油茶果采摘机采摘机械臂的机构设计及运动仿真

油茶是我国重要的林业经济植物,是我国食用油的重要来源之一,随着品种的优化和种植的规范化,油茶果机械化采摘成为必然,研制油茶果采摘机成为林业机械的一个新领域。在实地考察研究油茶果植物特性和采摘方式的基础上,设计了油茶果采摘机采摘臂的机构,并应用三维软件pro/e,针对采摘臂的液压驱动方式,对采摘臂进行了运动仿真。     

滚筒梳剪式荔枝采摘机齿形板的力学仿真分析

为了提高荔枝采摘效率,减轻劳动强度,降低生产成本,研发了一种滚筒梳剪式荔枝采摘机。根据荔枝果实尺寸和枝条物理特性,对采摘机的关键部件齿形板的结构进行了优化。基于ANSYS有限元分析平台对齿形板在剪切过程中刚度和应力变化进行仿真分析,结果表明：齿形板总位移由面板末端到齿顶逐渐增大,在齿顶附近达到最大值2.324 mm;齿形板齿面区域为低应力区且应力分布较均匀,安全系数为4.23;齿形板下端面螺栓连接处的附近等效应力最大,约为436.84 MPa。仿真数据验证了齿形板结构设计的可靠性,并为其局部结构的进一步优化提供了依据。     

油茶果采摘机冲击组件的设计与仿真

【目的】设计冲击式油茶果采摘机及冲击组件,采用数值模拟方法研究油茶果采摘过程,为油茶果采摘设备的研发提供依据。【方法】测量油茶果和花苞的物理特征参数,利用Creo软件对冲击式油茶果采摘机进行整机及冲击组件设计,通过Abaqus软件分别建立油茶果-果柄-果枝和花苞-花枝动力学模型,以油茶果和花苞的应力与形变量作为试验指标,仿真分析有套筒和无套筒冲击组件在机械采摘过程中对油茶果和花苞损伤的影响。【结果】在采摘作业中,有套筒和无套筒冲击组件使油茶果脱落的最大临界转速分别为399和372 r/min,最大应力分别为36.87和51.34 MPa,最大形变量分别为0.73和1.04 mm;花苞所受最大应力分别为0.86和1.34 MPa,最大形变量分别为0.86和1.74 mm。增设套筒的冲击组件使油茶果最大应力与最大形变量分别减少了28.2%和29.8%,使花苞最大应力与最大形变量分别减少了35.8%和50.6%。【结论】所设计的冲击式油茶果采摘机可有效降低油茶果和花苞损伤。     

基于AMESim的树木移栽机液压系统的仿真研究

根据树木移栽的工艺情况,对树木移栽机进行了机械整体设计,然后采用AMESim仿真软件建立了液压控制系统的3个子模型和整体仿真模型.3个子模型分别是固定装置子模块、升降装置子模块和铲刀装置子模块,并设定了仿真回路的参数.最后通过改变液压缸作用面积、改变调节阀阀芯直径和改变溢流阀弹簧刚度这3个参数,来分析液压缸的动态响应,通过分析仿真精度的影响因素,对设计方案进行了优化,获得了较为理想的树木移栽机液压系统装置的设计方案.     

基于ANSYS Workbench的齿梳拨刀式油茶果采摘机拨果及花苞损伤仿真研究

油茶果机械采摘中花苞损伤已成为行业亟待解决的问题。文章在ANSYS Workbench里建立了拨刀装置和油茶果及油茶花苞相互作用的三维模型,仿真分析了拨刀装置与油茶果及油茶花苞的相互作用情况,旨在揭示齿梳拨刀式油茶果机械采摘中花苞损伤机理,获得采摘中较优的拨刀参数。通过仿真分析,得到油茶果脱落的临界条件为拨刀初速度5 m·s~(-1)、加速度2 m·s~(-2),而油茶花苞脱落的临界条件为拨刀初速度3 m·s~(-1)、加速度2 m·s~(-2)。其次分析在不同初速度和加速度状态下拨刀装置对油茶花苞的损伤情况,油茶花苞受拨刀击打后的最大等效应力和应变随加速度的增加呈略微减小的趋势,油茶花苞X方向的最大应变随加速度的增加呈略微增加的趋势,Y、Z两个方向的最大应变随加速度的增加呈略微减小的趋势。当拨刀厚度变为原来的1.5倍、2.0倍、2.5倍和3.0倍时,油茶果脱落的临界拨刀初速度分别为3.4、2.5、2.0和1.7 m·s~(-1);油茶果脱落的临界加速度分别为1.3、1.0、0.8和0.7 m·s~(-2)。仿真结果表明,随着拨刀厚度增加,油茶果脱落的临界速度和加速度降低,实用性增强。     

