四元数在杏果定向输送过程中的应用与研究

针对单轴对称水果杏子在输送过程中的运动,以刚体动力学为基础,建立欧拉动力学方程,通过四元数转换,得到一组关于角速度与四元数的方程组;然后运用MatLab[1]对其运动状态进行仿真,得到运动轨迹,通过正交试验来验证四元数在单轴对称水果输送过程中的正确性。MatLab仿真结果表明,在施加微小力矩情况下,杏子在定向过程中绕固定轴转动。正交实验得到的最优组合为:高速、宽口、大横径。由杏子在输送过程中的运动状态以及正交试验的对比,有效地证明了四元数在单轴水果输送过程中的可行性,为杏子的切分提供必要的理论依据。     

杏果输送过程中定向稳定性的试验研究-基于正交试验

杏果输送过程中定向稳定性问题的关键所在是寻找影响定向成功率的主要因素,将各影响因素经过科学的组合对比,找到最佳组合,提高水果在实际生产过程中的定向成功率。为此,利用正交试验、高速摄像仪和动应变测量系统相结合的方法确定影响杏果定向成功率的主要因素,即入口通道宽度(D)、夹持带的速度大小(V)、杏子尺寸大小(I)。通过正交对比试验,得知底部输送带采用齿皮带时比光皮带的定向效果好,最佳试验因素组合是D=30mm、V=1.29m/s、I=34~35mm。利用高速摄像观测统计发现:杏果大部分在定向通道的第3区域达到定向稳定。考虑夹持片对输送带振动影响的情况下,统计出杏子的定向稳定区域主要集中于输送通道的第3区域,为杏子切刀的位置选择提供了依据。     

摆动式树木涂白装置的仿真设计与制造

针对当下人工树木涂白效率低下,对树木的涂白不均匀等问题,设计了一种摆动式树木涂白装置,依据树木涂白的流程,利用装置的开合机构、收绳提杆机构来实现对树木的涂白。运用三维建模软件SolidWorks建立三维模型,导入到Adams对该装置进行仿真分析,同时对所制作的实物样机进行涂白试验。试验结果表明:装置在给树木涂白时相比人工涂白完成率高,涂白时间短,有效解决了人工树木涂白效率低、涂白时间长的问题。     

差速式三通道鲜杏动态定向输送装置设计与试验

针对杏干加工过程中鲜杏切瓣劳动强度大、效率低、质量差和卫生难以保障等问题,在对鲜杏几何特性及空间三轴旋转转动惯量研究基础上,提出了基于空间几何最小作用量原理的差速带式鲜杏动态定向输送原理,确定了样机的总体结构方案;进行了差速式鲜杏定向输送机理分析和关键工作部件的结构设计,设计了相应的鲜杏动态定向输送装置;以赛买提鲜杏为试验对象,以定向带/夹持带速比、定向带上口间隙和鲜杏尺寸为试验因素,定向准确率和切割准确率为试验指标,进行了鲜杏动态定向输送装置的性能试验;通过正交试验分析表明:定向带与夹持带速比为6.52,定向带上口间隙为15 mm,鲜杏横径尺寸为32.1~35.0 mm时,鲜杏在输送过程中的定向准确率为87.4%,切割准确率为85.6%。     

基于ADAMS运秧车带式输送梯的设计与仿真分析

针对秧苗从田埂到运秧车上大部分靠人工搬运的难题,设计了一款运秧车带式输送梯,且目前对带式输送梯的研究主要停留在静态特性上,而对动态特性的研究较少。为此,采用运输梯三维模型的建立、动力学模型的简化及对模型施加约束与载荷的方法,建立了带式输送梯的动态特性模型,通过对模型的动态仿真,得到了带式输送梯速度特性及横向振动幅值特性。从分析结果可以看出:所设计的输送梯能够满足实际需要,并且和理论特性相符,能够较好地满足带式输送梯动态特性研究的要求。     

