摘要：为满足旋翼无人机执行林区内定点监测、侦查等任务,通过对鸟类栖息过程研究及腿足仿生研究,设计一种仿生栖息机械臂。对整机进行模块化设计及运动学分析,腿部模块使用机械系统动力学自动分析(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,ADAMS)进行运动学轨迹仿真,爪部模块使用D-H(Denavit-Hartenberg)参数法取得趾尖运动学方程,通过MATLAB仿真得到爪部模块趾尖的工作空间点云分布。制作样机搭建试验系统,分别对趾部活动范围以及整机栖息能力进行试验验证。该设计结构简单,易操控,可完成试验室阶段的栖息行为。

摘要：【目的】基于现有机械化植树造林装备在造林质量、保持水土、保护已有植被、作业效率、作业能耗等方面存在缺陷导致地表破土面积大、作业简单粗放等问题,提出一种针对速生杨树等大苗栽植的串联双自由度植树机挖穴机构,实现连续动态行驶过程中间歇挖穴植树。【方法】按照造林技术规程,根据植树机挖穴机构运行规则建立串联多闭链机构的运动学模型;以行驶速度、浮动油缸运行速度和挖穴油缸运行速度为自变量,以坑穴形态主要参数为评价指标,开展基于ADAMS的单因素仿真试验;采用高速摄像分析系统对刀盘挖穴作业过程进行单循环动态拍摄,通过配套软件获取刀盘中心运动轨迹;开展田间试验研究,以仿真试验中各因素为自变量,以植树坑穴上端纵长、坑穴上部前倾角、坑穴上部后倾角为响应值,应用三维光学相位检测技术和Box-Behnken进行中心组合试验设计,分析各因素间交互作用;应用Design-Expert的优化求解器进行优化准则下的求解。【结果】1)坑穴上端纵长和坑穴倾角随行驶速度增加而增大;浮动油缸运行速度对坑穴前倾角、坑穴上部前倾角和坑穴上端纵长影响较大,对坑穴上部后倾角影响不明显;坑穴形态各参数随挖穴油缸运行速度增加而减小;坑穴前倾角明显大于后倾角,自变量变化对坑穴底部纵长几乎无影响;浮动油缸运行速度对坑穴上端纵长变化的贡献最大,挖穴油缸运行速度的影响次之。2)高速摄像分析显示,挖穴刀盘运动轨迹与仿真轨迹一致,挖穴机构具备减速挖穴特性且当坑穴上部后倾角较小时发生明显回土现象。3)建立试验目标的回归模型,各因素对响应值的交互作用与方差分析一致;优化求解显示,最佳作业参数为行驶速度108 mm·s^(-1)、浮动油缸运行速度19 mm·s^(-1)、挖穴油缸运行速度80 mm·s^(-1);验证试验结果表明,坑穴上端纵长均值为669 mm、坑穴上部前倾角为33.1°、坑穴上部后倾角为24.5°,各项指标均满足造林规程要求。【结论】植树机挖穴机构各项指标均满足造林技术规程相关要求,本研究结论可为开展大苗机械化造林提供一种新方法,为生态植树机开发提供参考。

摘要：为提高植树效益及植树机自动化、智能化水平,本文设计一台在栽植作业时几乎不破坏周边原生植被的植树机。在对植树机栽植机构运动学分析的基础上提供一种基于可编程控制器PLC控制系统方案,重点研究植树机液压控制系统工作方案,植树机自动作业循环方案、株距控制方案。结果表明:间歇式挖穴栽植机构的控制系统可实现行进间间歇式挖穴栽植、智能调节栽植深度以及精准株距控制等,各机构运行合理且无干涉,栽植效率为400~500株/h,为植树机向自动化、智能化发展提供思路。

