基于结构光视觉的联合收获机谷粒体积流量测量方法

针对谷物联合收获机工作过程中需要实时测量谷粒流量的问题,提出应用结构光视觉测量技术实现谷物联合收获机测量系统谷粒体积流量的测量。采用普通滑槽作为测量谷粒体积流量的输送器,应用滚轮与编码器测量谷粒在滑槽中的流动速度。根据激光三角法测量原理构建结构光三维视觉系统,测量滑槽中流动谷粒的截面轮廓,应用试验参数标定法建立物长与像素偏移值的关系。在对结构光图像进行预处理的基础上,通过阈值判定法获取谷粒流截面轮廓;采用梯形微元求和法分别建立谷粒流截面计算模型与体积计算模型。试验研究了滑槽倾角和图像采集帧率对谷粒体积流量测量误差的影响,结果表明,当滑槽倾角在15°～30°、结构光图像采集帧率在40～100 f/s时,4种谷粒体积流量的测量误差小于等于5.2%,重复试验变异系数小于等于0.021,均方根误差小于等于1.268 L;当测量体积为17.6 L、滑槽倾角为30°、结构光图像采集帧率为100 f/s时,测量误差最小,为0.74%;当测量体积为39.2 L、滑槽倾角为20°、结构光图像采集帧率为40 f/s时,测量误差最大,为5.2%。采用结构光三维视觉测量系统,应用梯形微元积分求和法建立谷粒流体积计算模型,可以实现滑槽输送谷粒体积的在线测量。     

基于曲柄滑块机构原理导航的农业机器人设计

研究开发了一种自动导航果园用履带式移动机器人,作为果园精细化作业的移动平台.机器人采用基于曲柄滑块机构原理的导航方式,以导航机构检测的姿态角和位置角作为输入量设计了模糊PID控制器.试验表明,机器人以0.15m/s的速度直线行走时,最大跟踪误差小于0.02m;机器人转弯半径为2m时,最大跟踪误差小于0.05m.     

拨禾轮偏心曲柄滑道机构的研究

全喂入联合收割机的拨禾轮是一偏心曲柄滑道机构,工作时支承滚轮沿偏心滑道做不规则运动,当拨禾轮的转速较高时必然产生惯性力,机构惯性力引起拨禾轮振动,引起零部件损坏和联合收割机的割前损失.为了解决上述问题,对联合收割机的拨禾轮曲柄滑道机构的动力学问题进行研究,通过对拨禾轮曲柄滑道机构的运动学和动力学分析,解决拨禾轮振动和零部件易损坏的问题.     

基于UG建模和Authorware集成开发的发动机曲柄连杆机构演示系统

基于UG和Authorware为主要开发工具,对发动机曲柄连杆机构进行三维建模、运动学仿真、动画制作和集成开发等主要过程。演示系统能直观地表现发动机曲柄连杆机构的结构特点、工作过程,教学效果良好。     

谷物清选风车中振动筛的曲柄转速和半径优选

为了改善南方稻谷清选风车振动筛的工作性能,通过对振动筛的运动分析,得出影响振动筛工作性能的主要参数是曲柄转速和曲柄半径.在此基础上,分析谷物在筛面上的受力,推导出谷物在筛面上上滑、下滑、不跳离筛面时的曲柄极限转速和曲柄半径,综合分析得到它们的最佳取值范围.使用谷物清选风车清选杂交水稻,推导出理想的曲柄转速为300 r/min,曲柄半径为10mm.     

曲柄摇杆振动破壳油茶果粗选机运动学分析及试验

为验证所设计的油茶果粗选机的合理性,该文首先对其进行简化,联系振动筛工作原理和受力分析对其运动参数进行分析,找出影响物料运动的因素,并验证其运动参数设计合理;其次利用ADAMS仿真软件对该机进行运动仿真,得到物料模型的振幅曲线图,通过使用振幅递减法分析曲线图的变化规律,验证其振幅设计合理;最后通过三水平三因素正交组合试验,得出各因素对茶籽保有率和筛分效率的影响显著性顺序。利用Design-Expert软件分析得出当粗选机曲柄转速、筛面倾角、筛面长度取值为276.12 r/min、6.69°、1 005.8 mm时,茶籽保有率和筛分效率均达最佳值(分别为96.84%和96.77%),验证了粗选机的设计满足工作要求。该研究结果为后期精选机的设计提供了参考。     

曲柄滑块滚轮滑槽用于蔬菜封膜装置设计与试验

针对托盘式蔬菜的封膜装置,在现有对保鲜膜进行三面切割的切割方式的基础上,为简化驱动、简化控制从而降低制造成本,提高蔬菜产品市场竞争力,基于曲柄滑块机构和滚轮滑槽的联动机构对托盘式蔬菜封膜装置进行了创新设计,提出了托盘式蔬菜封膜装置方案,运用MATLAB软件对作为传动装置的曲柄滑块机构进行了最佳传力性能设计,确定最小传动角42°,曲柄长度140mm,连杆长度340mm,偏心距109mm。对滚轮滑槽联动机构进行了结构参数设计,确定单个滑槽纵向长度226mm,横向长度97mm。通过Solid Works软件建模对摆动杆、纵切板和横切杆进行运动学仿真分析,并对强度较低的横切杆和摆杆这2个关键构件进行静力学仿真,通过模拟其工作状态的受力情况找出易破坏点。按照结构参数设计和静力学仿真结果进行了样机制作,并依照动力学仿真设定的参数设计试验。试验结果表明在气缸无阻力运行时的平均速度为79mm/s,最大速度为110mm/s情况下,气缸驱动纵切板和横切杆的切割速度最大可分别达到690和290mm/s,工作效率达到40次/min,与仿真效果吻合。装置实际运行过程平稳,无速度突变和抖动,且能够将气缸速度放大到切割构件上而便于对保鲜膜进行切割。其工作效率也远超过目前设备的效率要求。仿真与实测效果都表明本方案具有较高的可行性,为今后相关设计研究提供参考。     

柴油机排气污染物的形成与控制

柴油机尾气中含有大量的有害气体，主要为CO、HC、NOx、各种颗粒和少量硫化物。这些有害成分不仅危害环境，而且严重危害人体健康，为此必须对柴油机排气进行严格控制。根据柴油机的构造特点、工作原理及工作环境进行分析，从而得出影响排气污染物生成的因素有柴油机的进气系统、燃油系统、曲柄连杆机构、冷却系统、燃油品质、转速与负荷等，并指出控制措施。     

基于Pro/E的发动机曲柄连杆机构运动仿真

通过对曲柄连杆机构的运动分析,得到活塞的运动方程。运用Pro/E对发动机单体进行三维实体建模与装配;运用Pro/E的Mechanism模块对其进行运动学分析,得到可视化的发动机单体运动过程图形;同时,与运用MATLAB进行的数值模拟结果进行了比较。     

后插式分插机构的研究进展及机构创新

介绍了后插式分插机构—曲柄摇杆分插机构的研究现状;研制了一种新型的椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构;开发了理论模拟分析软件,并利用该分析软件对曲柄摇杆分插机构与椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构的插秧性能,从秧针静轨迹与穴口宽度、秧针速度与伤秧率、秧针加速度与振动性3方面进行了分析比较。结果表明,新设计的椭圆齿轮传动后插旋转式分插机构比曲柄摇杆分插机构性能优良。