摘要：保证丘陵山地拖拉机在起伏山地或土质较硬地块作业时的牵引力和耕深之间的最佳匹配状态是丘陵山地拖拉机悬挂系统设计的重要指标。比例电磁铁作为节流阀电—机转换的主要元件,其性能优劣对控制节流口开度、实现流量的比例调节具有重要意义。针对丘陵山地拖拉机悬挂系统作业需求和电液比例阀设计要求,设计一种用于悬挂液压系统姿态调整的先导式节流阀比例电磁铁,对其关键结构参数进行设计,建立比例电磁铁数学模型,通过Maxwell对阀组流量特性的影响进行仿真分析。同时利用遗传算法对隔磁导向套厚度、隔磁环角度、隔磁环宽度和定子铁心深度等参数进行匹配优化,通过Maxwell对优化前后的比例电磁铁进行有限元分析。仿真结果表明:优化后的比例电磁铁在1~3 mm时电磁力几乎与X轴平行,具有更好的位移—力特性。建立先导式节流阀数学模型,通过Simulink对其进行动态特性和静态特性仿真,验证所设计的比例电磁铁参数的合理性。

摘要：液压集成阀块作为丘陵山地拖拉机液压系统的重要组成部分,可减少液压元件之间连接管的数量,对解决因油管连接而引起的油液泄露问题具有重要意义。针对丘陵山地拖拉机电液悬挂系统工作性能要求,设计一组用于悬挂系统姿态调节的液压集成阀块,对其主要结构参数进行设计计算,建立液压集成阀块三维模型。根据刀尖角、工艺孔、非正交流道单目标优化结果,组合流道响应面分析结果、整体流道CFD分析结果和流固耦合分析结果,对液压集成块内部流道结构进行优化设计。最后,通过CFD仿真与流固耦合仿真对比优化前后性能。仿真结果表明:优化后的A口供油横向姿态调节进油流道和回油流道压力损失相比于优化前分别减小0.005 MPa、0.013 MPa,B口供油横向姿态调节进油流道和回油流道压力损失相比于优化前分别减小0.048 MPa、0.015 MPa,升降回路进油流道和回油流道压力损失相比于优化前分别减小0.129 MPa、0.003 MPa,验证优化后阀块性能的优越性。

摘要：为解决废旧晶体硅光伏组件回收过程中层压件难以分离、产生二次污染和效率较低等问题,对废旧晶体硅光伏板机械式分离回收设备展开研究,制订了废旧晶体硅光伏板回收工艺流程,设计并加工试制了首代样机。结果表明:以245 Wp废旧晶体硅光伏板为例,分离效率可达2.45 min/块,切削分离后盖板玻璃表面残留率为6.48%,残膜厚度为0.074 mm,单块光伏板拆解费用为0.224元/块。本试验验证了机械式拆分废旧晶体硅光伏板的可行性,为废旧晶体硅光伏板的回收提供参考。

摘要：液压阀是控制液流的压力、流量和方向的控制元件。目前在液压领域的流量控制阀主要原理是采用阀芯运动改变节流面积进而改变流量的。基于先导式溢流阀的原理,设计一款先导阀芯与主阀芯同轴配合的液压阀,提出基于CFD仿真的液压阀流量性能控制设计方法,比较主阀芯的结构形式。建立基于先导式电液比例阀结构的数学模型,并利用MATLAB进行建模仿真分析。为验证阀的动、静态流量性能,建立MATLAB模型,确定阀芯的面积—位移特性实现比例流量控制,并在试验台进行试验,验证其静态和动态流量性能。结果显示,采用矩形空心缓冲头阀芯具有良好的小流量比例特性,电液比例阀电压与流量的曲线线性度系数为0.983,流量的动态阶跃效应超调量为7%,调整时间为0.02 s。

摘要：转向系统作为大型高地隙自走式喷雾机的重要组成部分,其性能的优劣直接影响喷雾机的操纵稳定性、行驶平顺性和施药效率,合理的转向传动机构可以有效减小车辆转向过程中的侧滑及轮胎磨损。针对大型高地隙自走式喷雾机结构特点和作业环境,结合转向系统设计要求,在转向定位参数设计计算的基础上,设计一种适用于大型高地隙自走式喷雾机转向传动机构,建立其准确的三维模型,并利用ADAMS/Car进行平行轮跳试验,最后利用ADAMS/Insight对其结果进行转向定位参数优化。仿真结果表明:优化后的转向系统在轮跳幅值为±50 mm的仿真试验中,前轮前束变化幅度减小72%,前轮外倾角变化幅度降低58.4%,立轴内倾角变化幅度减小16.9%,变化幅度显著减小且更加平缓,提高整车的操纵稳定性,减少转向过程中的轮胎磨损,可更好地满足高地隙自走式喷雾机的转向作业需求。基于自主研制的3WPG-3000型高地隙自走式喷雾机,搭建转向系统实车试验平台,通过GPS设备,对不同转向模式下喷雾机的同心圆转向轨迹进行测定,试验结果表明,两轮转向模式下转向半径为6.85 m,四轮转向模式下转向半径为5.12 m,同时,所设计的转向系统在不同转向模式下均可较好地完成同心圆转动,可以满足喷雾机在不同工况下的转向需求。

