提高农用行走机械传动滚子链耐磨性研究

农用行走机械传动滚子链的主要磨损形式是磨粒磨损，典型的“犁切”现象表明，链条套筒、销轴零件的表面高硬度有利于改善其磨损表面形貌，有利于提高其耐磨性。而油润条件下的传动滚子链，其套筒和销轴零件疲劳裂纹的扩展是影响疲劳寿命的主要因素，表面硬度越高，裂纹扩展速率越快，磨损表面形貌产生的剥落坑越大     

立式屏蔽泵的轴向力及石墨轴承耐磨性试验研究

对影响立式屏蔽泵使用寿命的两个关键问题--泵的轴向力和石墨轴承的耐磨性进行了研究.建立了轴向力测量装置,研究屏蔽泵的密封环结构形式和运行工况对轴向力的影响关系,发现双端面密封和平衡孔配合使用可以有效减少轴向力;在Falex摩擦磨损机上对普通石墨材料和浸润树脂石墨材料进行了磨损实验,并利用CSM950扫描电子显微镜对其磨损表面作了形貌分析,试验表明,浸润树脂石墨材料的耐磨性能明显高于普通石墨材料.以上的研究结果对屏蔽泵的设计有指导作用.     

牵引式山地果园运输机驱动绳轮摩擦磨损

为探究牵引式山地果园运输机驱动绳轮系统的摩擦磨损机理,该研究首先利用Adams软件建立绳轮系统模型,在各因素水平允许范围内进行单因素试验,再进行台架试验分析不同因素对绳轮接触处摩擦磨损的影响。仿真模型计算结果表明,从连接负载端开始,各完整缠绕圈所在槽道受到的摩擦力沿钢丝绳方向呈现逐渐减小趋势,与多槽轮的磨损形貌分析结果一致,且槽道上容易发生的失效形式为塑性变形和微动磨损。单因素试验结果显示,圈数从2/3增加到4/5,受力最大处摩擦力减小48.66 %,各槽道受力标准差由102.97 N减小到46.53 N,受力更加均衡;多槽轮中心距越小或轮径越大,各完整缠绕圈的槽道受力越均衡;同一多槽轮上的槽距和槽壁角度对摩擦的影响很小。台架正交试验的多槽轮磨损率分析结果表明,较大的中心距,较小的预紧力,较多的圈数可以缓解磨损。研究结果可为后续对驱动绳轮系统的优化提供参考。     

考虑无形磨损的拖拉机残值系数预测模型

针对当前随着农机设备更新速度加快,无形磨损对农机折旧影响加重的问题,该文在传统拖拉机残值系数预测模型的基础上引入无形磨损系数,构建了考虑无形磨损的拖拉机残值系数预测模型。以来自于农机服务中心农机及农具拍卖结果的25台拖拉机拍卖数据为研究样本,以机龄、年平均工作时长、无形磨损系数为变量参数,分析其价值变化规律;同时,为了进一步综合对比改进模型与原模型的残值系数预测精度,引入基于几何学的"弗雷歇距离"度量法。结果表明,改进模型与原模型相比,预测偏差较小,预测精度大幅度提高,达到24.9%及以上,能够显著地提高拖拉机残值预测准确度,该研究为折旧成本的计算和农机设备的更新决策提供了科学、准确的决策依据。     

耕整播农机装备触土部件表面耐磨强化研究进展

耕整播农机装备是影响中国耕地耕种作业质量与效益的关键农机装备,随着农业机械化的快速发展,耕整播农机装备对其配套的旋耕刀、犁铧、深松铲、耙片、开沟器等触土部件耐磨性和使用寿命提出了更高的要求。该研究系统分析了触土部件主要的磨损失效形式及磨损机理,综述了提高触土部件耐磨性常用的表面熔覆、表面堆焊处理、表面热喷涂、激光表面强化处理、化学热处理、钎涂等表面处理工艺,从磨损机理、材料研发、结构设计和制造工艺4个方面对比分析了国内外技术差距,针对现阶段耕整播触土部件失效机理、材料、结构、工艺等短板环节的难点问题,展望农机触土部件未来研发方向,拟为表面耐磨强化的相关研究和工程应用提供理论依据与技术支撑。     

基于区块链的农机跨区域调度模型构建与应用

由于各区域之间的调度策略与农产品种类存在差异使得相互之间难以管理,因此农机跨区域调度呈现无中心的管理模式。且由于区域之间距离较远导致个体农户与调度方之间难以建立信任关系,从而无法充分利用已有的农机资源,难以有效降低各区域农机的购买成本。针对上述问题,该研究构建了基于区块链的农机跨区域调度系统。首先,对农机的调度成本进行分析,建立以农机数量、农机需求量与机手数量为约束条件的农机跨区域调度模型;然后以调度成本最小化为目标,采用基于最短距离的农机跨区域调度匹配方法求解农机调度方案,并通过区块链智能合约自动执行调度匹配算法;最后根据江苏省宜兴市与安徽省广德市的农田与农机数据以及随机生成的调度任务进行仿真试验,并与区域内的调度成本与农机利用率进行对比。结果表明：区块链的去中心化特点可以满足无中心的跨区域调度需求,其身份认证机制与高透明度、不可篡改的技术特性可为用户提供技术上的信任保障。在各区域农机总量充足的情况下,跨区域调度可以减少农机购买成本,并将农机利用率提升至90%,相较于域内调度,跨区域调度的投入成本随着任务数的增加而下降,当任务数为10时,成本下降大约21.3%。研究结果可为农机跨区域调度模式的建立提供科学依据。     

