枸杞果实振动采摘的运动学及振动模式分析

针对枸杞这种具有柔性长果梗、低容重及轻质特点的果实在振动采摘过程中的运动学特征进行了分析,通过分析得出振动幅度应大于果梗的长度,在振幅确定的情况下,振动频率不仅取决于果实-果蒂之间的结合力,还与果梗的几何尺寸和物理特性有关。还分析了振动时间与振动频率之间的关系并给出了其相关模型。设计了多点夹持枝条振动式采摘装置并进行了枸杞采摘实验,实验表明,在振幅为30～40 mm,振动频率为10 Hz的条件下,振动时间大于12 s,采净率高于90%,损伤率低于5%,含杂率低于10%,不仅满足枸杞机械化采收的要求,而且与理论分析结果符合。     

一种小型振动式水稻芽种直播装置的研制

出芽的水稻种子由于含水率较高,流动性差,芽容易损伤,故直播时难以保证较低的伤芽率.为了降低水稻芽种直播的伤芽率,根据振动改变物料特性的原理设计了一种振动式水稻芽种直播装置,并进行相关计算证明振动排种的可行性.同时以振动参数为影响因素,以伤芽率为试验指标,测定了伤芽率与其影响因素的关系.结果表明,选择振动频率为50Hz,振幅为0.8mm,振动倾角为4°时排种均匀性良好,且有效的解决了播种过程中幼芽损伤问题.     

仿冲击振动压实的试验研究

利用自主设计的仿冲击振动压实装置,进行了大量的对比性试验。分析了压路机频率、振幅和行进速度等参数对压实效果的影响,确定了仿冲击振动压路机参数的取值范围。试验结果表明:仿冲击振动压实可以在有限的压实遍数下使土壤面层、深层压实度分别达到91.7%和87%;振幅对压实效果的影响比频率更为明显;激振频率在9 Hz~20 Hz、振幅在3 mm~6 mm范围内较为合理。样机产生了明显的冲击压实效应,适于土壤深层压实。     

YZ12与YZ14型振动压路机振动系统的改进

“洛阳牌”YZ12与YZ14型振动压路机的国内保有量近万台,其振动频率和振幅分别为32Hz、30Hz和1.5mm、1.74mm,主要用于基础压实,而对于表层或路面压实,则要求使用频率40～50Hz、振幅0.35～0.6mm的振动压路机。为此,我们在保有原机性能的基础上略加改进,使其具有压实表层和路面的高频、低幅的性能。     

基于ANSYS Workbench的中耕机力学特性分析

以某型号中耕机为研究对象,利用ANSYS Workbench对其进行了静力学分析与模态分析。结果表明:在额定松土工况下,中耕机机架最大变形量为1.9 mm,最大应力为78.5 MPa,应力分布不均匀;中耕机的前6阶模态的振动频率范围为13.7～39.3 Hz,当外界载荷的振动频率在此范围内时,应注意共振损伤。     

频率及振幅对给料机充填率影响的模拟研究

为探究振动参数对给料机充填率的影响规律,以离散元法模拟并分析了不同频率及振幅作用时干熄焦振动给料机充填率的变化。结果表明:频率和振幅影响物料的输送速度和活跃性,进而影响给料机的充填率。频率在25~50 Hz、双振幅在3.0~5.0 mm范围内变化时,充填率随振动参数的增大而减小,给料过程顺畅;频率为25 Hz、振幅3.0 mm时,给料机中物料的充填率大于0.9,物料运动速度较小,出现堵料现象。以上分析为散体输送过程的研究及给料机振动参数的合理选用提供了有益的理论参考。     

小型刚柔混联振动剥离机的设计与试验研究

针对我国粗放式地表种植土剥离的现状,同时结合振动切削减阻理论与二维切削原理,研制出一种刚柔混联振动剥离机,并对刀具单体的运动特性进行了分析,得到刀具单体的运动轨迹为类椭圆,刀具在上止点的急回特性引起的跳脱现象,有利于切削阻力的减小。在前进速度为0.5m/s,剥离深度100mm的条件下,对0(20Hz,增量为2Hz的振动频率下一组工作部件进行了田间试验,确定振动频率6.3Hz,对应振幅4.4mm。在这一频率下与不振动时相比牵引阻力减小29.35%,总功率减小19.06%。     

自同步概率筛性能试验研究

主要研究自同步概率筛的性能,从分析筛分效率入手,并借助于实验结果,找出筛分粒度、筛面振动频率、筛面振动幅值、筛面倾角、筛孔孔径等工艺参数与筛分效率之间的关系,确定主要参数的设计原则与方法。总结了影响筛分效率和处理量的原因,并提出了改进措施,为合理选择筛机的有关参数提供了参考。实验结果表明:当振幅为3mm时,筛分效率能保持一个较高的水平;而当筛面倾角增加时,筛分效率也有所提高;最佳的振激振频率为(700～800)r/min。     