油茶果采摘装置关键部件的设计与试验

为解决目前我国油茶果采摘效率低,劳动强度大,采摘成本高等问题,设计了一款油茶果采摘装置,并对其关键部件进行了详细设计.通过建立油茶果采摘力学模型和求解,得到影响油茶果的采摘因素.运用ADAMS仿真分析得到激振器最大输出加速度为124.7 m·s-2,激振器产生的最大惯性力为10.03 kN;结合油荼果采柄分离力试验结果,确定了采摘装置参数设计的合理性.正交试验表明:影响油荼果采摘率主次因素依次为激振频率、激振时间和激振幅值;影响花苞损伤率主次因素依次为激振频率、激振幅值和激振时间.采用综合评分法得到了油茶果采摘最佳参数组合,即激振时间为10s、激振频率为15 Hz、激振幅值为150 mm时,此时油茶果的采摘率为85.36％,花苞损伤率为14.35％.     

基于AMESim的流量放大阀建模和仿真研究

以一种典型的流量放大阀为例,利用AMESim软件对其动态特性进行仿真,结果表明,流量放大阀的放大特性在较长时间内基本成线性规律变化;在同一流量输入下,输出流量受工作压力的影响很小,流量放大阀的入口压力随负载变化而变化,但放大特性并不因为压力变化而显著变化,即流量放大阀在放大特性上有较好的压力稳定性。     

摇杆式桑叶采摘机采摘装置的有限元分析

旨在运用有限元分析软件建立摇杆式桑叶采摘机采摘装置的三维模型,从不同材料、刀具支撑杆的不同长度、刀具支撑杆的不同横截面形状等3个方面对采摘装置进行有限元分析,获取最危险工况下采摘装置受力的应力云图。结果表明,采摘装置选用普通碳钢材料的挠度值小于铝合金材料;刀具支撑杆的挠度值、应力值皆与刀具支撑杆长度间存在正相关关系;当圆形截面刀具支撑杆横截面面积与矩形截面刀具支撑杆横截面面积相同,且2种刀具支撑杆的长度也相同时,圆形横截面刀具支撑杆的挠度值与应力值皆小于矩形横截面刀具支撑杆。结合实际的生产条件,最终确定采摘装置材料选用普通碳钢,刀具支撑杆横截面形状采用圆形结构,刀具支撑杆长度定为325 mm,以期为今后制作桑叶采摘机物理样机提供理论依据。     

基于AMESim的DCT换挡过程仿真

在研究DCT动力学模型基础上,分析DCT车辆换挡过程.利用仿真软件AMESim建立DCT传动系统动力学模型,并进行仿真研究.研究结果表明:在DCT换挡过程中,随着滑磨时间的增加,冲击度逐渐减小,滑磨功逐渐增加,并且在惯性相阶段产生最大的冲击度.这对研究DCT换挡品质,提高车辆的换挡平顺性,为DCT在车辆上进行更深入的研究和发展提供了理论依据.     

基于AMESim与Simulink的9KG-350型高密度压捆机液压系统的仿真

本文基于AMESim与Simulink两个仿真软件,利用两个仿真软件各自的优点,取长补短,实现对9KG-350型高密度压捆机液压系统的联合仿真。液压系统建模过程由AMESim环境下建立的液压系统机械模型和Simulink环境下建立的液压系统控制模型组成,通过建立联合仿真模型,运行仿真编译器,获得9KG-350型高密度压捆机液压系统中活塞位移、压缩力、速度等曲线;通过仿真分析验证了压捆机液压系统的特性。该模型较准确地代表了9KG-350型高密度压捆机液压系统,为压捆机的试验研究提供了试验平台。     

