HN 4GDL-132型甘蔗收割机输送臂仿真及试验验证

为提高甘蔗收获机工作效率,将切断后的甘蔗段通过输送臂实时输送到田间运输车装斗中,输送臂结构的静力学分析至关重要。为此,针对HN4GDL-132型甘蔗收割机样机,利用ANSYS仿真软件对输送臂进行了结构静力学分析和振动模态分析,得到了输送臂小臂、大臂和连接轴的应力、应变云图。其中,小臂承受负载应力最大值为113.11MPa,最大变形量为4.24mm;大臂承受负载应力最大值为225.86MPa,最大变形量为5.30mm;连接轴承受负载应力最大值为232.38MPa,最大变形量为0.09mm,并分别分析了输送臂前4阶模态下的振动特性。采用应变片试验对静力学仿真结果进行验证,两者数值结果相对误差为20%以内,变化趋势一致。研究结果可为输送臂结构的优化设计提供参考。     

晶粒细化对SUS304钢的切削性能影响研究

利用微米级切削机分别对SUS304普通钢和SUS304晶粒细化钢的切削性能进行了研究,其目的是探究晶粒细化对切削性能的影响,推动绿色制造技术的进步及其应用。制作了微米级切削机,通过微米级切削机上的各个传感器,测定了普通钢和晶粒细化钢在同一条件下切削过程的切削力、振动、剪切角、剪切面剪切应力和切削面切削形态。通过试验数据分析,得到结论：在相同切削条件下,晶粒细化钢在切削时所受切削力小、剪切角大、切削振动小,并可以保持相对稳定的切削状态;晶粒细化钢切削平面较平整,其材料的加工质量较高。研究结果表明,晶粒细化钢的切削性能要显著优于普通钢。     

基于高速摄影的板栗果实振动脱落特性分析

中国是世界板栗第一生产大国,但板栗的采收主要以人工采收为主,劳动强度大、效率低,机械振动采收的方式可有效提高板栗的采收效率。为研究板栗振动过程中的运动规律以及脱落特性,自制了果实振动脱落特性试验装置对板栗果实进行振动试验,利用高速摄影仪记录了果实振动全过程,并通过PCC软件对图像进行了跟踪、捕捉和分析。结果表明:板栗果实脱落分离方式复杂多样,主要有果柄与果枝分离脱落,以及板栗从栗苞中分离脱落的方式;板栗果实在不同激振参数组合下形成的水平与垂直响应位移差异较大,对应的响应运动轨迹也较多;水平激振模式下振幅5 mm、频率22 Hz,与振幅10 mm、频率6～10 Hz,以及垂直振动模式下振幅15mm、频率6 Hz,这些组合激振形式均能将成熟度Ⅰ和Ⅱ的果实实现选择性采收,且激振时间设置为5～8 s较合适。此研究为理解板栗振动采收机理提供了一定的理论指导。     

基于Daubechies小波基的木材声学振动信号分析与评价

针对音板木材振动信号分析不深入的问题,本研究基于小波包分析方法对木材振动信号进行分析,建立一种木材声学振动评价的新方法。利用多通道FFT分析仪获取泡桐木材的振动信号,基于Daubechies小波基函数对振动信号进行3层小波包分解与重构,得到了振动信号的特征值,将小波包变换后木材振动信号的特征值与传统方法测定的声学振动性能参数进行比较分析。研究结果表明:木材的振动信号能量主要集中在0～1 000 Hz,在传播的过程中能量衰减迅速;对振动信号进行时域分析时得出,木材的动态弹性模量随着峭度因子的增大而减小,随着峰值因子的增大而增大;基于Daubechies小波基的分析方法得到的振动信号特征值与声学振动参数之间具有显著的相关性,其中木材信号的特征能量率与木材声学振动参数动态弹性模量、声辐射品质常数以及声传播速度之间存在显著的正相关关系,与声阻抗以及对数衰减率的相关性及变化趋势之间有显著的负相关关系。研究表明,可以应用Daubechies小波对木材振动信号进行分析与评价,此方法为木材声学振动性能的客观评价提供了新思路。     