摘要：根据电链锯锯切机理,以锯切比功为锯切性能主要评价指标,以切削力、进给力、进给速度、链轮轮轴扭矩、链轮轮轴转速为电链锯锯切试验台的主要功能参数,在借鉴已有研究成果基础上,设计了电链锯锯切试验台。以红松、杨木两个树种木材作为试材,采用3种不同的锯链对试材进行锯切试验,应用多因素正交试验、单因素试验对电链锯锯切指标影响因素进行分析,检测电链锯锯切试验台性能。结果表明:设计的锯切试验台,结构设计合理,能够完成目标参数的测定。各因素对切削力的影响,由大到小依次为锯口长度、锯切深度、含水率、切削速度;各因素对锯切比功的影响,由大到小依次为锯口长度、含水率、切削速度、锯切深度。单因素影响试验表明,木材含水率、锯口长度、锯切深度的增加均会导致电链锯锯切过程中切削力和进给力的增加,切削速度对切削力和进给力的影响较小;锯口长度、锯切深度的增加会导致锯切比功降低,含水率、切削速度的增加会导致锯切比功增加。保持较低的木材含水率、较高的电机转矩、较大的锯口长度、较大的锯切深度,可获得更高的锯切效率;在试验范围内,当含水率为10%、锯口长度为20 cm、锯切深度为10 mm、切削速度为14 m/s时,电链锯取得最优锯切效率。

摘要：为提高电链锯的锯切效率,对电链锯锯齿的齿形结构参数进行研究,以单位锯切功为电链锯锯切效率的衡量指标,通过对电链锯锯切过程的仿真研究,得出不同结构锯齿的单位锯切功。以电链锯锯齿中的外形前角、侧刃楔角和顶刃楔角等结构参数作为影响因子,采用Box-Benhnken中心组合试验方法设计多因素正交试验,使用Design-expert软件进行数据分析得出最优齿形结构参数组合。研究结果表明,所选取的齿形结构参数对单位锯切功影响程度由大到小顺序依次为外形前角、侧刃楔角、顶刃楔角,并获得最优齿形结构参数组合,外形前角为10.92°、侧刃楔角为45.7°、顶刃楔角为45.41°。

摘要：现阶段,很多企业面临的挑战是客户小批量、多品种的订单要求,需要在短时间内快速完成新产品的开发和设计,才能在市场中占据优势。因此,逆向设计技术在企业的市场竞争中就显得尤为重要。基于此,文章概述了逆向设计技术的内容,分析了逆向设计的原理和特点,在此基础上探究了机械传动零件的逆向设计,并提出优化的方法,以供参考。

摘要：为解决北方寒地秸秆直接还田难腐解、还田均匀性差以及影响机械化作业播种质量等问题,提出先将作物秸秆加工成秸秆(草)绳后再应用专用设备将草绳深埋还田的新思路。介绍了秸秆绳不开沟深埋还田机整机结构与工作原理,重点对切土刀的结构参数进行了理论分析与设计,并对切土刀切削土壤进行了有限元动力学分析。以作业深度、作业速度为影响因素,以切削阻力为试验指标,进行仿真模拟试验,获得了两因素对切削阻力的影响规律及回归方程。通过田间试验验证了切土刀设计的合理性,为样机设计和新机型的开发提供参考。

摘要：创新创业人才培养是应用型本科高校的重要教育目标,基于OBE教育模式进行人才培养课程体系的设计,能够进一步提升设计的科学合理性,为更好的践行创新创业教育提供支持。因此,为了更好的实现预期人才培养目标,需要基于OBE教育模式对设计要点内容进行全面分析,在此基础上,探索有效进行课程体系设计的措施。确保创新创业人才培养能够具备前瞻性、先进性,真正为国家和社会输送高质量应用型人才。

摘要：在分析沙棘生长特性和比较国内外割灌机性能的基础上,设计了一款适用于多砂石沙漠区域作业的沙棘收割粉碎联合机。介绍了该机械总体结构、工作原理及关键零部件的设计。沙棘收割粉碎联合机主要由履带式行走装置、切割装置、粉碎装置三部分组成。样机在2.5km/h的行驶速度下进行了沙棘的试验收割粉碎作业,试验结果表明:该机具有较好的地面仿形性能和机动性能;切割后的沙棘根部劈裂率在5%以下;平茬后,留茬高度100mm^150mm,茬口相对平滑。整机设计满足一定的沙棘平茬作业要求。

摘要：我国丛生竹资源丰富,但由于散生竹的择伐工具无法适应密集生长的丛生竹,因此丛生竹的利用率较低。为解决该问题设计了一种可在小空间范围内作业,体积小,质量轻,以往复锯切割方式的丛生竹择伐机。该丛生竹择伐机主要由切割机构和动力源两部分组成,切割机构中往复锯锯片在电机的带动下做往复运动,从而实现对于丛生竹的锯切作业。经过初步试验可知,该丛生竹择伐机切割作业面相对平滑,竹青撕裂现象不严重,可满足对丛生竹择伐的基本要求。本机械的设计为实现丛生竹采伐机械化进行了有益尝试。