汽车制动过程中方向稳定性仿真分析

汽车制动过程中的方向稳定性通常用试验的方法来确定,有一定的局限性。通过建立汽车直线制动过程的力学模型,用车身航向角和质心侧向位移来表征制动跑偏和制动侧滑的程度,用Matlab/Simulink对某车型的仿真结果与试验研究的结论是一致的。     

甘蔗收获机切割系统对物流输送影响的仿真分析

基于物理样机物流输送堵塞现象,分析了切割系统结构部分存在的问题,对甘蔗收获机切割系统的结构进行改进,确定了各主要零部件的结构及其之间的相互位置关系。通过实体建模软件SolidWorks建模,采用虚拟样机技术进行动态仿真分析,验证改进的切割系统对物流输送的通畅性,为样机的研制提供数据支撑。     

马铃薯联合收获机输送臂的运动仿真

马铃薯联合收获机输送臂是一个二自由度刚性连杆机构,结合输送臂的本体特征建立了输送臂的运动学方程,通过控制输送臂的末端位置,使输送臂能够按照给定的轨迹进行运动。同时,为了实现实时控制,使用ADAMS系统仿真软件对输送臂在虚拟环境中真实地模拟系统运动,并对其在工况下的运动和受力情况进行仿真分析,观察并试验各组成部件的相互运动情况,输出位移、位置等所需要的数据曲线,以达到跟踪控制的最优指标和更好性能。     

马铃薯收获过程中块茎运动仿真分析

重点研究马铃薯收获机振动筛运动参数与块茎损伤之间的关系;应用虚拟样机来代替物理样机进行验证设计;采用ADAMS仿真软件对振动筛和块茎进行运动仿真,获得了振动筛运动的速度、加速度、位移和动能曲线,能够有效地判断块茎沿筛面的运动状态;针对圆形和椭圆形两种块茎,分析了振动频率和振幅对块茎损伤率的影响,为今后马铃薯收获机振动筛的设计与分析提供了有力的依据。     

基于ADAMS、UG的曲柄滑块运动仿真及运动特性分析

分析农业机械主机构—曲柄滑块机构运动特性,得出滑块位移、速度、加速度的数学表达式。通过例子,求出滑块在曲柄不同转角的运动变化情况;同时应用Adams仿真曲柄滑块的运动,实时生成滑块的运动曲线及数据;直观反映滑块的运动规律。为运动构件的运动分析及优化设计提供依据。     

基于EDEM的马铃薯收获机分离输送装置仿真分析

为了实现提高马铃薯收获效率并减少其机械损伤,关键在于优化滚筒式马铃薯收获机分离输送装置的运动参数,包括滚筒筛转速、切削角度和行进速度.为此,建立了土壤颗粒的仿真模型、马铃薯颗粒的仿真模型和马铃薯收获机分离输送装置的仿真模型,通过EDEM软件仿真土壤和马铃薯颗粒的分离输送试验并收集数据;运用Design-expert软件...     

车辆动力学稳定性控制系统的联合仿真研究

利用机械动力学仿真软件ADAMS/CAR建立轿车整车动力学模型。在分析了车辆稳定性控制原理的基础上构建了以横摆角速度为控制变量的控制系统,然后通过输入输出接口实现ADAMS/CAR同MATLAB的通信,在MAT-LAB/simulink中建立闭环联合仿真模型。通过仿真验证,车辆动力学稳定性控制系统能够改善汽车的行驶稳定性。     

半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计与研究

半喂入式联合收获是目前花生收获的主要方式之一,其夹持输送装置作为半喂入花生联合收获机关键部件,对整机作业性能影响尤为重要。针对花生联合收获机夹持输送装置作业稳定性差、花生植株输送归集拥堵等问题,设计了一款半喂入花生联合收获夹持输送装置。该装置采用“挖拔组合”作业方式,结合花生的种植农艺和实际作业速度,完成花生植株夹持输送作业。通过对夹持输送作业进行运动学和仿真分析,确定影响夹持输送装置的影响因素,并通过单因素试验得到其取值范围：夹持输送速度为0.8～1.1 m/s,夹持装置倾角为25～35°,夹持高度为150～200 mm。研究结果为半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计提供了理论依据。     

