电动拖拉机动力电池压载构型设计与参数优化

为改善电动拖拉机动力电池压载效果以提升整机牵引性能,提出了一种位置可调的电池压载框架结构;基于牵引性能预测基本方程,以驱动效率、滑转率和前轴安全压载综合最优为目标建立电池压载参数优化模型,该模型可根据作业条件给出最优电池压载参数;在Matlab/Simulink仿真平台上搭建了电动拖拉机牵引作业仿真模型,针对负载1~5kN范围内的水平牵引工况,对电池压载参数优化前后的牵引性能进行了仿真对比分析;基于所提出的位置可调电池压载框架结构,搭建了电动拖拉机实验样机,并在室内土槽环境下对压载参数优化模型进行验证。结果表明：在保证前桥安全压载的前提下,所提出的电池压载构型使牵引车速和能量利用率分别提升4.16%和5.66%,有效提升了电动拖拉机的牵引作业性能。     

红曲菌固态发酵产消化酶生产工艺优化

【目的】红曲菌在生长代谢过程中会产生多种酶类物质,为优化红曲菌发酵产消化酶的生产工艺。【方法】研究7株红曲菌固态发酵产物中的液化酶、糖化酶及蛋白酶活性,筛选出酶活相对较高的菌株ZH6。分别研究发酵时间、基质加水量、接种量及培养温度对红曲菌ZH6固态发酵所产糖化酶、液化酶及蛋白酶活性的影响。在单因素试验基础上分别以加水量、接种量及培养温度作为自变量,以红曲菌ZH6固态发酵产物中糖化酶、液化酶及蛋白酶的活性为因变量进行响应面优化。【结果】经响应面优化生产工艺,当紫色红曲菌ZH6固态发酵的加水量为42 mL、接种量为20%、培养温度为33 ℃、发酵培养6 d时,所生产的液化酶活性达到119.27 U/g;当加水量为38 mL、接种量为20%、培养温度为30 ℃、发酵培养10 d时,所生产的糖化酶活性为614.32 U/g;当加水量为35 mL、接种量为20%、培养温度为31 ℃、发酵培养7 d时,所生产的酸性蛋白酶活性为1 194.21 U/g。【结论】响应面法优化生产工艺,能有效提高红曲菌ZH6产消化酶的能力。     

配气定时对柴油机性能优化的仿真分析

利用美国GAMMA公司开发的发动机仿真软件GT-POWER,建立16V280型柴油机的仿真模型,研究配气定时对该机型油耗和排放的影响。在标定转速下,对100%,75%,50%,25%负荷工况进行部分配气定时的优化,仿真分析出综合情况最优方案,为该机型的后续改进和优化提供参考。     

车身焊点布置优化研究

以某款车身为研究对象,对已有焊点布置进行拓扑优化,在保证车身综合性能条件下进一步减少焊点数量。首先建立弯曲工况、扭转工况和模态工况,分析其刚度、强度以及模态,然后利用拓扑优化对焊点进行优化布置。焊点拓扑优化以车身焊点体积最小为优化目标,以保证原有弯曲、扭转以及模态工况下的性能为约束条件,设计变量为焊点单元密度。最后,通过仿真对比验证基于拓扑优化车身焊点的优越性。结果表明,车身焊点数量由3841降到3786,减少了55个焊点,基于拓扑优化后的车身综合性能基本保持不变,有效降低了成本。     

基于响应面法的棉秆压捆试验研究

针对棉秆压缩打捆密度低、压缩打捆装备可靠性差等问题,采用设计的棉秆压捆试验平台,将棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量和压缩活塞压缩频率作为试验因素,以压缩活塞端面压力、压缩室压力和棉秆压捆密度作为试验性能指标进行棉秆压缩打捆单因素和中心组合试验,建立各试验因素和试验性能指标之间的回归方程,确定各试验因素对性能指标的影响规律,并进行优化计算,对优化结果进行试验验证。结果表明:棉秆压缩打捆的最优组合为棉秆含水率30%,棉秆切断长度25 cm,棉秆喂入量2.15 kg/s,压缩活塞压缩频率110次/min,压缩活塞端面压力13.84 kN,压缩室压力3.36 kN,棉秆打捆密度145.83 kg/m~3,为棉秆压缩打捆机械的设计提供理论指导。     

基于响应面法的马铃薯分选机参数优化及试验*

为减少马铃薯在分选过程中的跌落损伤,探讨分选机的工作条件对马铃薯跌落损伤的影响,以“荷兰15”马铃薯为试验材料,以马铃薯分选机的输送速度、剔除力、马铃薯的下落高度和含水率为试验因素,以马铃薯的跌落损伤等级为响应值,进行二次回归正交旋转试验,通过Design-Expert 8.0.6软件对试验结果畸形方差分析,并通过响应面探究各试验因素对马铃薯的跌落损伤等级的影响规律,确定马铃薯分选机的最佳工作参数。跌落试验结果表明:对马铃薯跌落损伤等级的影响程度主次顺序为马铃薯含水率、下落高度、输送速度、剔除力。当马铃薯输送速度为0.3 m/s,剔除力为15 N,下落高度为45 cm,含水率为75.36%时,在该参数组合下分选机对马铃薯跌落损伤等级最小。试验所得马铃薯的实际跌落损伤等级为0.84,该结果与马铃薯跌落损伤预测等级具有良好的拟合性。     

