大方草捆压捆机喂入机构运动分析与优化

以9YFD-2.0型大方草捆压捆机为例,探索其喂入机构的运动规律。通过初步确定的喂入机构基本参数,获得了两个喂入拨叉的机构简图,建立了位置、速度方程,并采用Mat Lab进行编程求解,分别得到两个喂入拨叉端点的运动轨迹。将利用Solid Works软件建立的三维实体模型导入ADAMS软件中,分别对两个喂入拨叉进行运动仿真模拟和分析,得到了喂入拨叉端点的运动轨迹及速度曲线,揭示了喂入机构的运动规律。同时,通过分析,考虑在二者不发生干涉且结构不发生改变的前提下,适当提高大喂入拨叉装置的高度。完成优化后,大方草捆压捆机的喂入量在原来的基础上有所增加,从而提高了大方草捆压捆机的压捆密度和质量。     

秸秆打捆机双拨叉喂入机构虚拟仿真设计

为了探索秸秆打捆机喂入机构的运动规律,针对秸秆打捆机双拨叉喂入机构的填料过程进行分析,建立了喂入拨叉的位置方程,初步确定了喂入机构的基本参数,采用Solidworks软件进行实体建模、虚拟装配和检查机构之间的干涉情况,并利用ADAMS虚拟仿真技术对双拨叉喂入机构填料过程进行动作模拟和运动特性分析,获得了喂入拨叉端点的运动轨迹和拨叉端点质点随曲柄转角的变化规律,揭示了双拨叉喂入机构运动特性,为喂入机构的设计提供了参考依据。      

三叉式输送喂入机构设计及仿真

针对现有侧喂入方捆机的喂入机构在对玉米秸秆、高粱秆等长而坚韧的作物秸秆和苜蓿、稻草等短而柔软且缠性较大的作物秸秆输送喂入时,输送喂入不通畅,喂入机构容易产生堵塞的问题,设计了三叉式输送喂入机构。采用Solidwork软件进行实体建模、虚拟装配和检查叉体之间的干涉情况,利用ADAMS虚拟仿真技术对三叉式输送喂入机构进行运动模拟和分析,得到该机构各叉体端点的运动轨迹和速度、加速度运动规律,验证了理论数据的近似准确性,克服了传统设计存在的设计周期长和设计效率低的问题,为三叉式输送喂入机构的设计提供理论依据和可行的方法。      

打捆机喂入机构的仿真和应力分析

为了解秸秆打捆机喂入机构的运动规律,针对秸秆打捆机喂入机构的填料过程进行动力学分析,采用Solid Works软件进行实体建模虚拟装配和检查机构之间的干涉情况,并利用虚拟仿真技术模拟喂入过程的动作,分析喂入机构的运动特性,为喂入机构的设计提供参考。     

柳树插条自动喂入装置取料机构优化设计与试验

针对我国柳树插条半自动扦插作业人工喂入劳动强度大和作业效率低的问题,提出一种实现有序出料、取料和送料功能的柳树插条自动喂入装置,并针对该装置进行取料机构的优化设计与相关试验研究。建立取料机构运动学模型和优化设计模型,应用自主开发的软件分析确定了取料机构参数的取值范围,进而利用Matlab软件的遗传算法工具箱实现取料机构的参数优化;完成取料机构结构设计,进行取料机构虚拟运动仿真验证;研制取料机构样机和柳树插条自动喂入装置试验台,开展取料机构高速摄像试验和柳树插条自动喂入试验,研究取料机构运动特性,检验自动喂入装置的工作性能。在自动喂入效率达到55株/min时,柳树插条喂入成功率约为83%,表明该装置具有应用于柳树插条自动扦插机的可行性。     

具有3T、2T1R和2R1T模式的并联机构构型综合

基于具有2R1T和2T1R运动模式的并联机构,在其动平台上串联平面平行四边形机构后,提出了一种混联变自由度支链,分析了串联变自由度支链和混联变自由度支链的运动模式。采用旋量理论分析了具有串联和混联变自由度支链的机构在运动模式变换过程中的自由度特征,验证了该机构在不同运动模式下驱动副选取的合理性。在机构自由度和机构驱动副选取合理性分析时,选取不同的杆件作为动平台,简化了分析过程。结果表明,该含有混联变自由度支链的并联机构具有3T、2T1R和2R1T运动模式,当该机构在上述3种运动模式的一般位形下,3个驱动副可以实现对机构的控制。机构在从3T运动模式变换为2T1R运动模式时,机构需通过3T1R瞬时自由度位形;机构在从2T1R运动模式变换为2R1T运动模式时,机构需通过2R2T瞬时自由度位形。当该机构在运动模式变换时,处于3T1R或2R2T瞬时自由度时,机构处于约束奇异位形,需增加1个辅助驱动副,以实现机构运动模式的变换。该机构使用较少的驱动副可以实现多种运动模式,运动模式变换时不需对机构进行重新组装,可以快速实现机构重构。     

