机电一体立式夹持菠萝采收装置的有限元仿真与设计

针对菠萝人工采收效率低、劳动强度大等问题,设计了一种机电一体立式夹持菠萝采收装置。通过ANSYS workbench对该机器进行有限元分析,对重要的受力部位进行静力学分析,用以验证辅助人工采收菠萝的可行性,从而解决人工采收固有的劳动强度大、易伤手等问题。静力学分析结果表明:该装置的连杆式夹持机构与锥齿轮折断机构在理论上满足强度和刚度需求。制造实物样机,通过实践检验理论结果,结果表明:该装置满足实际生产中的强度与刚度需求。     

基于有限元分析的木薯削皮机夹持机构设计

为填补国内木薯剥皮机械领域的空白,用机器代替手工工作,解决手工劳动强度高、效率低等问题。设计一种"夹紧式"木薯去皮机,它不仅保证木薯去皮过程的稳定性,而且防止木薯在削皮时被设备损坏。设计夹持辊旋转轴的长度为300 mm,夹持辊的长度为120 mm,最大工作载荷56 N。选定的轴材料是45号钢,通过计算轴的弯扭强度要求为10.4 MPa,该材料满足强度要求。利用ANSYS对夹紧机构进行静力分析和模态分析,得出夹紧辊的最大总变形为2.3×10~(-3) mm,最大应力、应变为0.95 MPa、4.72×10~(-6),最大处能量变化为5.6×10~(-4) MJ。验证此结构设计合理安全。     

水果采摘机器人通用夹持机构设计

为提高采摘机器人的实用性和利用率,提出了一种通用型夹持机构,并构建了虚拟样机。为使机械夹持不损伤水果,研究了水果受力对夹持构型的影响,以柑橘为例进行变形、应力分析,为机构提出设计依据,进而对结构进行优化,确定了机构外壳及杆件的合理参数和对果实损伤最小的夹持量,单类型水果夹持量为直径方向小于2mm。     

羊只自动夹持翻转装置设计

针对目前大中型羊只养殖基地、牧场中羊只进行备毛、修蹄、灌服驱虫药、打耳标以及注射疫苗等作业,仍然以人工固定、翻转为主的问题,研制了一种可实现自动夹持羊只并将其翻转所需作业位置的羊只自动夹持翻转装置。本文介绍了羊只自动夹持翻转装置的结构、主要部件设计及工作原理。该装置可以稳定可靠地控制夹持机构及翻转机构,将要处理的羊只夹紧并将其翻转到所需工位。     

便携式受损水果检测装置的设计

水果表皮或其附近的果肉被病虫害侵蚀或机械损伤后,会导致水果慢慢腐烂变质,影响水果质量和经济价值.基于此,提出一种新的受损水果检测方法,利用可见光/近红外漫反射的原理,设计出一种基于微处理器的便携式受损水果检测装置.以红富士苹果作为样本,通过对测试电压的分析,提出以标准差作为阈值的检测方法.经测试,该装置识别正确率达到90%以上.     

装载机工作装置的有限元分析

以装载机的工作装置为研究对象，建立一种新的有限元力学模型，对工作装置进行简化，忽略一些对强度影响不大的结构，着重分析了举升油缸的工作状态，提出了一种新的有限元处理方法，并建立工作装置的整体力学模型，针对两种典型工况，把有限元分析结果、试验测量值和公式值加以对比，验证力学模型的合理性，并找出动臂结构上的最大应力分布区，为改进设计提供依据。     

基于ANSYS的茬地免耕播种机机架有限元分析

茬地免耕播种机的机架是免耕播种机的基础部件,其强度和稳定性直接影响播种质量。为此,利用SolidWorks建立了机架整体三维模型,并用ANSYS对机架进行了静态及模态分析,得到机架在工作时的应力、应变及模态频率。分析表明:影响主梁振动特性的模态频率主要集中在203.20～696.48Hz。此结果为机架的减振分析提供了理论依据,对提高播种株距的均匀性具有一定的意义。     

基于柔性夹持的青菜头收获机设计与试验

为解决西南丘陵山地青菜头机械化收获问题,结合青菜头生物特性和农艺要求,设计了一种具有柔性夹持功能的小型青菜头收获机。阐述了整机结构与工作原理,并对样机关键部件进行了结构设计和理论分析,柔性夹持装置初始间隙为60mm,最大允许通过青菜头直径为150mm,分析得到夹持输送带速度为0.37m/s、所需最大夹持力为38.04N;对割台架的仿地形能力和结构动力特性进行了分析,可得该结构允许地形起伏度为50mm,在安装割刀位置振幅最大,前5阶固有频率为115.63~783.60Hz,远大于发动机和地形产生的激励频率,因此不会发生共振现象。田间试验结果表明,切割及夹持输送机构运行平稳、振动小、切割有力、夹持力度适中;切割成功率为89.5%,青菜头损伤率为10.8%,实际工作效率为0.035hm2/h,各项性能指标基本满足设计和农艺技术要求。     

