摘要：为了提高丘陵山区田间肥料撒施的智能性和均匀性,设计了一种手扶式变量撒肥机。首先,对撒肥机的整机结构和撒肥盘进行了设计,并通过分析肥料颗粒在撒肥盘上和空气中的运动和受力,建立了肥料颗粒的运动方程;同时,对以AT89C51单片机为核心的撒肥控制系统进行了软硬件设计。应用Design-Expert8.0设计正交试验,以叶片个数、撒肥盘离地高度、撒肥盘转速为试验因素,以撒肥均匀性变异系数为试验指标,对撒肥过程进行离散元仿真试验研究,建立了试验因素与指标之间的回归模型,并进行了响应面分析和目标参数优化。结果表明:各因素影响主次顺序为叶片个数、撒肥盘离地高度、撒肥盘转速;经参数优化后可知,当叶片个数为7、撒肥盘离地高度为449.84 mm、撒肥盘转速为158.75 r/min时,撒肥均匀性变异系数最小,为7.14%,整机撒肥性能最优。研究结果可用于撒肥机结构的改进和撒肥装置工作参数的优化,也可为小型变量撒肥机的设计与优化提供参考。

摘要：在模块教学理念下,构建“学练赛”一体化的高中防身术模块群,设计主体是防身术技能学习和体能练习,结合高中生的学情,设计教学内容为基本技法及组合的学练,并在运动中、行进间、突发状况下自由组合模拟实战、比赛应用,形成完善的防身术模块群的整体构建。防身术授课方式的改革,促进学生学习兴趣的提升、技能的掌握和体能的增强。

摘要：针对丘陵山区施肥喷药劳动强度大、作业效率低、肥料和药液利用率不高等问题,设计了一种车载式施肥喷药一体机。阐述了一体机的结构和工作原理,对施肥、喷药的关键部件进行了设计,并分析了肥料颗粒的运动特性和喷杆机构的运动原理。一体机通过肥量调节机构、撒肥圆盘设置施肥量和实现均匀施肥,通过PWM(脉宽调制)技术、双向多方位喷杆机构调节喷药量及实现竖直、倾斜、对地3种喷药模式的任意切换,提高了药液利用率。试验结果表明:施肥作业时,不同施肥口开度下的平均施肥量为16.56~540.76 g/min;当落肥口开度为60%时,施肥均匀性变异系数(Cv=9.01%)最小,施肥性能最好。喷药作业时,不同PWM占空比下的喷头喷药量范围为74.94~345.41mL/min;当PWM占空比增大到100%时,喷药量变异系数(CV=2.54%)最低,喷药性能最好。同时,通过试验建立了施肥、喷药量控制数学模型,旨在为丘陵山区施肥、喷药机械的设计与研发提供技术与理论支撑。

摘要：柑橘作为我国重要的水果对增加我国果农收入有重要的作用,因此柑橘的自动采摘机器人已经成为当下研究的热点。针对柑橘采摘机器人核心的机器视觉部分进行柑橘图像识别算法的设计,选取HSV颜色空间中的S分量值作为柑橘识别的颜色特征,进行图像增强、去噪和分割预处理操作。综合比较Canny、Sobel、LOG三种边缘算子下的Hough变换,最终确定柑橘图像识别的最优方案。试验结果表明:基于Sobel边缘检测算子下的Hough变换的柑橘识别算法最优,对单个无枝叶遮挡柑橘识别成功率为97%,单个有枝叶遮挡柑橘识别成功率为90%,多个柑橘果实重叠识别成功率为80.6%,在一定程度上能够有效保证柑橘采摘机器人对柑橘果实的成功识别。

摘要：以建设国家级一流课程为目标,依托工程教育专业认证背景下的课程改革指导方案,结合开设多年的“机械制造技术基础”课程教学与实践,以机床夹具原理与设计章节为基础,借助基于Web端的智慧教育环境平台,开展面向机械设计制造及其自动化专业的交互式机床夹具拆装实验教学环节。通过该实验,可加深学生对典型夹具类型、定位原理和方法的认知,巩固学生对理论知识的深入理解,培养学生归纳总结与研究的能力,增加课堂教学的互动性。

摘要：为了推广重庆地区大豆种植,提高大豆产业的机械化发展,结合大豆播种需求,设计了一种窝眼轮式大豆排种器,并介绍了排种器结构及工作原理,根据大豆的几何参数和播种要求,设计计算出排种器的结构参数。以合格指数、重播指数、漏播指数和播种性能指数作为评价指标,采用EDEM软件进行仿真试验,先通过单因素试验确定型孔直径在18 mm左右时,排种器工作性能最佳,再以型孔直径、排种器转速和窝眼轮与毛刷的传动比为试验因素,采用三因素三水平正交旋转组合设计,建立试验因素与评价指标之间的响应面回归模型,结果表明:各因素影响播种性能指数的顺序为型孔直径、窝眼轮转速和毛刷与窝眼轮的传动比。经多目标参数优化后得出:当型孔直径为18.4 mm、窝眼轮转速为44 r/min、毛刷和窝眼轮转动比为2.2时,合格指数为83.3%、重播指数为9.7%、漏播指数为7%、播种性能指数为87.2%,排种器播种性能最佳,各项指标满足农艺要求,可以为窝眼轮式大豆排种器设计提供参考。

摘要：在分析环面型无级变速器(Continuously variable transmission,CVT)的速比变化、接触参数基础上,提出以考虑环面半径最小和在整个传动比范围内平均传动效率最大为追求目标的多目标优化设计,并以膜厚比、接触强度以及不干涉等为约束条件,建立环面无级变速器结构参数优化设计数学模型。求解时,以多目标优化法中的乘除法建立评价函数,用Matlab软件中基于二次序列规划(Sequential quadratic programming,SQP)优化算法的Fmincon函数对优化数学模型进行求解。分析实例表明,优化后环面半径、环腔半径减小,CVT体积更小,结构更紧凑,传动效率明显提高。该优化设计方法能够有效提高环面型无级变速器的综合性能。

摘要：建立了以V带传动小带轮直径和中心距最小为追求目标,以带速、包角、中心距、带的根数和小带轮直径等为约束条件的优化数学模型。求解时,首先采用线性加权和的方法建立评价函数,然后利用Matlab软件优化工具箱提供的'fmincon'函数进行优化计算。优化结果显示,优化后小带轮直径和中心距明显减小,V带传动更紧凑。

摘要：建立了以耕整机减速箱中心距最小为追求目标,以齿面接触疲劳强度、齿根弯曲疲劳强度、不干涉条件和膜厚比条件等为约束条件的优化数学模型。利用Matlab软件优化工具箱提供的‘fmincon’函数进行优化计算。优化结果显示,优化后耕整机减速箱总中心距缩小约10%。

摘要：根据风电齿轮箱设计的要求和工作的特点,对齿轮传动系统的优化问题进行了研究。建立了以齿轮的过度曲线干涉和齿轮传动的功率密度等作为约束条件,以追求体积最小为目标的优化设计数学模型,利用Matlab的优化工具箱进行优化,并对实例进行分析。在此基础上,应用Romaxdesigner软件建立虚拟样机模型,在考虑齿轮重量的条件下对齿轮传动系统进行了谐响应分析。研究结果表明:优化后的体积减小了23.35%,减少了制造成本,使结构更紧凑;采用Romaxdesigner和优化分析结合,大大提高了设计的效率和质量,为风电传动系统的轻量化设计提供了理论依据。