摘要：草莓种植要求采用高垄栽培,为了提高开沟质量,现有开沟刀具一般是将旋耕刀具的刀身部分进行简单加宽处理。由于这种改进缺乏设计依据,当前的草莓大棚开沟刀具普遍存在作业质量不高和能耗较大的问题。为了进一步提高草莓大棚开沟刀具的性能,采用LS-DYNA软件建立了开沟刀具土壤旋抛数值仿真模型,并搭建田间实时试验装置,对仿真模型进行了分析验证。在此基础上,采用Box-Behnken响应面分析方法,以刀辊扭矩和残留粒子比例为响应值,建立了刀辊前进速度,刀轴转速和开沟起垄深度的二次回归模型,并对其进行优化。优化结果表明:前进速度0.38 m·s^(-1)、刀轴转速300 r·min^(-1)、开沟起垄深度300 mm,以此参数进行田间试验得到的扭矩为27.9 Nm,模型优化预测结果与田间试验相比相对误差小于5%,验证了优化模型和结果的可靠性。提出的新型的开沟刀具参数化设计方法可为大棚草莓开沟机具的设计优化提供参考。

摘要：构建了风力机预弯叶片气动外形和铺层结构的参数化表达模型,采用MATLAB与ANSYS APDL相结合的方法对复合材料预弯叶片进行参数化有限元建模、加载和结构分析,并以某1.5 MW预弯叶片为例验证了该方法的正确性;基于修正的叶素动量理论和气动载荷参数化分布加载方法,对风力机预弯叶片的静气弹性进行分析和研究,结果表明预弯叶片的展向变形有助于叶片气动功率的提高,而叶片扭转变形造成风力机实际气动功率的降低,根据叶片的计算扭转变形,在叶片的设计中增大叶片的预扭转角度可避免叶片因弹性扭转变形造成的设计功率偏离。研制了风力机叶片结构性能和静气弹性分析工具(WTBSA),为预弯叶片的多学科优化设计奠定了基础。

摘要：针对现有花生脱壳前处理花生荚果分级装置研究缺失现状,设计了一款去尾分级清选试验台。试验台上部去尾装置采用振动筛和去尾锯片组合形式将花生荚果尾巴给予清除,通过理论数据计算分析得出振动筛面最优设计参数;通过对锯片局部优化设计与去尾力学图解分析方法,确定锯片关键尺寸最佳设计参数与去尾力学性能;下部分级装置采用条缝式双滚筒组合结构形式,利用花生荚果尺寸特性差异,将不同尺寸花生荚果进行有效分级处理,通过力学图解分析方法,得出分级滚筒所需最佳电机驱动转速,采用Workbench有限元分析软件对分级滚筒筛进行了模态分析,得出其固有频率,能够满足实际作业需求。试验结果表明:去尾锯片驱动电机转速为340 r/min、条缝筛式双滚筒驱动电机转速为38 r/min时,该试验台的去尾率为98.8%、分级率为98.3%,作业性能较好,能够满足花生脱壳前处理需求。该装置的试制成功可为提高花生脱壳机脱壳质量提供配套设施。

摘要：为在花生清选作业的同时,进一步去除滞留在花生荚果上的果柄,在深入研究花生果柄物理特性和现有花生清选装置的基础上,设计了花生清选去柄装置。通过对去柄振动筛和去柄锯片设计参数的分析,得出花生去柄装置中振动筛的主要设计参数和去柄锯片的最优设计参数,并利用ANSYS有限元分析软件对去柄锯片进行模态分析,得到其固有频率。结果表明,去柄率在98%以上,破损率为1.2%,去柄合格率为99.8%,作业噪音为78.0 dB(A),生产效率能够达到750.0 kg/h,完全符合花生清选作业要求。花生清选去柄装置能够满足对花生荚果最后一步的清选,满足农艺要求,同时能够为新型花生清选装置提供有力参考。

摘要：[目的]针对现有花生清选装置只是实现将花生摘果脱出物中泥土、瘪果及轻杂物的清理,而对滞留在花生荚果上的"果柄"清除研究比较缺失,进而造成清选效率低、清选后花生荚果含杂率高和后期花生荚果的整体质量低下等问题;以花生摘果脱出物为研究对象,设计一种新型锯片式花生去柄清选试验台。[方法]通过专业测量设备对晾晒处理后的花生摘果脱出物主要组成成分和比例进行试验分析,同时对主要脱出物尺寸、摩擦力、空气动力学等主要物理特性差异进行试验研究,设计了一种主要由振动筛与离心风机组合、去柄锯片与去柄振动筛网板组合形式的锯片式花生清选试验台,并通过正交试验对关键设计装置最佳匹配参数进行分析。[结果]以清洁率为目标函数,离心风机转速、振动筛振动频率和去柄锯片转速为试验因素进行正交试验,试验结果表明:离心风机转速为800 r·min^(-1)、振动筛振动频率为6 Hz、去柄锯片转速为350 r·min^(-1)时,该锯片式花生去柄清选试验台的清洁率为92.29%。[结论]花生摘果脱出物较清选之前清洁度提高了24.47%,清选性能较好,能够满足实际生产需求。该研究能够为花生联合收获机清选系统的创新设计提供技术参数支撑和理论依据。