氩弧熔覆Ni60A耐磨层在农机刀具上的应用

针对农机刀具对耐磨性要求高的特点,研究了氩弧熔覆自熔性合金熔覆层在农机刀具上的应用。试验以氩弧为热源,采用预置法在Q235钢基体上制备了Ni60A合金熔覆层,用金相显微镜、硬度计、磨损实验机等测试了熔覆层的结合状况、组织结构和性能。对熔覆层组织结构、形成原因以及熔覆层的耐磨机理进行了分析。金相分析表明熔覆层组织主要由树枝晶构成且熔覆层与基体间为冶金结合。磨损试验表明熔覆层耐磨性比常规淬火回火处理的65Mn钢有所提高。田间试验表明氩弧熔覆Ni60A自熔性合金熔覆层可用于农机刀具的制造和再制造。     

仿生布利冈结构农机耐磨触土部件设计与试验

针对农机触土部件易磨损失效这一难题，该研究设计了一种仿生布利冈结构件，并对其磨损特性进行评价，进一步探索耐磨机理。以布利冈结构的结构单元直径、层间螺旋角度、层间重叠间距3个因素设为自变量，以磨损量为响应值，在EDEM中进行仿真磨损试验，根据自变量与响应值之间的关系，优化布利冈结构的组成参数，得到最优的组成参数为：结构单元直径1.0mm、层间螺旋角度16°、层间重叠间距0.13mm，在此参数下经仿真磨损试验得到布利冈结构件的磨损量为2.13×10^-6g。对光滑件、单层棱纹件、布利冈结构件的耐磨效果，进行仿真磨损对比试验，结果表明，布利冈结构件较单层棱纹件磨损量减少了90.6%，较光滑件减少了92.2%。运用离散元法(digital elevation model, DEM)与有限单元法(finite element method, FEM)联合仿真，得到样件内部形变和应变，光滑件、单层棱纹件、布利冈结构件的平均变形量分别为1.62×10^-9、7.97×10^-9和1.82×10^-8 mm；平均等效应力为...     

采用二分法计算链传动中心距(英)

滚子链传动中心距对链传动的动力学特性和运动学特性有着很大的影响，该文提出了比现有计算链传动中心距方法更精确的二分法。当链传动的链条总长是链节的偶数倍时，由二分法计算出的链传动中心距最大值和最小值和Winklhofer方法的计算值相同，与渐开线法的计算值相匹配。Winklhofer方法是准确的计算方法，但只能用于链条总长是链节的偶数倍时的链传动，而渐开线法是近似法，不能精确地计算链传动中心距；而二分法是一种数值法，它可精确地计算链传动中心距，并且适用于链条总长是任意值的链传动，可计算出链传动中心距最大值和最小值。对案例计算结果的分析比较表明，二分法是一种精确的计算链传动中心距的方法之一。二分法对中心距不可调整的重要链传动，或在同一中心距上有多挂链条的平行传动，具有重要意义。     

提高耐磨与破碎性的仿生凹坑形磨辊设计与试验

为了提高水泥辊压机磨辊的耐磨性与破碎性,以仿生非光滑理论为指导,在磨辊表面设计并加工出具有不同直径、不同深度、不同轴向间距及周向个数的仿生凹坑形结构,根据正交表编制试验方案并对磨辊进行磨损及破碎性试验。试验结果表明,仿生凹坑形结构可以有效提高磨辊的耐磨性与破碎性。相对于标准磨辊,其耐磨性最大提高29.06%,破碎性最大提高18.7%。当仿生磨辊的凹坑直径为8 mm、凹坑深度为2 mm、轴向凹坑间距为16 mm、周向凹坑个数为12时,是兼具耐磨性及破碎性的最优辊。通过有限元方法对磨辊所受应力进行分析时发现,合理的仿生凹坑形结构可以优化磨辊表层受力,减少磨辊磨损;磨辊挤压石英砂破碎时受到的最大挤压力是影响其破碎性的重要因素。通过单颗粒石英砂破碎试验可知,仿生凹坑形结构减少了石英砂对其表面的刻划,分散了石英砂对其表面的挤压力,提高了磨辊的耐磨性及破碎性。     

铸铁、铸钢激光表面改性材料及工艺研究

磨损、空蚀是农机具及泵装置使用中安全可靠性的主要问题。由于磨损、空蚀的侵蚀、剥蚀，不仅造成了农机具及水泵部件的破坏，还引起工作能力的恶化。该文在氧乙炔合金粉末喷焊研究的基础上，利用2 kW-CO₂连续横流激光器，采用Ni基合金粉末，在铸铁和铸钢部件上进行了激光表面改性试验研究。并采用磁致伸缩仪对试样的抗磨蚀能力进行了测试。试验结果证实，经过激光表面改性处理试样，不仅热变形极小而且抗磨损、空蚀能力大幅度提高。     