摘要：玉米秸秆外表皮和内瓤的力学特性存在较大差异,为提高玉米秸秆仿真结果的精确度,提出一种基于离散元法(DEM)的玉米秸秆精细化仿真模型建立方法,构建有茎节和无茎节秸秆仿真模型。通过Plackett-Burman试验和最陡爬坡试验开展无茎节秸秆模型的单轴压缩仿真试验,确定影响颗粒抗破坏力的因素主要是玉米秸秆外表皮—内瓤滑动摩擦系数、内瓤—内瓤碰撞恢复系数和内瓤—内瓤静摩擦系数,通过正交试验确定最优参数组合为0.28、0.29和0.23。利用有茎节秸秆模型进行剪切试验验证,结果表明仿真试验与物理试验的抗剪切力分别为132.29 N和131.36 N,误差为0.93 N,说明最优参数组合精确度较高。研究结果可为秸秆还田装置、生物质材料成型和饲料加工装置等关键部件优化设计提供参考依据。

摘要：针对目前拖拉机变速箱箱体产品开发周期长、设计与制造成本高的问题,该研究提出了一种基于知识的拖拉机变速箱箱体快速设计方法。首先,研究并建立箱体设计知识库、推理机制及参数化模型;然后,运用Visual Studio 2015的MFC编写快速设计系统的人机交互界面,联合SQL Server2012、Creo4.0完成快速设计系统与知识库、模型库的连接,建立拖拉机动力换挡变速箱箱体快速设计系统,并进行实例验证;最后,运用ANSYS workbench18.1对系统输出模型进行有限元仿真分析,箱体最大等效应力为206.19 MPa,最大变形为0.450 mm,最大间隙变化量为0.0078 mm,最大错移量为0.026mm,一阶固有频率为405.28Hz,与ZF公司相同传动方案产品相比,箱体质量减少了28.8kg。结果表明:该系统能高效、快速地完成拖拉机变速箱箱体开发,系统设计的拖拉机变速箱箱体具有良好的强度、刚度、密封性与动态特性,产品质量更轻,这对于缩短产品开发周期、降低设计与制造成本具有重要意义。

摘要：为进一步改进牵引式热处理炉的能耗控制，应用变步长效率算法，设计相应的白寻优控制系统，分析了S-函数算法的步长效率算法过程，并进行了正弦信号的仿真验证。结果表明：”步进式-斜率“控制算法的控制器能够控制正弦波干扰信号，增强系统的”鲁棒性”效应；无论运行之初条件如何系统都可以达到稳定状态，性能良好；系统的稳定状态在0～1％范围内，系统的控制能力强、准确性好；设计的加热炉自寻优控制系统符合工业生产标准。

摘要：针对传统拖拉机后悬挂机构无法实现横向位姿自动调整,难以适应丘陵山地复杂地形作业需求,导致耕深均匀性差、作业效率低等问题,该文设计了-种采用双液压缸进行横向位姿调整的后悬挂系统。首先,对提升臂、提升杆、农具三脚架等构件进行运动学分析,并运用MATLAB对液压缸活塞杆位移与农机具倾斜角度进行仿真,得出当横向倾角为-15°~15°时,液压缸活塞杆位移与角度的函数关系;其次,设计了横向位姿调整机构液压系统,并建立了该液压系统的数学模型;运用Simulink搭建了横向位姿调整系统的液压系统仿真模型,并采用模糊PID控制方法对仿真模型进行控制性能仿真;最后,搭建了拖拉机后悬挂系统控制试验平台,进行了拖拉机后悬挂横向位姿调整试验。结果表明:在预定目标内(±2°~±15°),最大误差为1%,平均误差为0.7%,仿真的系统调整时间较短,不足0.2s,试验的调整时间为1s左右,系统稳定时间仿真和试验都很小,在0.1s左右,试验和仿真超调量为0,符合设计目标,能够满足山地丘陵作业的横向角度调节需求。。

摘要：车辆的队列化行驶具有降低道路交通能耗的巨大潜力。现有节能型队列研究主要通过高速近距跟车以减小后方车辆的风阻从而提高经济性,但对车间距离的控制精度要求很高。为克服该方法的不足,该文提出了一种适用于异质汽车队列的切换式节能控制方法,通过将周期性切换控制策略(即加速-滑行策略)应用于车辆队列,实现多车之间的协同节能。所设计的控制方法可使该汽车队列在保证跟车间距有界的前提下实现优异的节油效果,克服了近距跟车的安全性隐患。仿真结果表明:队列车辆都保持在期望的跟车间距范围内,且与线性二次型(linear quadratic,LQ)最优控制器相比,达到约23.3%的节油效果。