灌溉用压力调节器性能试验与受力分析

为了研究灌溉系统压力调节器的工作特性与结构参数的关系,对7种内置弹簧式规格的低流量压力调节器进行了调压特性试验,对压力调节器的弹簧参数与出口预置压力的关系以及内部运动部件的受力情况进行了分析.结果表明,压力调节器的出口预置压力越低,调压性能越优良,测得的临界工作压力与出口预置压力之差随着出口预置压力的增大而增大,并非常数0.034 MPa;随着出口预置压力的上升,内置弹簧丝直径越粗,弹簧自由长度越短,其弹簧刚度系数越大;压力调节器调节组件所受的初始弹簧力和最大弹簧力与出口预置压力存在近似的线性关系,而且在向压力调节器进口端运动的过程中,调节组件所受的弹簧力占其出口所受水压作用力从57.9%逐渐增大至66.5%,而密封圈摩擦力和橡胶膜片变形力之和占出口所受水压作用力则从39.9%下降至31.3%.     

日光温室保温性能的试验与优化设计

为了提高具有高纬度以及高寒气候特点的新疆塔城地区日光温室的保温性能,针对该地区两种不同结构的日光温室,通过对这两种结构日光温室的测试结果,分析了在高寒气候下温室结构参数对日光温室保温性能的影响;同时,运用优化日光温室结构参数的方法,再采用优化设计的结构参数建造温室.经优化后温室保温性能验证实验表明:优化温室比当地近年建造的温室室内气温高6℃,室内最低温度偏离度仅为10.4%,在当地成功地实现了越冬生产.     

螺杆挤压式生物质成型机优化设计与试验

在对螺杆挤压式生物质成型机成型物料的受力及运动进行分析的基础上,将整体螺杆分拆为螺杆头和螺杆主体,将成型套筒拆分为成型活套和保型套筒,对成型机螺杆头部的设计参数螺旋体叶片直径D、叶片螺距S、螺旋轴直径d和套筒数据进行优化设计.试验表明,通过更换螺杆头和成型活套能够降低磨损,螺杆头和螺杆主体的使用寿命可达到90 h和1 000 h,提高了生物质成型燃料的生产量,生产效率与原成型机相比提高了66.12 kg/h,从而促进生物质成型机的推广应用.     

基于ABAQUS数控铣床工作台的模态分析和结构优化设计

以XK715D数控铣床工作台为研究对象,先将SolidWorks建立的三维工作台导入到ABAQUS软件中进行最大载荷下的力学分析,对最大应力和最大变形量进行计算,其次对铣床工作台进行模态分析,得到前6阶固有频率和振型.在初始的工作台上进行结构的改进和优化设计,为了使其结构更加合理,设计了3种不同的方案.最后综合分析工作...     

螺杆挤压式生物质成型机优化设计与试验

在对螺杆挤压式生物质成型机成型物料的受力及运动进行分析的基础上,将整体螺杆分拆为螺杆头和螺杆主体,将成型套筒拆分为成型活套和保型套筒,对成型机螺杆头部的设计参数螺旋体叶片直径D、叶片螺距S、螺旋轴直径d和套筒数据进行优化设计。试验表明,通过更换螺杆头和成型活套能够降低磨损,螺杆头和螺杆主体的使用寿命可达到90h和1000h,提高了生物质成型燃料的生产量,生产效率与原成型机相比提高了66.12kg/h,从而促进生物质成型机的推广应用。     

大型箱涵式泵装置优化设计与试验

为了研究箱涵式泵装置进、出水流道的水力性能,采用了基于CFD数值模拟计算和模型试验的DOE正交设计试验方法。对进、出水流道进行三维参数化建模,以进水流道出口断面速度均匀度和水力损失为目标函数,针对进水喇叭管、导水锥和出水喇叭管、出水导流墩控制尺寸进行五因素四水平的正交试验设计。通过CFD数值模拟手段,针对设计流量工况点,分别对进水流道和出水流道各16个设计方案进行数值模拟计算,分析不同控制尺寸对进、出水流道水力性能的影响。最后通过模型试验对优化方案数值计算结果进行可靠性验证。数值模拟和试验结果表明,通过DOE正交设计方法进行进水流道优化设计,可以得到各控制参数对进水流道水力损失和出口断面均匀度的主次影响,进水流道最大水力损失达到8.56 cm,最小水力损失为3.91 cm,优化方案水力损失为3.65 cm,出口速度均匀度达到93.07%,较初始方案水力损失降低了1.31 cm,出口速度均匀度提高了1.17个百分点;出水流道最大水力损失为46.07 cm,最优组合出水流道水力损失为32.53 cm,较原始方案水力损失减小了7.96 cm。根据泵装置全特性曲线可知,该泵装置出水流道水力损失在设计工况下最小,最高运行效率达到70.04%,最高运行扬程为4.0 m,在设计扬程1.36 m时,效率为66.82%,对应流量为34.31 m3/s。模型试验最高运行效率达到71.5%,在设计扬程1.36 m时,试验运行效率在64%左右,与数值模拟结果吻合较好。     