一种新型油茶果摘果机研制及动态特性试验研究

为改善现有油茶果摘果机工作效率低以及需要人工辅助采摘等技术难点，设计了一种基于多连杆机构的油茶果采摘机，通过液压系统驱动执行机构进行往复运动，实现了振动式自动采摘油茶果。本研究首先介绍了基于多连杆机构的油茶果摘果机工作原理，确定了曲柄滑块机构关键部件的结构参数并完成了可调速液压系统设计。然后，开展了油茶果摘果机关键部位加速度和动态应力测试，评估了运动特性及强度指标。结果表明，整机能够正常运转，但是，滑块最大加速度为90 m·s^-2，上底盘最大应力为541 MPa，安全系数<1，需要开展优化设计。     

基于Unity3D的撒肥机三维建模与作业环境仿真平台的搭建

以撒肥机械为例,搭建一个通用的农机仿真平台。使用Pro/E和3DS Max对撒肥机进行三维建模,将建立好的三维模型完整导入到Unity3D软件当中,建立农田、道路、草木等地表环境的虚拟场景。利用软件自带的物理引擎对撒肥机的机械传动原理和工作状态进行虚拟仿真,为建立农机虚拟仿真平台打下基础。     

摆动式林果采摘头设计与分析

随着我国林果种植的规范化与规模化,林果的机械化采收成为广大果农热点关注的问题。针对这一现状,设计了一种适用于林果采收的摆动式林果采摘头。介绍了摆动式林果采摘头的工作原理及其结构设计,开展了动力学分析工作,并对该采摘头进行了动力选型。     

花椒采摘机的设计与试验

针对目前花椒收获机械化程度低,损失率高的缺点,设计了一种机械式花椒采摘机。该机利用拔椒轮高速旋转时产生的梳刷作用和拨椒轮与弧形凹板问相对运动所产生的搓擦作用收获花椒。通过花椒采收试验,利用正交试验设计,探讨了不同工艺参数对采收效果的影响。试验数据分析显示,3个工艺参数对采收率影响大小顺序为为拨椒轮转速、凹板间隙和拨椒轮横杆数。该机的最优工作参数组合为,拨椒轮转速250r／min、凹板间隙3mm、拔椒轮横杆数4个,该机具采收率高,花椒及其枝叶损伤小。     

国内液压式水果采摘机械的发展现状

水果采摘作业是林果业生产中非常重要的环节.水果采摘机械的使用可以解决人工采摘水果时所出现劳动强度大、效率低、成本高等不足.将液压技术应用到水果采摘机械设备中,可使设备具有传递功率大、结构简单、传动平稳等优点.该文对国内现有的液压式采摘机械的研究现状进行了分析,指出了不同液压式采摘设备的不足,并给出了相关的改进建议.提出了要将液压传动技术与液压控制技术紧密结合起来,实现水果采摘设备的自动化和精确化,并研发功能更强大、更合理、更容易操作的液压系统.     

机采特等茶青下树率试验初报

为了探索现行成熟采茶机采摘一芽一叶及其以上嫩度的特等茶青的采摘效果,针对不同茶树品种,利用单人采荼机在不同试验茶园中进行了以特等茶青为采摘目标的机采试验。结果表明：在现行茶园的基础上,特等茶青下树率可以高达34．40％,其中独芽下树率为9．09％,一芽一叶初展下树率为7．28％,一芽一叶开展下树率为18．03％,充分说明结合机采特等茶青新型加工工艺技术,利用现行成熟采茶机采摘特等茶青是完全可行的。     

棒杆式红枣采摘机的设计与计算

南疆地区的红枣种植已经规模化、产业化,依靠人工采收已不能满足实际生产的需要,本文设计了一种新型的模拟人工敲打的棒杆式红枣采摘机。该机主要有机架、传动装置、工作轴、聚氨酯弹性棒杆等部分组成。通过调节装置可以实现采摘高度的调整,调整幅度为0—500mm,调整工作杆的长度可实现对枣树树冠的仿形。根据田间试验和理论计算得到了棒杆式红枣采摘机工作杆的转速最小值为54r／min。     

基于功能分析与TRIZ的林果采摘装置概念设计

传统的依赖于产品研发人员经验与灵感的设计方法已经无法满足使用者快速、高质量的功能需求。笔者提出将功能分析与TRIZ矛盾解决工具相结合的林果采摘装置概念设计方法,以采摘剪为例从功能角度加以分析,建立功能模型,挖掘其中的不足功能,应用39个通用工程参数和40条发明原理描述和解决问题功能,从而缩短研发时间,实现林果采摘创新设计。研究表明该方法在林果采摘装置设计过程中具有创新加强和有效性。