某汽车白车身有限元分析与校核

对设计初始阶段的汽车进行有限元分析,可以加速研发时间、节省研发经费.针对一款初始设计阶段的汽车白车身三维模型,进行刚度和模态的有限元仿真分析,校核其是否符合企业设计标准.通过仿真得到:白车身刚度值满足企业标准且开口处变形较小.白车身低阶模态频率较高,均避开激励频率,白车身的模态频率与振型分布合理.仿真显示,设计初始阶段...     

鲜食玉米夹持摘穗装置设计与应用

玉米是我国三大主要粮食作物之一,玉米产业也是国民经济发展重要的支柱性产业,近些年来,随着人们生活水平的不断提升,鲜食玉米在群众日常生活中也成为重要的蔬菜之一。相关统计数据显示,截至2022年,我国鲜食玉米种植面积已经超过2200万亩,位居世界首位,鲜食玉米果穗市场消费总量达到600亿颗。种植面积和市场消费量的不断增加,对鲜食玉米生产方式,尤其是机械化收获提出了更高要求。关于玉米夹持摘穗装置方面的研究已经较为深入,但是由于鲜食玉米收获期植株特性,需要研制一种具有针对性的收获装置,以有效避免收获作业中存在的二次伤穗、果穗破损率高等方面的问题。     

立辊式玉米收获机夹持输送装置的设计分析

针对立辊式玉米摘穗割台夹持输送装置可靠性差及影响推广应用的瓶颈问题,设计了浮动式茎秆夹持输送装置,阐述了工作原理。通过对夹持位置、夹持力、夹持输送链速度与机器作业速度的分析,提出了三点夹持输送可靠性理论依据。通过对玉米茎秆输送过程的试验与分析,验证了浮动式茎秆夹持输送装置的可行性,为立辊式玉米摘穗割台设计提供了参考依据。     

旋挖钻机工作装置有限元分析

采用NASTRAN有限元分析软件对旋挖钻机工作装置进行有限元分析,在NXMASTERFEM中抽取UG模型中面建立几何模型,以shell单元和solid单元为基本单元,建立各部件有限元模型,使用有限元装配方法建立工作装置整体有限元模型,分析了旋挖钻机几种典型工况下工作装置的强度及模态,然后对桅杆进行了屈曲分析：     

机电一体立式夹持菠萝采收装置的设计与制造

针对菠萝人工采收效率低、劳动强度大等问题,提出了一种机电一体立式夹持菠萝采收装置。通过UG、ADAMS等软件进行三维模型的建立并进行动态仿真,验证了辅助人工采收菠萝的可行性,解决人工采收固有的劳动强度大、易伤手等问题,并制造实物样机,验证设计的可行性。试验结果表明:该装置完善了菠萝产业链中采收环节与其他环节的衔接,降低了成本,可满足菠萝产业的发展需求。     

基于流变特性分析的菠菜有序收获机夹持输送装置研究

针对菠菜有序收获夹持输送过程中极易出现挤压损伤的问题,基于菠菜植株的流变特性对夹持输送过程中工作参数对损伤的影响进行了研究。首先提出了一种菠菜夹持输送装置,阐述其工作原理和机械结构,分析了浮动夹持机构与菠菜植株的互作关系;通过Burgers粘弹性模型构建了菠菜植株夹持输送作用下的流变本构方程,利用菠菜植株的蠕变试验,确定流变本构方程系数;在不考虑弹性变形和粘塑性变形前提下求得菠菜塑性变形表达式,并将菠菜塑性变形量作为衡量菠菜机械损伤程度的评价指标;选择对损伤影响较大的夹持轮当量弹性系数和输送速度,分析其对菠菜塑性变形量的影响,得到最小塑性变形下的作业条件;选取输送速度和当量弹性系数三水平的5组参数组合进行分析研究,得到不同参数组合下的夹持输送过程中夹持力与时间的关系方程,以菠菜最小塑性变形量为目标,实现低损伤收获。为了验证用菠菜流变特性分析工作参数对菠菜损伤影响的可行性,进行了夹持输送试验,试验结果表明:当输送速度为25 mm/s、当量弹性系数为2 N/mm时,输送成功率为93. 3%,菠菜损伤率为6. 7%,夹持输送效果较好。     