新型双边驱动式薄型直线超声波电机

简述了面内振动式超声电机发展过程,设计了一种新型的双边驱动面内振动式直线电机,该电机利用不对称面内振动实现动子在导轨上的直线运动。通过有限元分析确定电机尺寸,制作样机并对其进行测试。实验结果与理论设计一致,在驱动电压110 V、驱动频率179.3 kHz的条件下,得到电机最大速度为30 mm/s,最大输出推力约为0.5 N。     

CA、CC系列振动压路机振动系统的使用与保养

CA、CC系列振动压路机是目前广泛使用的压实机械，其性能优越、经济实用。振动压路机的振动频率、振幅和线静压力是获取压实效果的重要参数，对压实效果影响很大。对于岩石填方、大体积土壤的工况应选用振幅三．smm～2．omm、频率25Hi一30HZ；粒状的基层材料选用振幅0．8mm～20rum、频率25Hi—40Hi；沥青混合材料的最佳振幅是0．4mm～0．8mm、频率30Hi～50Hi；任意加大振幅可以提高激振力，但是会引起振动轮蹦跳脱离地面，降低压实效果与损坏振动部件；增加振动轮重量，提高压向土壤的压力也可以增加压实效果，但是重量超过限度时对振…     

基于传感器技术的振动智监测研究

提出了一种基于悬臂式创意的振动传感器模型,以实现对智能变压器振动状态的及时监测。以油浸式110 kV智能变压器样机作为实验对象,对该模型进行了应用。应用结果表明,该振动传感器所测得的智能变压器正常振动频率范围为130～140 Hz,而铁芯变压器的正常振动频率范围为50～200 Hz,所设计的智能传感器测得的振动频率在一般变压器的振动区间,该振动传感器的测量结果符合实际情况,具有较高的应用性。该研究对于传感器振动智能检测设计具有一定的参考意义。     

平贝母收获机振动筛分过程仿真及试验

为了提高平贝母收获过程中的筛分效率和平均运输速度,在传统平贝母收获机的基础上,建立振动筛的仿真试验模型并基于离散元软件进行仿真。对振动筛的三个振动参数：振幅、振动频率以及倾角进行交互试验确定筛分效率与平均运输速度的回归方程,通过3D响应面法优化三个振动参数,得出最优振动参数：振动频率为20 Hz,振幅为3 mm,倾角为15°。最后为验证交互试验的数据是否有良好的预测性,课题组设计制造组装好振动筛试验平台做实物筛分试验,以验证最优参数是否合理。     

超声振动加工7075-T6铝合金应力场数值模拟

由于铝合金属于难加工材料,采用普通机械加工难以达到预期效果。采用超声振动加工方法车削7075-T6铝合金试件应力场的变化。仿真结果表明:在Y方向,超声振动频率在10k Hz时,振幅12μm切削区域等效应力最大,振幅10μm等效应力次之,振幅8μm等效应力最小。而频率为40k Hz时等效应力正好相反。随着振动频率增加,切削力先减小后增大;在X方向,当振幅分别为10μm、12μm时,随振动频率升高,试件加工区应力先减小后增大,而振幅为8μm时,应力逐渐增大。当频率超过40k Hz后,其工件表面的应力场不受振幅影响且均呈下降趋势。超声振动频率控制在20-40k Hz范围内,振幅对切削力影响最小。随着振幅的增加,切削力先减小后增加。超声振动加工方法能有效地改善铝合金加工性能。     

枸杞采摘机的设计

为了实现机械化采摘枸杞,设计了一款智能化枸杞采摘的剪切式枸杞采摘机。主要由动力部分、伸缩部分、剪切部分和辅助部分组成;控制装置控制舵机的旋转角度使剪刀到达最佳的剪切角度,通过齿轮机构带动剪刀活动端作往复运动实现剪切作业,完成枸杞鲜果的采摘。剪切式枸杞采摘机的研究为枸杞鲜果或浆果类水果的机械化采摘提供一定参考。     

分布反馈式光纤激光器动态特性的研究

为了探明分布反馈式(DFB)光纤激光器用于水声探测时,所测得的声压灵敏度高于静压条件下计算所得的声压灵敏度,且动态响应曲线不平坦的原因及其机理,对DFB光纤激光器的动态特性进行了研究。对两端固定并分别置于空气和水介质中的DFB光纤激光器的振动模态进行了数值仿真分析;设计加工了实验夹具,分别对其进行了实验研究。实验测得数据表明,两端固定的裸纤在发生振动时的第一阶固有频率与其夹持长度有关,且随着该长度的增大,固有频率降低;当夹持长度分别为50mm、55mm和60mm时,在空气和水介质中DFB光纤激光器振动的第一阶固有频率分别约为250Hz、200Hz、125Hz以及200Hz、160Hz、120Hz,实测数据与仿真分析吻合。可见当DFB光纤激光器受外界激励发生振动时,引起了激光器输出信号幅值的波动,导致其声压灵敏度出现起伏,第一阶固有频率对其具有很大的影响。     