甘蔗捆绑机的设计与仿真制造

甘蔗的捆绑现行均为人工,面临着工作效率低、经常出现农民手掌被绳子划伤的问题。为此,设计了一种甘蔗捆绑机,并通过UG进行三维造型的设计,通过Adams虚拟样机进行可行性分析,同时对甘蔗捆绑机的效率进行理论分析。最后,对样机进行试制,实现甘蔗捆绑的半人工半机械化,提高了甘蔗捆绑的效率,减少了农民手掌割伤的情况。     

基于Adams的FSEC赛车的操纵稳定性分析

操纵稳定性是汽车的重要性能,它决定着汽车的行驶安全性.为了研究某FSEC赛车的操纵稳定性,便于后续的悬架结构改进工作,基于Adams对赛车进行各子系统建模并装配成整车.然后按GB/T 6323—2014对整车模型设计进行稳态转向仿真和蛇形驾驶仿真,最后根据QC/T 480—1999对相应结果进行评分,得到稳态转向和蛇形...     

马铃薯联合收获机输送臂系统的运动防碰仿真

针对马铃薯联合收获机输送臂系统的结构,提出了基于Adams-Matlab的联合仿真方法和防碰撞控制的限位算法;在对运动防碰问题分析的基础上,对二自由度输送臂系统的运动防碰进行了仿真分析,得出了输送臂转角θ1和θ2关于时间的变化曲线,以及输送臂与马铃薯距离、输送臂与车斗壁距离随时间的变化曲线,证明了限位算法和控制方法的可行性,有效解决了输送臂运动防碰问题。     

钙果梳刷采摘仿真分析与试验

钙果成熟期,挂果枝条倒伏率达80%以上,机械化采收困难。为解决枝条倒伏问题,提出梳刷式钙果田间采收方案,梳刷采摘装置主要包括梳刷部件与运动机构两部分。梳刷部件贴近地面,将倒伏枝条扶起,并将枝条喂入梳齿间隙。梳齿间隙宽度介于果实直径与枝条直径之间,果实随部件上升,同时与枝条分离。设计了梳刷部件采收过程所需的机械机构,并对机构进行动力学仿真及有限元分析,完成机构强度校核。试验表明:梳齿间隙设定为10 mm,可以使梳刷部件同时满足枝条喂入和果实分离;试验样机采收率为80.6%;梳刷部件采摘率＞95%,破损率＜1%;采收装置的采摘率与梳刷部件运动轨迹相关。      

汽车操纵稳定性的仿真

分析了汽车侧倾引起的左右轮胎垂直载荷的重新分配,以及轮胎侧向力非线性变化对操纵稳定性的影响,并综合考虑汽车转向系和行驶系的结构和性能特性,建立两轴汽车操纵稳定性数学模型.并对用Simulink构建的计算机模型进行仿真,仿真结果与试验结果一致,证实模型具有很好的精度和实用性.分析了车速、转向系刚度、前后轮侧偏刚度比、前后悬架侧倾角刚度比以及侧倾对汽车操纵稳定性的影响.     

气力输送过程中粮食颗粒的输送特性研究

为控制气力输送过程中粮食颗粒的破碎、提高输送效率、降低能耗,以小麦颗粒为研究对象,以其在90°弯管中的输送为研究条件,基于CFD-FLUENT对其运动特性与流场进行了模拟分析。建立了以气流速度、小麦颗粒在输送过程中的体积百分含量为优化参数,流场内部压力为目标的小麦颗粒输送特性优化模型;采用该模型获得了最佳输送状态下的气流速度和小麦颗粒的体积百分含量。研究结果将为工程应用提供理论依据。