马铃薯种薯切块机四爪同步式夹持装置设计

针对现有马铃薯种薯切块机易切除顶芽的问题,采用夹持马铃薯种薯的方式进行切块,设计一种能有效保留种薯顶端优势的夹持装置,主要包括夹持爪、托板和弹簧座等结构。以喂入高度、弹簧劲度系数和夹板材料为试验因素,以漏取率、损耗率为评价指标,进行三因素三水平正交试验,对试验结果进行极差分析,确定最优参数组合。验证试验结果表明,喂入高度为100 mm,弹簧劲度系数为60 N/m,夹板材料为EVA时,漏取率为2.68%,损耗率为4.43%,在该参数组合下马铃薯种薯夹持装置漏取率和损耗率均较低,满足马铃薯切种要求。     

大蒜联合收获机浮动式夹持装置设计与试验

针对大蒜联合收获机拉拔收获特点与鳞茎定位要求,为提高输送成功率、降低鳞茎损伤率,设计了一种浮动式夹持装置,阐述了其主要结构与工作机理。通过茎秆受力变形与植株运动分析,明确了试验台浮动轮弹性系数、间距及链条输送速度等关键作业影响参数的取值范围。构建了茎秆流变模型,并根据不同载荷下的茎秆蠕变曲线拟合了茎秆的粘弹性参数,明析了关键作业参数与输送装置夹持力、输送损失及鳞茎损伤的关系。以浮动轮弹性系数、间距及链条输送速度为试验因素,以成功率和损伤率为试验指标,用Design-Expert软件进行试验数据分析,由Origin软件生成3D响应曲面,得到各因素对指标的影响次序。结果表明,当浮动轮弹性系数、间距及链条输送速度分别为2 N/mm、83 mm和520 mm/s时,装置性能最优,夹持成功率和损伤率分别为97.42%和1.36%。对优化因素进行试验验证,试验与优化结果基本一致,满足大蒜联合收获浮动夹持高成功率与低损伤率的作业要求。     

花生联合收获机柔性夹持装置设计与试验

针对传统花生联合收获机刚性夹持链夹持损失率偏高的问题,提出了三夹持带柔性夹持技术,并设计了三夹持带夹持输送装置.通过试验台试验确定了带型、带距、带速等参数,并通过与刚性夹持链的田间对比试验,对拉断落果率、夹持喂入率、夹断率、去土率、掉株率、掉果率等试验指标进行了综合评价.试验结果表明,三夹持带柔性夹持输送方式损失率较低.     

液压挖掘机工作装置整体集成有限元分析

以某挖掘机的工作装置整体为研究对象，在对液压挖掘机的典型工况进行全面分析的基础上，从系统集成的角度建立了完整的工作装置三维集成有限元模型，对工作装置进行了5种典型工况下的强度、变形及模态分析，并结合实际产品开发进行了验证。分析结果表明，基于工作装置整体的集成有限元分析方法极大地降低了因构件简化等原因而造成的计算误差，提升了产品的改进设计水平。     

柔顺微夹持机构理论分析与实验

微操作系统中柔顺微夹持机构作为执行端是完成微操作的关键部件。提出了一种新型柔顺微夹持机构,利用虚功原理建立了该微夹持机构的伪刚体模型,推导了微夹持机构的位移方程,得到了该微夹持机构的输入位移与输出位移以及驱动力与输出位移关系。建立了该微夹持机构的三维模型,并在ANSYS软件中进行仿真,将仿真结果与理论结果进行比较,验证理论模型的准确性。最终加工了该微夹持机构并进行了实验,将实验数据与理论值、仿真值进行对比,进一步验证了理论模型的准确性。     

剪切夹持一体化水果采摘末端执行器的设计与分析

【目的】推进水果采摘机械化,同时减少机械采摘中水果的损耗。【方法】本研究设计了一种剪切夹持一体化的通用采摘末端执行器,该执行器采用直流减速电机推拉螺杆套接的法兰盘来改变连杆与导轨滑块间的角度,从而带动移动刀台的往复运动,实现剪切夹持与松开的动作;刀片下端配备硅胶材质的柔性夹持体,可以在剪切力增大时夹紧果梗,便于剪断;同时使用SolidWorks软件对该执行器进行了动力学分析。【结果】电机转矩与刀尖剪切力在连杆与导轨夹角最大处的比例系数为3.697,结合选定的电机型号,该末端执行器的剪切力大于小型水果的果梗剪切强度,满足一般水果的采摘要求。【结论】该末端执行器通过改变微动开关的位置及刀片夹持体的相对位置可适用于不同类型的水果剪切果梗采摘,具有轻便、操作简单、适用性强等优点。