馈能型磁流变减振器的设计与仿真研究

针对磁流变减振器需要外部供电限制其应用范围的问题,基于磁流变减振器的工作特点和振动能收集方法的探讨,提出了一种馈能型(自主供电)磁流变减振器。根据该馈能型磁流变减振器的功能模块分析,研究了集成馈能装置的磁流变减振器的设计方法并确定了其结构参数,并设计了与馈能装置相匹配的电能管理电路。特别地,在频率1 Hz~3 Hz、振幅10 mm振动条件下,利用有限元软件Ansoft对馈能装置进行了输出电能仿真,然后进一步仿真分析了其输出电能使磁流变减振器产生阻尼力的大小。仿真结果表明,该馈能型磁流变减振器产生阻尼力变化范围为1 072 N~2 028 N,说明在低频、小振幅振动条件下,该馈能型磁流变减振器可以在无需外部供电的情况下改变自身阻尼特性。     

磁性液体阻尼减振实验台的设计和实验分析

为了测试磁性液体阻尼器的有效性和各种参数对阻尼器减振效果的影响,设计一种阻尼器模型,并根据阻尼器的工作原理设计一套满足频率低、位移小、加速度小等条件的实验台,根据实验要求,在实验台上对磁性液体阻尼器进行实验.结果表明:实验台可实现频率范围为0.74～5.75 Hz的振动;与没有安装阻尼器相比,弹性悬臂梁在安装阻尼器后振幅完全衰减的振动时间缩短约65％;安装阻尼器后的悬臂梁对数衰减率随频率大小的变化规律是先增大后减小,然后再增大;安装阻尼器后的悬臂梁对数衰减率随着振幅的增大而增大;磁性液体阻尼器对于不同长度悬臂梁的振动都起到了很好的减振作用,当悬臂梁的长度为0.7m时,磁性液体阻尼器的减振效果最好;磁性液体阻尼器对于不同初始振幅的悬臂梁振动都具有良好的减振效果.     

基础振动对非对称液压缸的动态特性影响分析

针对硬岩掘进机(TBM)破岩掘进过程中基础振动对非对称推进液压缸动态性能的影响,建立了非对称液压缸在基础振动下的动态响应数学模型,利用AMEsim仿真分析了不同基础振动参数下液压缸动态特性的变化规律。结果表明:基础振动降低液压缸动态稳定性,当基础振动幅值和频率组合为(3 mm,50 Hz)、(5 mm,40 Hz)、(8 mm,30 Hz)时,液压缸压力波动值约为无基础振动时无杆腔压力稳定值20 MPa的10%,达到液压缸正常工作允许的压力波动临界幅值;活塞位移波动趋势与压力波动趋势一致,波动幅值与振幅或振频成正相关,为降低基础振动对液压缸动态特性影响提供依据。     

蒲公英状压电振动能量收集装置宽频带设计

研究了蒲公英状压电振动能量收集装置的宽频带设计,以解决环境振源振动频率多变的问题。建立了蒲公英状压电振动能量收集装置谐振频率的理论模型并进行了数值模拟,结果表明,该能量收集装置的谐振频率并不是可以任意拓展的。为验证理论分析的正确性,进行了蒲公英状压电振动能量收集装置的频率响应实验,得到的实验结果与理论分析基本吻合,说明了本文理论分析的可靠性。最后对宽频带的蒲公英状压电振动能量收集装置进行了发电性能测试实验,结果表明,通过对蒲公英状压电振动能量收集装置的宽频带设计,其在20～34Hz有较大的功率输出,且最大输出功率达到了约2.3mW。本文的设计有效地拓宽了该装置的谐振频率范围,易于实现与环境振源的匹配而获得较高的能量收集能力。     

盾构刀盘振动掘削动力学建模与仿真研究

研究主动振动激励对盾构刀盘掘削的推进力及扭矩的影响。在加振动激励影响下,刀具与土体接触状态变化和土体结构参数不稳定,实现了盾构刀盘振动掘削减阻的效果。在数值模型中,土壤失效采用Drucker-Prager破坏准则,利用LS-DYNA软件建立了刀盘掘削土壤有限元动力学模型。刀盘在推进和圆周旋转方向分别施加主动余弦激振,对掘进过程中的刀盘推进力及扭矩曲线做了数据分析。结果表明,在旋转方向施加主动振动,掘削阻力随振幅增加而减少,能耗随振幅增加而增加。在16组正交试验中推进力、扭矩、能耗均减少。单独在旋转方向施加21.2×10~(-3) rad振幅,15 Hz的余弦激励可以实现推进阻力减少24.4%,扭矩减少22.3%,能耗增加4.3%。同时在推进方向施加0.254 mm振幅,10 Hz振动频率和旋转方向6.36×10~(-3)rad以及20 Hz振动频率下,推进力减少1.3%,扭矩减少6.5%,能耗减少1.5%。