联合收获打捆复式作业机振动测试与分析

为提高联合收获打捆复式作业机的驾驶舒适性,针对国产联合收获打捆复式作业机整机振动大及驾驶员舒适性差等问题,以江苏大学和南通棉花机械有限公司联合研制的4L-4.0型联合收获打捆复式作业机为研究对象,在小油门发动机空载、大油门发动机空载、小油门整机空载、大油门整机空载及大油门田间作业5种工况下,对整机的8个测点进行振动测试与分析,得到各测点处对应的时域信号和频率信号。试验结果表明:发动机振动、振动筛和压缩装置的前后往复式运动及切割器的左右往复式运动是联合收获打捆复式作业机的主要激振源;而输送槽、风机、秸秆喂入拨叉和脱粒滚筒等回转运动中产生的不平衡力矩是整机产生振动的次要原因。联合收获打捆复式作业机在大油门空载工况下,发动机、切割器、割台搅龙、脱粒滚筒、风机、振动筛、秸秆喂入装置、压缩装置引起的激振频率分别为76.6、7.63、3.16、18.62、20.67、6.52、2.63、5.41Hz。研究结果为改善联合收获打捆复式作业机整机振动及驾驶舒适性提供了参考。     

9 GSCC-1.4 H水草收割机切割装置改进设计

9GSCC-1.4H水草收割机往复式切割装置不同于牧草收获机械切割装置,其割刀传动装置位于切割器的后面,且曲柄连杆与水平面成一定角度,割刀传动零件拨叉主动臂与从动臂不在同一平面内,切割过程中拨叉与动刀组拨杆接触的运动轨迹为空间弧线的线接触,同时在拨叉和拨杆间有冲击振动,加快了拨叉与拨杆的磨损,缩短了切割装置的使用寿命.为此,对9GSCC-1.4H水草收割机切割装置进行了动力学分析,针对切割装置存在的问题,对割刀传动装置进行了结构改进设计:将拨叉从动臂改为摇杆,曲柄连杆与小拨叉铰接,小拨叉通过中间连杆驱动摇杆往复摆动,小拨叉和中间连杆用球轴承连接消除空间曲线轨迹对连杆的作用,摇杆驱动切割器实现往复切割运动.     

具有2T1R与2R1T运动模式3自由度并联机构型综合

使用位移流形理论综合了具有2T1R与2R1T两种运动模式的并联机构。选取一种具有此类运动模式变换的机构,分析了其自由度变换时的位形特征,使用螺旋理论分析了其在不同运动模式下的自由度特征,分析了支链驱动副选取的可行性。结果表明,该并联机构具有2T1R与2R1T两种运动模式。在两种运动模式的一般位形下,使用3个驱动副可以实现对机构的控制;在两种运动模式的变换位形下,支链2连接动平台和定平台的2个转轴共线,机构自由度为4。在支链1中增加辅助驱动副,此驱动副只在机构运动模式变换时工作,可以实现并联机构在2T1R与2R1T两种运动模式之间变换。     

弹齿式收膜机构运动数学模型

介绍了弹齿式收膜机构的组成、工作过程和工作特性，并进行了拾膜和脱膜机构运动分析，建立了弹齿拾膜轮机构和推板脱膜机构的运动数学模型，获得了弹齿拾膜轮机构控制滑道轨迹和推板脱膜机构推板尖点的运动轨迹。     

基于牧草压缩特性的凸轮式牧草压捆机设计

牧草是发展畜牧业的基础,但由于其地理分布和自身松散的特性,导致牧草储运成本过高,通常需要对牧草进行压缩打捆处理。牧草压缩过程中预压缩阶段位移大压力小,致密阶段位移小压力大,压缩过程中牧草的压缩特性不断变化。为此,设计了一凸轮式牧草压捆机,利用凸轮能够实现复杂运动的特点,使牧草在压缩过程中进行变速压缩,符合压缩特性曲线的变化规律。通过Pro/E软件对整机进行干涉检测以及运动学仿真模拟,结果表明:该机构可以实现快速进行预压缩、慢速进行压紧阶段的压缩,进而提高牧草压缩效率并达到降低能耗的目的。     

