立体旋转式育秧架设计与优化

为解决传统育秧方式占地面积大、温室育秧资源利用不充分等问题,研制了一种立体旋转式育秧架。育秧架创新性地采用转辊式结构,可保证育秧托盘始终保持与地面平行的姿位绕中心轴转动,实现对育秧温室内光、温、空气等资源的均衡利用。利用ANSYS对育秧架的主要承力部件—育秧托盘进行了应力分析和优化设计,结果表明:优化后旋转式育秧架最大形变量降低了43.95%,所受最大应力降低了78.80%。育秧效率分析结果表明:采用立体旋转式育秧架进行育秧单棚育秧效率可提高83.27%。本研究对培育优质秧苗、提高水稻机械化生产水平具有重要意义。     

切纵流脱粒清选装置传动系统优化设计

现有产品的切纵流脱粒清选装置传动系统设计可靠性较差,脱粒分离传动系统布局较复杂,脱粒滚筒转速固定,对作物的适应性较差。为此,以太湖TH988型切纵流联合收割机为研究对象,根据切纵流脱粒清选装置工作部件的作业流程和相互位置关系,结合传动系统设计原理制定新的传动方案,并对关键传动参数进行验证,在脱粒分离装置动力布局上,设计了一种两挡换向传动箱。优化后的脱粒清选装置经过制造加工、装配到台架上,对其传动系统进行试验,通过检测发现:工作部件的转速满足工作要求,整个传动系统运行通畅,为切纵流联合收获机传动系统设计提供了依据。     

微喷灌田间管网的优化研究

出水口的位置不同,田间管网布置方案也不同,从而影响田间管网的投资费用,以往的研究大多忽略了出水口位置对管网投资的影响。【目的】探究在自压供水条件下,出水口位置对田间管网建设费用的影响。【方法】分别对出水口位于地块一角、地块一边、地块中间3种情形建立以毛管长度、支管管径为决策变量,以微喷灌田间管网总投资最小为目标的优化模型,采用变径设计,选用遗传算法求解。【结果】与传统规范设计方案相比,出水口位于地块一角、一边和中间的模型优化方案,管道投资分别降低了20.0%、9.5%、23.9%。对比规范设计结果,出水口位于地块一边的管网投资最小,比出水口位于地块一角的布置方案投资降低了13.4%,出水口位于地块中间比位于一角时布置方案投资降低了7.2%;对比模型优化结果,出水口位于地块中间比出水口位于地块一角和出水口位于地块一边时田间管网投资分别降低了11.8%、9.9%。【结论】模型优化结果节省投资明显,模型优化结果显示出水口位于中间毛管双向布置时投资最省。     

机械设计的优化方法分析

国民经济高速发展,带动了机械设计领域的变革。作为传统设计学科,机械工程在与现代科技接轨的同时,还应该积极进行设计方法的优化与改革,实现工艺与产品的全面发展。本文以机械设计为内容,对其优化方法进行探讨,以供参考。     

绳牵引动平台的八杆机构优化设计

设计了一种新型绳牵引动平台。主要包括滚珠丝杠副牵引机构、液压结构、八杆机构、外箱体及其零部件。对于绳牵引动平台的八杆机构,通过相关要求进行尺寸计算,从而得出了各个杆的杆长,采用MATLAB编程的形式,对其尺寸参数进行了合理性校验和运动仿真,并应用Pro/E对其进行了建模。发现通过应用死点法可以提高支持系统的可靠性,通过MATLAB(这里主要应用了反复试数法),对绳牵引动平台的八杆机构参数进行了优化设计。     

巴哈赛车前悬架系统的设计与仿真研究

为增加悬架对Baja赛车的操纵稳定性能和平顺安全性能,在中国汽车工程制定的对Baja竞技赛车的要求前提下,基于系统动力学仿真软件ADAMS对Baja赛车悬架系统建立仿真模型,对模型前束角、主销后倾角、主销前倾角和车轮外倾角进行仿真分析,利用ADAMS/Insight模块分析悬架各安装硬点对赛车操纵性能的影响并进行多目标优化,不断对比优化数据,以确定悬架最终模型和最优参数,并使在该参数先优化对象接近参考目标,结果显示,该研究对Baja赛车悬架设计有一定的参考价值。     

基于正交试验的斜击式水涡轮优化与分析

参考斜击式水轮机结构设计方法,使用正交试验法对JP75卷盘喷灌机水涡轮的主要几何参数进行优化试验,并对优化结果进行相关系数及主成分分析,最后确定影响效率的主要因素及水涡轮最优参数组合.使用优化后的参数建立水涡轮最优模型,并采用CFD数值计算方法对流量为500～900 r/min、转速为18～40 m3/h下优化模型的性能进行计算及分析;在此基础上,分析了水涡轮外特性曲线,优化模型在非设计转速下具有较高的稳定性和高效性.在流量区间内,优化模型最高效率点提升了近31%;研究了水涡轮优化模型的内部流场分布, 相比于原有模型,内部流场更为合理流畅,进口管道内压力分布均匀,且能够形成有效射流,同时,水涡轮叶片的优化设计解决了存在的局部高压区和叶间涡问题;与原有模型进行能量转化率比较,验证了转轮处能量有效利用率明显提升了42.71%.     

农用车辆CVT带传动系统优化研究

以农用车辆CVT带传动系统为研究对象,分析CVT带传动系统结构,建立CVT带传动传动效率、功率损失理论计算及优化模型;得到CVT带传动结构主要相关参数与传动效率、功率损失之间的关系,计算得到结构优化设计前、后CVT带传动传动效率及最优参数解,根据最优参数相对应的CVT带传动系统进行试验验证。仿真及试验结果表明:结构参数对农用车辆CVT带传动效率及功率损失影响较大;结构优化设计前、后CVT带传动传动效率分别为81.78%和84%,通过优化农用车辆CVT带相关结构参数可以提高传动效率2.7%;农用车辆CVT金属带传动系统最优结构参数为金属带为4层,金属片圆弧数量为40个,金属片上、下端曲率半径均为r=5 000 mm,最优参数下农用车辆CVT传动效率、功率损失率试验与理论计算值相对误差分别为2.07%、9.78%,相对误差较小,验证仿真分析的正确性;该研究为农用车辆传动系统优化及CVT系统传动效率提高提供理论依据及参考。     

基于蚁群算法的双锅曲毫机的优化设计

文中设计了一种基于蚁群算法的双锅曲毫机,为了提高机器的运动平顺性及降低噪音,对双锅曲毫机的曲柄摇杆机构的关键参数进行了优化设计,以其最小传动角最大化为目标函数,建立了双锅曲毫机的优化设计数学模型,运用Matlab编制了基于蚁群算法的双锅曲毫机优化设计程序,并运用此程序进行了优化计算及验证试验。优化结果表明,曲柄长度200 mm,连杆长度333 mm,摇杆长度310 mm,机架杆长度为320 mm,最小传动角由14.6o增加到21.1o,噪音由75 dB减小到70 dB,珠茶成型率由84%增加到92%,碎茶率由8.6%下降到7.2%。该研究为提高双锅曲毫机的工作性能提供了理论依据。