农田残膜机械回收膜土分离装置设计与试验

在我国南方农田残膜回收作业过程中,因土壤粘性强导致残膜夹带土壤多,残膜极易缠绕在机具上,影响机具正常工作。针对该问题设计了一种膜土分离装置,该装置主要由挑膜弹齿、滚筒和凸轮压板机构组成,可在挑膜过程中去除膜上表层土壤并在送膜过程中去除膜下土壤,通过试验分析得到影响膜土分离的主要因素为机具前进速度、挑膜转速和滚筒安装倾角。确定以上述三个因素为试验因素,以含土率和缠膜率为响应值,进行三因素三水平响应面试验。利用Desige-Expert软件建立各因素与缠膜率、含土率的回归模型,分析各因素对回收效率的影响,结果表明,各因素对含土率的显著性顺序为：机具前进速度＞挑膜转速＞滚筒安装倾角;对缠膜率的显著性顺序为：滚筒安装倾角＞挑膜转速＞机具前进速度;同时,对试验因素进行优化,得到因素的最佳组合为：机具前进速度为1.12 m·s^-1 ,挑膜转速为92.00 r·min-1,滚筒安装倾角为17.00°,此时的含土率为13.00%,缠膜率为1.70%。通过土槽模拟试验,设置上述最佳工作参数组合,得到含土率为13.45%,缠膜率为1.78%,验证结果与模型优化结果相对误差都小于5%。该膜土分离装置可以解决南方粘性土壤膜土分离困难、残膜率高的问题,为后续膜土分离装置及残膜回收机的设计与优化提供参考。     

湛江等鞭金藻培养基和培养方法的优化

在室内采用正交试验的方法,对湛江等鞭金藻(Isochrysis zhanjiangensis)氮、磷、铁、碳、维生素B1、维生素B12等主要营养成分进行了优化,获得了以天然海水为基础的优化培养基:NaNO3 60mg/L,KH2PO4 4mg/L,FeC6H5O7 0.5mg/L,NaHCO3 1.0g/L,维生素B1 150μg/L,维生素B12 200 ng/L.试验结果表明,使用优化培养基培养湛江等鞭金藻具有生长速度快、产量高、成本低的优势.应用微生物流加技术培养湛江等鞭金藻可取得较好效果.     

超声波提取珠子参根茎多糖的工艺优化

【目的】优化超声波提取珠子参根茎多糖的工艺条件,为珠子参的开发利用提供参考依据。【方法】以珠子参根茎为原料,通过单因素试验和正交试验考察料液比、提取时间、提取温度、超声波功率对多糖提取率的影响。【结果】影响超声波提取珠子参根茎多糖的因素顺序为：料液比〉提取温度〉提取时间〉超声波功率,其最佳提取条件为：在料液比1∶10、提取温度60℃、提取功率90 W的条件下提取20 min,珠子参根茎多糖提取率为11.71%。【结论】超声波提取法具有提取时间短、提取率较高、操作简便、稳定性好等优点,是提取珠子参根茎多糖的有效方法。     

桑枝屑夏季栽培秀珍菇的配方优化

【目的】筛选以桑枝屑为原料、适合秀珍菇夏季栽培的最佳配方,为实现桑枝条资源化和秀珍菇反季节高产优质栽培提供参考依据。【方法】利用＂移动式菌棒制冷＂工艺对菇棚进行降温刺激,以不同添加比例的桑枝屑（90%、85%、80%）为原料配制成3个栽培配方,以玉米芯添加麸皮的配方作对照,比较各配方栽培秀珍菇的菌丝生长情况、鲜菇产量、生物学效率、经济效益及氨基酸含量。【结果】不同桑枝屑添加配比的栽培配方在夏季栽培秀珍菇均能正常出菇,但对秀珍菇菌丝生长、鲜菇产量、生物学效率及氨基酸含量的影响不同,综合考虑,以桑枝屑80%、麸皮18%、碳酸钙1%、石灰1%为配方进行秀珍菇夏季栽培的效果最佳,其菌丝长势好,平均每袋鲜菇产量、生物学效率、投入产出比和氨基酸总量均最高,分别为0.48 kg、111.6%、1∶2.57和4.24%。【结论】利用＂移动式菌棒制冷＂工艺,以桑枝屑为主料添加麸皮、碳酸钙、石灰的配方在夏季栽培秀珍菇是可行的,既可降低生产成本,又具有较好的经济效益。