4道捆绳大方捆捡拾压捆机压缩机构设计及运动仿真

在4道捆绳大方捆捡拾压捆机设计过程中,以其压缩机构关键工作部件活塞为研究对象,采用SolidWorks软件建立活塞零件与装配体的3维模型,利用ADAMS软件对活塞进行运动仿真,仿真时间5 s,活塞压缩频率42 rmin,得到活塞的行程为710 mm,活塞压缩推程速度最大值为0.85 ms,回程速度最大值为0.91 ms,活塞加速度为－1.58 ms2≤a≤2.21 ms2,活塞与连杆铰接点X方向的受力最大值是2 788 kN,曲柄匀速转动驱动力矩－264.4 N·m≤T≤174.4 N·m。仿真结果为4道捆绳大方捆捡拾压捆机压缩机构的优化设计提供了理论依据,缩短了设计周期,提高了设计效率。      

小型秸秆圆捆机喂入机构的设计与试验

针对传统小型秸秆圆捆机打捆作业时经常会出现堵塞的问题,结合打捆要求,设计一种由前置喂入对辊、后置挤压对辊和护板组成的新型喂入机构,并以稻秆为试验原料,采用3因素5水平正交旋转设计方法进行试验研究,分析前置喂入对辊的间距、后置挤压对辊的间距以及挤压倾角对秸秆喂入性能的影响,试验表明当前置喂入对辊的间距为50 mm、后置挤压对辊的间距为22 mm、挤压倾角为19°时,喂入机构可有效减少小型秸秆圆捆机出现堵塞的问题,满足日常打捆需求。该研究可为圆捆机的结构设计提供参考。     

中型方捆打捆机打结系统研究

针对小型方捆打捆机捆包密度低,大型方捆打捆机机型笨重、作业不灵活的问题,研发了中型方捆打捆机。中型方捆打捆机捆包密度高达150 kg/m3,可与大型方捆打捆机媲美,但是能耗远远低于大型方捆打捆机。打结系统是中型方捆打捆机的关键部件,运动关系和相位关系复杂,打结过程中要求各部件的运动相位关系高度协调,打结轴的强度满足打结工作的需要。      

我国牧草压缩基础研究工作进展及探索

在国内外有关研究的基础上，简要叙述了我国有关牧草压缩基础研究的进展及探索情况；从定义、压缩原理、压缩过程、压力、压缩变形及产品生成过程出发，较系统地论证了开式、闭式压缩的特点及关系；系统地揭示了压捆机压缩全过程中压力、压缩变形、变形恢复及草捆生成过程的规律；确定了若干压捆机基本参量，完善了压捆机的参量系统，为压捆机的优化设计提供了理论基础；在论证了参量之间关系的基础上，提出了压捆机优化设计的方向。     

可变压捆室打捆机结构设计与仿真分析

针对传统秸秆打捆机收获农作物秸秆时形成圆草捆直径单一的问题,设计一种由捡拾机构、喂入机构、压捆机构和草捆卸载装置等组成的可变压捆室圆捆机。在Solidworks中建立可变压捆室圆捆机三维模型,简述其工作原理和关键部件的结构设计,并对整机动力传动系统进行分析;分析草芯在压捆室内累积过程,得出物料在压捆室内运动的规律,并通过计算得出钢辊线速度为2.29 m/s;运用ADAMS软件对打捆机进行运动学仿真,验证打捆机作业时不会发生物料堵塞和堆积现象,得到钢辊线速度为2.3 m/s,与计算结果基本一致;利用ANSYS Workbench软件对打捆机机架进行模态分析,得出打捆机正常作业时机架不会发生共振现象。为后续秸秆打捆机的创新设计和结构改进提供理论支持。     

饲草压捆机拨杆联动分捆机构设计

对自行设计的饲草压捆机拨杆联动分捆机构的工作原理作了阐述，建立了杠杆组与压缩机构运动关系。为缩短落板时间，保证分隔板与压缩活塞运动不干涉，设计了弹射式插板，并对其运动规律进行了推导。采用Matlab／Sireulink进行了编程仿真，得出影响落板时间的主要因素，据此改进了结构设计，提高了设计的可靠性。通过实践验证，分捆机构工作良好。