生物质固体燃料成型机压辊磨损失效分析

针对生物质固体燃料成型机在加工成型燃料过程中,关键部件环模和压辊磨损后导致使用寿命短、影响生产率等问题,该文对压辊进行磨损试验研究,该压辊采用45钢渗碳处理,渗碳层深度3 mm,在实际生产工况下工作200 h。由于原料中的硅酸盐成分、杂质、喂料的不均匀以及原料中水分影响加剧压辊表面的磨损,致使压辊快速磨损失效。磨损后利用S-570扫描电镜观察其磨损形貌,探究压辊失效的磨损机理。结果表明,靠近喂料一侧压辊表面磨损严重,磨损量4.2 mm左右,比其他位置表面的磨损量多1.2 mm。磨损机理主要是黏着磨损和磨粒磨损,磨损面已接近渗碳层与基体交界处,并且磨损面存在应力腐蚀裂纹。     

胶棒滚筒棉花采摘头采收性能试验

为缩短胶棒滚筒采棉机设计周期,提高胶棒滚筒采棉机作业质量,借助胶棒滚筒综合性能试验台,以滚筒转速、采摘行走速度和滚筒胶棒轴向间距为影响因子,以采净率、撞落棉损失率、含杂率为采摘性能指标,进行二次正交旋转组合试验,应用Design-Expert8.0.6软件,建立了影响因子与性能指标的回归模型,分析了各因子对性能指标的影响。采用多目标优化,确定最佳参数组合为：滚筒转速450 r/min,行走速度2.4 km/h,胶棒轴向间距44 mm。根据优化参数组合,重复验证试验结果为：采净率95.78%,撞落棉损失率0.89%,含杂率17.44%,与优化结果基本吻合。田间试验表明,4FS-3胶棒滚筒采棉机采净率为95.29%,撞落棉损失率为0.97%,含杂率为17.11%,主要性能指标达到国家采棉机作业性能指标要求。该研究为采摘头关键部件设计及工作参数改进提供参考,有效提高了采收效率和作业质量,对推动采棉机国产化和促进新疆棉花产业健康发展有一定意义。     

土壤压实特性及其在农业生产中的应用

通过对所做室内、外土壤压实试验结果的分析讨论,证明室内落锤击实试验所得到的农业土壤压实特性与田间试验结果相一致。因而可直接利用室内试验结果作为合理设计镇压器的依据,亦可作为提出农业作业机械对土壤的允许负荷的基本依据。     

小麦磨粉机磨辊材料抗磨损热处理工艺优化

植物磨料磨损是辊式制粉工业中磨辊磨损失效的主要原因,热处理工艺是磨辊材料(低铬白口铁)表面硬度强化的一般手段。该文选用与辊式制粉工况相似的磨损试验机进行试验,利用正交试验考察了不同工艺参数热加工对低铬白口铁抗小麦粉料磨损性能的影响,并择选出最优工艺组合。基于最优工艺组合,以低铬白口铁原始件为参照,综合质量损失、磨痕特征及扫描电镜形貌等手段提取磨损特征,考察最优热处理工艺对低铬白口铁抗小麦粉料磨损性能的强化效果。试验推荐最优热处理工艺组合为:960℃(1 h)空淬+250℃(2 h)回火,实际生产推荐最优热处理工艺组合为:基于960℃淬火+250℃回火的表面热加工;经最优热加工工艺处理的低铬白口铁的磨损质量损失约为原始试样质量损失的42%,铸态组织内共晶碳化物断网现象明显,以半连续网状或孤立块状分布于基体;被磨面沟槽宽深度与棱脊峰谷值等磨痕特征及金属元素含量有所降低,试样硬度显著增加;磨损形式主要为微观切削、多次塑性变形与低周期疲劳磨损。该研究可为磨辊耐磨性能的提升以及降低加工过程对面粉的金属污染提供参考。     

振动压路机橡胶减振器性能试验研究

介绍了振动压路机振动轮与机架间橡胶减振器静、动态性能参数的试验确定方法，分析了当振动轮在不同频率、不同振幅工作时减振器性能参数的变化规律，详细介绍了试验方法及试验工况，给出了各种工况下的性能参数值，为合理设计振动压路机橡胶减振器提供了依据。     

硼铬稀土共渗对提高钢的耐磨粒磨损性能的试验研究

研究了采用固体硼铬稀土共渗工艺（一种新的金属表面硬化工艺）,得到硬化层硼铬稀土共渗层的组织,脆性和耐磨粒磨损特性均得到改善。并进行了应用试验。结果表明,硼铬稀土共渗层在保留了渗硼层高硬度的同时,明显降低了脆性,可使共渗层的耐磨粒磨损性能比渗硼层提高０．３１～０．６８倍,且应用效果显著。研究结果对农业机械零件表面硬化工艺的选择具有指导作用。