用于太行山区独立式风光互补发电系统配置研究

对独立式风光互补发电系统进行了研究,并以太行山区应用为例,收集整理了当地风能、太阳能数据,结合当地环境、气候等条件,进行了科学实验,匹配了适合当地风光互补发电的系统配置。     

极值触发型激光清平机清平误差的研究

介绍了前轮调节极值触发型激光清平机的工作原理。基于三维软件Pro/Engineer的实体建模与运动仿真环境,根据清平作业后地面高度实验数据,采用三维软件建立实验地面模型,将清平机底盘的模型放置于实验地面模型之上进行运动学仿真,复现清平机实际运行状态,发现了波浪形实验地面的成型原理。据此,提出了前轮调节极值触发型清平机结构与控制策略的改进方案。实验表明,改进起到了显著的效果。     

扇贝分级机的设计

扇贝具有很高的价值,然而扇贝加工技术的落后,阻碍了扇贝产业化的发展。分级是扇贝前处理加工的必经程序,其特殊形状导致了分级的困难,以及专用分级设备的缺乏。针对扇贝的分级需要,分析了传统分级机的特点以及不足之处,并设计了一种新型的扇贝分级机。该分级机不仅可以将大小不一的扇贝按近似直径分为若干级别,以便后续加工和销售,而且可以根据生产需要的变化或者扇贝尺寸范围的变化调节分级范围,提高分级效率和分级精度,减少无用功。该分级机不仅适用于扇贝的分级,也完全适用于其他球型物料的分级,因此具有广阔的应用前景。为此,以海湾扇贝为例,介绍了该扇贝分级机的总体结构和工作原理,并着重分析了其关键部件。     

海湾扇贝外套膜剥离机械手的设计

针对我国海湾扇贝加工机械化水平低的现状,设计了一种外套膜剥离机械手。海湾扇贝壳内曲面为高阶曲面,扇贝外套膜除在背面少数部位与壳连接外其余部分均为游离。机械手受人工剥离方式启发,手爪设计为柔性结构,刀钩可旋转且刀杆可自由伸缩,能自动适应贝壳曲面轮廓。此外,对机械手推杆移动距离与手爪开合角度的关系、推杆移动速度与刀钩钩取速度的关系、刀钩的形态位置变化情况进行了理论分析。该机械手可代替人工对海湾扇贝进行加工,节省人工劳动力,提高了扇贝加工的安全性,提升了扇贝制品品质。     

‘皇冠’梨断柄去袋装置设计与试验

针对‘皇冠’梨采摘后人工剪柄、去袋劳动强度大等问题,设计了1种‘皇冠’梨断柄去袋装置。通过Matlab软件拟合出了纸袋撕裂曲线并计算出了撕袋机械手撕袋运动路径;为优化装置结构参数,设计了3因素Box-Behnken试验,利用Design-Expert软件对试验结果进行方差分析,建立了显著参数的回归模型,获得了‘皇冠’梨断柄去袋装置的最优结构参数：切割间隙为0.89 mm,定位板“V”形定位口角度为36.5°,旋转平台转速为7.8 r/min。此组合下断柄率为90.15%,纸袋撕口平均宽度为50.63 mm,研究结果可为‘皇冠’梨断柄去袋装置设计与改进提供理论基础。     

基于离散元法的皂荚壳籽分离仿真与试验

针对打击式壳籽分离过程中存在皂荚壳破碎率低,以及皂荚壳易堵塞筛孔,造成壳籽分离效率低等问题,研究滚筒转速对皂荚壳籽分离的影响。通过对皂荚壳力学特性进行研究,基于离散元法建立皂荚壳离散元模型(Hertz-Mindlin with bonding),并对皂荚壳离散元模型进行粘结参数标定;得到皂荚壳粘结模型法向刚度、切向刚度、临界法向应力、临界切向应力为1.8 MPa、1.35 MPa、1.41 MPa、0.59 MPa。采用EDEM软件对皂荚壳籽分离过程进行仿真分析,仿真结果表明,在滚筒转速为200、360、400、500、1 000 r/min时,皂荚壳破碎率分别为41.7%、65.96%、88.3%、94.52%、94.8%,滚筒转速在500 r/min和1 000 r/min时,破碎率无明显变化,皂荚壳主要破碎形式为冲击破碎和挤压破碎,破碎后物料形态包括粉尘、丝状、未完全破碎3种。样机试验亦表明滚筒转速为500 r/min时,皂荚壳破碎率较高,且易于形成丝状物料,有利于皂荚壳籽分离和减小筛孔堵塞。     

定制系统在农业运输车头盔中的应用

通过分析农业运输车头盔的现状和特点,提出了个性化网络定制系统对于农业运输车头盔销售和购买的重要意义。同时,探讨了农业运输车头盔定制系统的结构和系统实施路线,进而研究并分析了系统实现的两项关键技术:农业运输车头盔的网络虚拟展示技术—先用三维造型软件建模,再由Cult3D技术设置交互事件,实现了网络三维产品的虚拟展示;然后利用ASP和Access构建了网络数据库,实现了产品的搜索与定制。最后,开发出了农业运输车头盔网络化定制与展示的原型系统。     

蒸汽式扇贝柱脱壳技术优化

扇贝柱脱壳历来是扇贝加工的技术难题.研究了海湾扇贝的贝柱脱壳最优方式及蒸汽式扇贝柱脱壳的机理,探究蒸汽喷射下扇贝柱的粘附力及脱壳效果、扇贝壳内温度随蒸汽喷射时间的变化规律,确定最佳蒸汽喷射时间的范围.结果表明,当蒸汽温度为120℃、喷射时间为5～10 s时,脱壳效果较好;不同直径范围的海湾扇贝壳内温度随喷射时间变化的规律差异明显,因此在进行海湾扇贝脱壳前,应根据其大小进行分级,以保证高效率和贝柱的高质量.     

基于三点调平的农田激光清平机设计与研究

为了使清平机在作业过程中克服农田高低起伏地面的影响而达到较高的平整精度,设计了基于三点调平的自动调平系统.即通过控制器控制3个永磁同步电机进行转动.由滚珠丝杠传动副将电机转动转化为直线移动,驱动3个调整轮相对机架做上下运动.同时,采用一组激光传感器和一组倾角传感器对清平机机身平台的海拔高度和水平度进行实时检测和反馈.经试验验证,其平整精度较高已达到±10mm/100m2,能够满足精确农业对农田土地平整精度的要求.