盘形振动上料器的一种系统模型和模拟

推导出一种盘形振动上料器的数学模型,在此基础上分析了固有频率、振型等动态性能,进行了系统参数计算。并利用动态分析软件ADAMS进行了建模仿真,可直观地研究零件的一致化排列过程和输送的速度。实践证明,利用这种模型进行盘形振动上料器的研制工作十分有效。     

添加剂湍流减阻流动的传热特性数值计算

采用雷诺应力模型和Cross粘度方程,对二维轴对称圆管内湍流流动的聚丙烯酰胺稀溶液（PAM）的流场和温度场进行了数值模拟.在数值计算结果的基础上,系统研究了流速对减阻流体的减阻性能和传热特性的影响.结果表明,减阻流体的减阻率和传热降低率随流速的增大逐渐增大到渐进值,而且传热降低率恒大于减阻率.减阻流体柯尔本（Colburn）因子与摩擦系数的对比结果表明柯尔本比拟,特别是在较低流动雷诺数下有较大偏差.     

种绳捻制机导种装置试验研究

利用高速摄影仪对种绳捻制机导种装置进行试验研究.结果表明,种子纵向理论落点与实际落点之间位置差异的平均值为2.08 mm,变异系数为14.64%,达到种子纵向位置准确性要求;种子下落对纸带冲击引起的纸带振动曲线呈抛物线形,振幅最大值0.58mm;种子在纸带上的穴距平均值为26.76mm,穴距变异系数为15.72%,达到<精量半精量机械化播种实施技术要点>中的播种均匀性要求.     

仿海豚皮肤结构的功能表面提高离心泵效率

为了提供一种可利用仿生功能表面提高泵类产品效率的方法,该文分别以鲨鱼皮肤及海豚皮肤表面结构为模仿原型,设计了2种仿生功能表面,模仿鲨鱼皮肤结构的功能表面为模型1,仿海豚皮肤结构的功能表面为模型2,并以吉林市奥吉通泵业有限公司生产的200QJ50-26离心式水泵为载体,进行了试验研究。研究结果表明,模型1可提高水泵效率2%~3%,模型2可提高水泵效率5%,且模型2在全流段范围内增效效果显著。利用氢气泡流动显示试验,从流场尾迹再附点及涡距2个方面说明了上述2种模型对流体介质的控制机制。试验结果表明,模型2相比模型1,其尾迹再附点距离降低5 mm,而尾迹涡距距离却增加3 mm。说明模型2的压差阻力得到降低,此外,模型2通过降低涡生成密度及速度的方式降低能量的耗散,其减阻效果更明显。该研究为仿生功能表面在以流体为工作介质的流体机械及在流体介质中运行的交通工具的全面应用提供了参考。     

日本低质水工建筑材料的抗冻性试验及其应用

水泥、沙子、砾石混合物(混凝土)与低质混凝土所具有的性质不同。日本京都大学Kazuki等对低质建筑材料的冻融性进行了研究。试验材料由骨料、水泥混合而成,且具有不同的强度。试验的目的是验证低质混凝土的强度及其抗冻性。冻融试验方法分为水下冻融试验A及大气冻融试验B。试验测定了基频振动频率和质量,并计算了相对动弹性模量、质量损失率及耐久性系数(Df)。试验A中,抗压强度增大,Df只略有增加;试验B中,抗压强度增大,抗冻性显著增强。试验结果表明:只要配比相同,试验B的抗冻性约比试验A高10倍。相信此试验研究对我国低质建筑材料的使用有一定的借鉴作用。     

樱桃番茄运输包装件振动冲击性能试验

针对目前樱桃番茄储运过程中主要包装形式以及造成破损的情况,选择典型运输包装件,进行了正弦扫频、堆码强度、堆码扫频振动传递性能、垂直冲击和跌落试验。通过对单件包装件的扫频振动试验,测出单件的固有频率为26.61Hz;通过堆码强度试验,测出了包装件的最大堆码层数为9层。通过9层堆码扫频振动传递性能试验确定了底层、中间层和顶层包装件的固有频率分别为36.61、10.76和6.44Hz,得到了各层包装件振动加速度、振动传递率随时间的变化曲线,并探讨了固有频率和振动传递率峰值与堆码高度之间的关系。在此基础上,通过垂直冲击试验,测出了产品的脆值为89.58;通过跌落试验,测出了包装件最大允许跌落高度为580mm。