牧草免耕播种机械设计与试验研究

本文从青海省牧草及播种机械现状出发,简要分析了牧草播种机械存在的问题,提出了发展建议;并从工作实际着手,通过参与牧草免耕播种机研制、试验、鉴定过程,总结了滚筒式牧草播种机设计中应注意的几个方面。     

基于粒子群算法的辊式磨粉机优化设计

采用粒子群算法和Matlab语言,以磨粉机的分流辊与快辊的水平距离及垂直距离、分流辊的转速及直径、快慢辊的斜置角度作为设计变量,以物料的喂料轨迹和物料的入磨速度作为多目标函数进行优化设计。仿真结果与原设计相比较,落点距轧点从39mm减小到1.4021mm,入磨速度也从1.795m/s提高到了2.0962m/s,有效地提高了磨粉机的工作效率。与基本型遗传算法优化结果相比,粒子群算法效果要好于基本型遗传算法。     

变速器执行机构支架的有限元分析及优化设计

支架结构是变速执行机构的主要支撑和工作部件,其结构强度对保证变速器执行机构的工作至关重要。针对静力试验和振动实验中支架出现强度不足和其1阶固有频率与驱动电机的激振频率发生共振而使支架发生断裂的问题,建立有限元模型,根据实验获取的各工况下应力极值点,选取3种典型工况进行静力学分析,获取应力最大点,并对支架进行模态分析;基于分析结果对支架进行结构优化设计;对优化后的结构进行有限元分析与实车实验,以检验模型分析和优化的可靠性。从仿真和实验结果可知,优化方案可行,为此类设计提供参考。     

9GMC-100型牧草小麦收割机试验效果分析

为了考核9GMC-100型牧草小麦收割机的技术经济性能和适应性,选择在庆阳绿鑫草畜产业开发有限责任公司环县曲子牧草生产基地、宁县早胜基地和西峰区彭原乡下庄村等3地对引进的样机进了田间试验,验证了该机结构设计的合理性、工作可靠性和适应性。通过田间性能试验和大面积生产考核表明,9GMC-100型牧草小麦收割机,可基本满足庆阳市各种地域条件下紫花苜蓿、人工禾草及小麦等农作物收割的农艺技术要求。     

齿辊式饲草作物调制试验台设计与试验

为研究青饲料收获机调制部件工作参数对饲草作物调制性能的影响,设计了一种调制辊间隙可调的齿辊式饲草作物调制试验台.试验台主要由调制辊、间隙调节机构、调制辊快速更换机构及测控系统等组成,通过测控系统可实时采集固定辊与传动轴之间的扭矩、转速等信息,进而得到试验台能耗.为检验试验台的工作性能,以青贮玉米为试验对象,以固定辊转速...     

基于BOOST的柴油机整机性能优化设计

为了研究柴油机结构参数和运行参数对整机性能的影响,用发动机工作过程仿真软件BOOST对某型号的增压柴油机进行了建模和模拟计算。改变压缩比、燃烧起始角及配气相位等参数,比较了不同参数下发动机转矩、功率、缸内燃气最高温度和最高压力等性能参数,选定了最优化的参数组合。利用优化后的参数再次进行工作过程仿真,通过对比其整机性能参数发现,优化后的柴油机动力性、经济性和排放性能均有所提高。     

4QZ-15型自走式青饲料收获机的研制

随着青贮饲料在畜牧业发展中地位的日益提高,青饲料的收获机械化成为畜牧业发展中的关键环节.通过理论研究和生产实践,把拨禾滚筒、双圆盘切割器、立式强制喂入装置和轮刀式切碎装置结合在一起,研制出生产效率高、切碎质量好、性能可靠的自走式青饲料收获机.其作业性能较好地满足了农艺要求,经济效益好,社会效益大.     

HJJ-80型卧式饲料搅拌机的设计

随着畜牧业的发展,对饲料数量及质量有了更进一步的需求。搅拌机是饲料加工中的关键设备，因此搅拌机的正确设计对生产饲料的质量及经济性有着重要影响。为此，按照饲料配方的要求，根据提出的主要技术参数，确定了整机的结构尺寸及配套动力，设计和试制了饲料搅拌机。     

9QS8型青贮饲料收获机虚拟设计与试验——基于Solidworks

针对我国青贮饲料收获机设计中存在设计手段落后、设计效率低等问题,采用基于特征的参数化造型软件Solidworks对青贮饲料收获机进行参数化造型,设计了新型自走式青贮饲料收获机.该机实现了超大直径圆盘式切割器的低割茬收割,解决了收割后作物的夹持输送、喂入问题;对割台传动路线和运动参数进行了合理的研究与设计;确定了超大直径圆盘式切割器的结构和运动参数,实现了切割的低功耗和可靠性;进行了切碎装置结构和运动参数的研究,保证物料切碎细而均匀.对经过虚拟设计的青贮饲料收获机进行田间试验表明,其收获损失率≤0.2%,喂入量≥10.8kg/s,为今后青贮饲料收获机的研制提供了参考.     

