梳齿式钙果采摘试验台的设计与试验

【目的】针对目前钙果人工采摘效率低下的问题,为实现钙果的机械化采收,设计了梳齿式钙果采摘试验台,并对其工作过程及关键部件参数进行了设计与分析.【方法】以梳齿间隙、梳齿转速、梳齿形状为试验因素,采净率和破损率为试验指标,进行了三因素三水平正交试验,并利用极差、方差,分析各因素对采摘效果的影响.【结果】各因素对采净率影响的主次排序是梳齿间隙、梳齿转速、梳齿形状;对破损率影响的主次排序是梳齿转速、梳齿形状、梳齿间隙.综合分析选取较优参数组合梳齿间隙为20 mm,梳齿转速为30 r/min,梳齿形状为圆弧形;该试验台采净率为96.01%,破损率为2.21%.【结论】梳齿式钙果采摘试验台可以实现对钙果采摘作业,该研究为钙果的机械化采收、作业参数优化提供技术参考依据.     

4MZ -3000型梳齿式采棉机梳齿部件的结构分析

[目的]为优化梳齿式采棉机梳齿部件结构设计并确定其关键部件的参数.[方法]在分析采摘部件结构及工作原理的基础上,建立采摘部件工作参数之间的数学模型,并利用ANSYS软件对梳齿部件进行结构分析.[结果]梳齿部件最大应力为158.57 MPa,小于材料的许用应力值.[结论]可以对在三维软件建立的物理模型的合理性进行判断,及时修正设计中的缺陷,为更好地设计其结构和材料选择提供了理论参考.     

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。     

钙果采摘装置技术参数的试验研究

为实现钙果的机械化采摘,根据钙果果实的生长特性及种植方式,设计了一种钙果采摘机。该机构利用旋转的钢丝碰撞果实进行脱果,通过调整双摘果辊轴心距,可适应不同形状和尺寸钙果的采摘。为确定机构的最佳工作参数,在分析机构特点和工作原理的基础上,对研制的样机进行了三因素混合的正交试验研究。根据因素的不同搭配对摘不净率的综合影响效果,得到各指标的最佳参数:摘果辊直径140mm,转速300r·min-1,进给速度80mm·s-1。研究结果可为钙果采摘装置的后续优化设计与改进提供重要的依据和技术基础。     

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。     

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。     

农用柴油发动机燃油分配泵结构设计与主要部件仿真

设计了一种农用柴油发动机的燃油分配泵,并对其工作过程进行了分析。通过对燃油分配泵的主要传动部件进行的有限元建模与仿真,得到了分配柱塞、平面凸轮、联轴器、驱动轴的应力及应变云图。仿真结果表明:分配柱塞的最大应力为47.932 MPa,最大应变为7.99×10-9 mm;平面凸轮的最大应力为179.089 MPa,最大应变为2.17×10-8 mm;联轴器的最大应力为0.8405 MPa,最大应变为3.60×10-12 mm;驱动轴的最大应力为0.0684 MPa,最大应变为6.42×10-11 mm。所设计的主要部件能够满足分配泵的工作要求。     

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％.     

残膜捡拾机机架及梳齿的仿真设计与试验

机架和梳齿是残膜捡拾机的主要承载部件,为了研究机架的振动特性,利用有限元分析软件对机架进行模态分析,结果表明,机架的固有频率和外激频率相差较大,可以有效避免共振的发生。为了研究梳齿设计的合理性,利用离散元分析软件进行梳齿应力应变的正交试验,并利用DesignExpert软件进行曲面响应分析,结果表明,梳齿作业时运动速度越大,入土深度越大,入土角度越小,所受的土壤阻力越大。以耦合的方式分析得到梳齿的受力云图和变形量,结果表明,梳齿齿尖处受力最大,变形最大,其最大等效应力为183.4 MPa,最大变形量为20.949 mm,经校核梳齿的设计符合要求。样机捡拾率的田间试验结果高达85%以上,满足捡拾要求。     

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。