摘要：为解决现有自走式植保机械难以适应复杂地形作业的问题,本研究设计了一款自走式植保车。针对不同的田间作业环境,车体结构上轮距和底盘离地间隙可调,其中轮距在1.0~1.3 m范围内可调,底盘离地间隙为0.5~1.3 m可调;通过对轮式车辆主要转向方式的对比分析,设计了中部折腰主动转向结构。为验证作业车底盘结构设计的合理性,对植保车底盘进行了有限元分析,得到了底盘在弯曲和扭转2种工况下的应力和位移分布图。植保作业车底盘最大应力为68.692 MPa,最大位移为0.5284 mm,均小于材料的屈服极限。并对底盘进行了模态分析,得到前6阶的固有频率(22.367~81.881 Hz)和振型,同时计算出外部激振频率最大为9.375 Hz,不会与底盘结构产生共振。分析结果表明,底盘结构设计符合工作要求,为自走式植保车底盘系统的研制奠定了基础。

摘要：为满足花生小区播种机在田间作业时需要更换不同品种种子的要求,设计了一种新型链排种盒式自动上种装置。其采用双链排与种盒组合的方式,使用电机整合上种过程,实现花生小区播种作业过程中的自动换种功能。上种装置主要包括机械和电控两部分组成,机械部分由弯板链条、种盒、斜型开闭板及机架等组成。利用SolidWorks软件对关键结构进行设计与分析,并通过EDEM软件对上种过程种子量的均匀性和上种时间进行仿真分析。通过仿真得到最佳参数,即种盒运动速度为3m/min、种盒打开角度最大为45°时,上种过程中进入不同上种漏斗的种子量均匀性较好、效率高。室内试验结果表明:在最佳参数下,不同上种漏斗种子量的标准差为0.8165、上种时间为2.31s、种子损伤率为0.05%。装置能够满足花生小区播种的上种要求,且具有较好的准确性和可靠性。

摘要：为了打造机械产品在造型设计中的品牌知名度,结合中国传统优秀文化元素,利用工业设计中审美学理论,在分析国内外减速机箱体外观造型的基础上,提出融入中国传统文化元素的减速机箱体外观造型创新设计方法和原则,并对其进行了参数化建模和结构分析。

摘要：为满足花生荚果快速分级的需求,研究设计了一种发散带式花生荚果分级机。整个分级机主要由发散带、输送带、上料口、电机、调速器、机架等组成,发散带以发散状进行设计安装。以河南省主推花生品种豫花37号作为试验对象,测定其荚果物理特性,花生荚果的长、宽、厚的尺寸均值分别为37.86、16.38、15.29 mm,确定发散带两端间隙分别为11、19 mm。利用EDEM软件对分级机进行仿真分析,得到发散带运动的最佳参数为0.75 m/s,验证试验与仿真试验结果误差较小,分级效果较好,此时试验误差最大为1.28%,该模型拟合度较高,EDEM模型的可靠性高,可用于发散带式花生荚果分级机的分级性能的分析与预测。

摘要：针对播种前花生种子分级处理机具较少、筛孔易堵塞等问题,设计了一种柔性带式花生种子分级装置,利用种子随相邻分级带运动从不同间隙处进行分级。对主产区河南省的典型品种豫花22号花生种子物理特性进行测定,确定了分级带的布局、倾斜角度等关键参数范围。采用二次正交旋转组合试验方法设计试验,并用Design-Expert对试验结果进行数据处理,建立了分级准确率的回归数学模型并进行方差分析,得出影响分级装置准确率的主次因素依次为分级带速度、倾斜角度、分级带直径。通过响应曲面方法分析各因素交互作用对分级准确率的影响,得出关键作业参数的最优组合为分级带速度0.32 m/s、倾斜角度4.5°、分级带直径8.09 mm,此时分级准确率为97.27%。将优化参数进行进一步验证,得到分级准确率为95.84%,分级性能较好,能够满足小批量花生种子分级的需求。