复合式吸肥装置结构设计与性能试验

设计了一种新型复合式吸肥装置,并对其吸肥性能进行检测,与传统单文丘里管进行对比以验证其可行性。试验结果表明：在吸肥初始阶段,复合式吸肥装置喉部真空负压随进出口压力差的增大而降低,吸肥流量增大。吸肥流量随真空负压的绝对值增大呈线性增大趋势;当进出口压力差达到0.28MPa左右时,真空负压降到最低值而不再发生变化,与此同时吸肥流量达到最大值;与单文丘里管相比,复合式吸肥装置由于使用过程中压力损失及水头损失,其单管吸肥流量较单文丘里管吸肥流量略有减小,但由于吸肥管数的增加,吸肥量可成倍增加。因此,在复合式吸肥装置进口处调节进口压力变化,在0.02～0.28MPa的正确进出口压力差工作区间下控制复合式吸肥装置,可达到精确施肥的目的。     

电动拖拉机综合台架试验系统设计与试验

电动拖拉机试验具有测试对象多和物理系统复杂的特点,单一试验系统不能满足电动拖拉机性能测试要求。根据电动拖拉机作业特点,通过分析其动力传动系统数学模型,确定了以电动机效率、电池组放电特性为测试变量的设计任务。采用模块化方法,设计了能源系统试验模块、动力系统试验模块和电动拖拉机综合试验系统整体方案。通过研究试验系统总体参数设计方法,得到了加载电动机、电池测试系统和直流电池模拟器等部件的参数计算模型。通过试验系统硬件选型匹配,设计了可满足90 k W以下电动拖拉机性能测试的试验系统。在该试验平台进行了电动拖拉机性能台架试验,结果表明:试验测试误差与前期仿真分析误差在10%以内,设计的综合台架试验系统对电动拖拉机部件性能测试的适用性较好,满足整机性能分析和标定的试验需求。     

电动拖拉机底盘多目标优化设计

针对目前电动拖拉机底盘布置研究相对较少的情况,基于现有的整机匹配结果进行了底盘布置设计,利用三维建模软件建立模型,输入质量参数,提取整机主要零部件重心位置参数,然后通过分析拖拉机牵引机组作业时的力学特性,建立相关数学模型。以电动拖拉机的牵引效率和整机质量作为优化目标,采用NSGA-Ⅱ算法进行多目标优化。综合考虑了犁耕作业下拖拉机的稳定性要求、驱动力要求、载荷波动情况以及传动系和行走系零件寿命等影响因素,制定了算法运行的约束条件,建立了约束方程组。以电动拖拉机的使用重力、前后电池组的质心和整机质心为目标变量,推导出动力性和经济性最优的目标函数。通过ModeFRONTIER平台,采用NSGA-Ⅱ算法对电池分布式方案进行了多目标优化。两种不同耕深条件下的优化结果对比分析表明,按照本文方式优化布置后的电动拖拉机在耕深为180mm时,优化后的整体质量与经验法相比减少了14.3%,配重质量为25.3kg;耕深为240mm时,优化后的整体质量与经验法相比减少了10.3%,配重质量仅为4.4kg,说明在牵引工况下无需额外增加配重就能达到良好的牵引性能。与经验法相比,两种耕深条件下拖拉机的配重都小很多,说明基于传统拖拉机的配重经验法计算并不适用于电动拖拉机,同时也能说明,电动拖拉机因自身总质量超过同功率段传统拖拉机,可以通过合理设计底盘布置方案,在没有配重的情况下达到理想的牵引效率。优化后的电动拖拉机底盘布置方案,在作业工况下驱动轮滑转率小于特征滑转率,整机牵引效率明显提高。     

考虑静动态性能的机床床身拓扑优化设计方法

以某型立式加工中心机床床身为研究对象,基于有限元方法,以床身结构的前3阶特征频率和静刚度之和为优化目标,对机床床身进行拓扑优化,得到新的床身结构。研究结果表明:通过拓扑优化得出的机床床身结构较原型床身,在床身质量略有下降的情况下,最大变形量与床身前3阶特征频率均有显著提升,验证了拓扑优化方法运用在床身结构设计中的可行性。