液压机械无级变速传动拖拉机虚拟试验平台设计

采用计算虚拟试验技术搭建无级变速拖拉机虚拟试验平台,缓解液压机械无级变速器(HMCVT)研究中实物试验存在的成本高、周期长及试验场地限制问题.以模块化和参数化建模的方法,将拖拉机系统划分为发动机模块、HMCVT模块、中央传动模块及行走机构模块,搭建了虚拟试验平台.采用神经网络建立发动机模型,采用动力学方程建立液压机械无...     

农业元宇宙：关键技术、应用情景、挑战与展望

元宇宙这一新兴概念受到了产、学、研各界的广泛关注。农业与元宇宙的结合将极大地推动农业信息化和智能化发展,为农业智能化转型升级提供新动能。为深入分析元宇宙在农业领域的应用研究可行性,本文首先分析了农业元宇宙的概念,以及区块链、非同质化代币、5G/6G、人工智能、物联网、三维重建、云计算、边缘计算和扩展现实等元宇宙农业应用的关键技术。接着讨论了元宇宙在虚拟农场、农业教学系统和农产品追溯系统三个农业应用领域的主要情景,最后总结了农业元宇宙面临的系统建立、通信基础、硬件设备和运营等方面的主要挑战,并展望了未来的发展方向。本文可为元宇宙在农业的应用研究提供指导。     

零耦合度空间2T1R并联机构运动学与刚度建模分析

根据基于方位特征(POC)方程的并联机构拓扑设计理论与方法,提出一种零耦合度、含1条冗余支链的三自由度两平移一转动(2T1R)并联机构,并对该机构进行拓扑分析。结果表明：该机构具有符号式位置正解和部分运动解耦特性,其被动冗余支链能避免奇异位置,改善刚度;因机构耦合度为零,易求解出其符号式位置正解,并分析了机构可能产生的3种奇异位置;运用虚拟弹簧法建立了每条支链的刚度模型并进行求解,给出并分析了机构笛卡尔刚度矩阵中扭转刚度和线性刚度的变化趋势,讨论了冗余支链对整体刚度性能的影响,验证了冗余支链可使机构整体刚度性能提升约22%。     

农业机械智能化设计技术发展现状与展望

我国地域差异大、农作物种类和种植模式多样,农业机械具有多功能、小批量、定制化及多样化的用户需求特征。当前国内农业机械制造企业产品研发普遍以跟踪、仿制为主,存在研发周期长、效率低、产品可靠性差等问题,企业和产品的竞争力低下、缺乏核心自主技术,已成为制约我国农业机械企业可持续发展的瓶颈。智能化设计技术以满足用户定制化、多样化需求为目标,以知识工程(KBE)、数据管理(DM)、人工智能(AI)、虚拟仿真等现代信息技术为手段,通过整合农业机械全生命周期过程中上下游相关企业已有资源,集成产品数据管理(PDM)和产品生命周期管理(PLM)的协同设计平台,实现农业机械设计过程的协同化、自动化和智能化,是提高我国农业机械设计水平的关键。本文针对农业机械特点,对农业机械智能化设计技术的定义、技术体系、关键技术及发展现状进行了深入剖析,重点总结了近年来计算机辅助设计(CAD)、模块化设计、知识工程、虚拟仿真、PDM/PLM协同设计等智能化设计关键技术的研究现状与发展趋势,并提出了农业机械智能化设计领域未来发展趋势,为农业机械设计技术发展提供参考。     

基于Pro／E的膜下播种机排种装置的设计与仿真分析

针对膜下播种机排种装置的工作原理,分析了种子的落种过程。利用基于特征的参数化造型软件Pro/E完成了排种装置各零部件的三维造型,并将各零部件进行了虚拟装配。用组件装配中的机构分析进行运动仿真,并对各零部件的运动情况进行了干涉检查。结果表明,该设计中各零部件不存在干涉现象,结构设计合理,利于进一步的分析研究。     

基于Solidworks的马铃薯铺膜喷药装置虚拟设计与试验

针对马铃薯生产中受低温、干旱、无霜期短等不利自然条件影响等问题,对马铃薯种植机设计了配套的覆膜喷药装置,设计采用基于特征的参数化造型软件Solidworks对整个装置进行参数化造型.该机一次性实现了刮土、喷药、切沟、覆膜、压膜、培土等工序,采用单垄单行覆膜,垄面平整细致,地膜与土壤表面贴合率高,可达到土壤最佳增温效果.铺膜栽培的马铃薯具有出苗快、结薯多、上市早、经济效益高的优点.对经过虚拟设计的马铃薯铺膜喷药装置进行田间试验,结果显示:主要技术指标采光面宽度合格率≥90%;采光面机械破损程度≤45mm/m2;膜边覆土宽度与厚度合格率均≥90%,为推广马铃薯覆膜栽培技术做出了一定贡献.     

联合收割机割台总成的虚拟装配

研究了基于虚拟现实技术的联合收割机割台总成的虚拟装配.根据产品的装配结构模型,生成了联合收割机割台总成的装配结构树;采用UG建立了割台总成零部件的三维数字模型,导入到数字制造仿真软件,建立了总成各零部件的约束及装配关系,对割台总成进行了虚拟装配.     

基于ADAMS的拖拉机参数化实用模型的初步研究

提出研究拖拉机虚拟样机模型的重要性。通过应用ADAMS软件,建立拖拉机整车的虚拟样机模型,介绍前后桥系统、转向系统、车身和传动系统模型的创建过程,仿真分析给出了拖拉机行驶速度、运动轨迹和转弯半径的变化曲线,为拖拉机设计和性能分析提供了研究平台。     

基于DELMIA的虚拟装配中人机工程仿真与应用

在虚拟装配中．可以通过人机工程的仿真和运用来评估虚拟装配设计的质量和零部件的装配可达性。本文将人体模型作为虚拟装配的一个重要因素来研究．根据DELMIA中人体模型特点,阐述了人机工程在虚拟装配中的应用,并在DELMIA中进行了人机工程仿真应用示例。     

基于多体动力学的圆盘式开沟机虚拟仿真与功耗测试

目前圆盘式开沟机功率消耗主要通过理论计算或样机试制后的田间试验等方法得出,测试结果受环境、设备精度影响较大,为此提出了利用虚拟测试平台评估圆盘式开沟机功率消耗的方法。首先建立圆盘式开沟机工作部件的ANSYS动力学模型,并进行边界约束条件和载荷设置,分别模拟圆盘式开沟机在开沟深度400 mm、前进速度0.8 km/h、刀盘转速180 r/min和开沟深度500 mm、前进速度1.5 km/h、刀盘转速220 r/min 2种工况下的功率消耗,仿真结果为31.26 kW和32.67 kW;然后构建相同工况的田间功耗测试系统,测得的实际功耗为33.57 kW和35.41 kW,仿真值与实测值相对误差分别为6.88%和7.73%,验证了该种测试方法的准确性和可行性。最后分别选取3种开沟深度、2种前进速度和3种刀盘转速因素组成18种开沟工况,对其进行仿真分析,结果表明:刀盘转速在200 r/min时,无论前进速度高低,圆盘式开沟机均具有最低的功耗。