摘要：针对我国菠萝果实采摘机械化水平较低、采摘效率低下且易对采摘人员手部造成伤害的问题,设计了一种菠萝采摘、收集连续化作业的机器。首先,对菠萝自动采摘收集机的整体结构进行设计,并详细介绍了采摘切割机构、带式运输机构的设计。其次,采用SolidWorks三维软件对采摘切割机构进行三维建模,并通过SolidWorks软件、Motion模块进行应力、应变、位移特性和动力学仿真分析。然后,对菠萝自动采摘收集机的电子控制系统进行设计与分析,包括电源输出的升降压方案以及三自由度机械臂步进电机驱动控制的设计。最后,进行了菠萝果柄切割试验与菠萝果实采摘收集试验。试验结果表明,该机器的切割效率可达1 636株/h,是人工切割效率的2倍以上;菠萝果实收集效率达195株/h。所设计的自动采摘收集机可实现菠萝果实的采摘、收集过程连续化,可提高菠萝采摘效率和减轻采摘人员劳动强度。

摘要：为加快高等教育教学改革步伐,培养出能够媲美国外顶尖人才的高素质人才,双语教学在高等院校培养学生的作用日益凸显。笔者在2017年对《机械设计》课程进行了双语教学的实践与尝试,文中从教材选择、教学方法、教学组织等教学环节进行系统总结,并对工科专业双语教学提出了自己的建议,对工科专业相关课程的双语教学改革提供借鉴作用。

摘要：针对疫情期间本科课程的实际情况和特点,文中对机械类专业课程《机械设计》疫情期间的做法进行了介绍和总结。首先课程以学生为中心,采用"MOOC+SPOC+翻转课堂+课堂直播"教学方法,提出了"四点五步混合式"教学策略。其次,将课程思政元素融入到课程之中,实现了溶盐于汤,立德树人。最后,将课程内容与学科竞赛有机结合,实现了课程的学赛并行,顶天立地。实践证明,这种上课方法,提高了学生的学习积极性,保证了教学质量。

摘要：为有效地应对目前日益复杂的灭火环境,减少不必要的人员伤亡,设计了一款可在四驱轮式和步态行走自由切换,并能实现全方位喷射的消防灭火机器人。首先对机器人的整体结构进行设计,主要包括行走装置和转臂执行装置。其次,采用SolidWorks对主要零部件进行建模仿真,并采用MATLAB/Simulink对行走装置进行振动仿真。最后,对机器人平衡能力进行实验验证,实验结果表明:机器人平衡率达98.8%,可满足复杂场合的灭火要求。

摘要：灾区居民获取饮用水较为困难,为切实保障其饮水安全,设计了一种滤水精度较高的可连续取水的移动应急净水车,可满足小群体的饮水需求。首先,从总体上设计了可连续取水的移动应急净水车的结构,并详细介绍了其取水装置、滤水装置、储水装置和运水装置的设计;然后,运用SolidWorks软件对该移动应急净水车的运水装置进行三维建模,并利用Simulation功能对其储水装置、滤水装置放置支架进行了有限元分析;最后,搭建了可连续取水的移动应急净水车样机,并进行了取水、滤水、储水和运水试验。试验结果表明,该移动应急净水车的封闭性良好,能够实现预期的连续取水、储水功能;其平均运水速度达到48 m/min,且滤出后的水达到了饮用标准。所设计的可连续取水的移动应急净水车功能齐全,兼具取水、滤水、储水和运水功能;取水方便,可直接从湖泊、河流和水库中取水;储水量大,可采用10 L的TPU(thermoplastic polyurethanes,热塑性聚氨酯弹性体橡胶)伸缩水桶;运水省力,取水、滤水和储水装置均集成在手拉式运水装置上。可连续取水的移动应急净水车可有效解决灾区居民饮水困难的问题。

摘要：为了解决某盘式开沟机工作时刀盘断裂的问题,采用响应面分析方法和灵敏度分析方法对开沟机进行性能分析及优化。首先,建立了开沟机仿真模型,利用有限元分析法对开沟机刀具进行动力学仿真,通过响应面分析得出了刀盘边缘应力集中是刀盘断裂的主要原因;其次,通过灵敏度分析得到了导致刀盘断裂的最大应力对各刀具受力的灵敏度,建立了基于不同刀具受力值、刀具材料弹性模量和刀盘厚度的多工况优化模型;最后,根据优化模型对刀盘材料进行选择,得到了优化方案,即刀盘材料为Q245时刀盘性能最好。从各地用户的使用反馈可知,改进方案能够有效解决开沟机刀盘开裂的问题,提高开沟机的使用寿命。

摘要：生物质类包装产品的力学性能研究是目前国内外生物质类产品研究的热点。本文通过拉伸试验,获得3种配方的植物纤维淀粉餐盒材料的力学性能参数:弹性模量E、泊松比μ、抗拉强度σb。以力学性能参数为基础,采用有限元法对餐盒的力学性能进行仿真,模拟餐盒在使用过程中的受压状况,确定了餐盒的应力集中情况,并通过餐盒整盒压溃试验进行验证,得出了餐盒压溃过程中的力-位移曲线图,峰值载荷为957N,为餐盒的结构设计、运输和使用提供了理论基础。

摘要：砂钻通过巨砾石层是目前国内外尚未完全解决的一个技术难题。作者运用爆破聚能射流原理、不耦合装药和空腔效应,在不提钻的情况下,利用孔底聚能药包的爆炸,有效地破碎了砾石,保证了钻头顺利通过巨砾岩层。本文着重介绍了聚能爆破装置的设计原理、参数计算和试验情况。

摘要：针对现有轮式挖掘机难以在松软地面作业,履带式挖掘机不适宜长距离行驶等问题,研制了一款轮履复合式多功能挖掘机。首先从整体上设计了挖掘机的结构。然后,对轮履复合式多功能挖掘机进行模块化设计,主要包括工作臂、旋转履带、轮履转换装置、平地机、移动支腿。其中利用Motion对工作臂的钻头与挖斗进行动力学分析,分析结果可知,挖斗与钻头运动范围可完成相应的挖掘与凿地作业。利用Simulation对平地机结构、移动支腿进行有限元分析,分析结果可知,其应力强度符合使用要求。并对旋转履带伸缩的长度、移动支腿的连接板长度、轮履转换装置中心液压油缸的高度进行参数化设计。最后搭建轮履复合式多功能挖掘机7%比例模型,进行挖掘机的运动试验。试验结果表明,所设计的轮履复合式多功能挖掘机可有效将轮胎与履带的优点结合,实现更优行驶。轮履复合式多功能挖掘机可有效提高移动、作业效率,研究结果对挖掘机的改进具有重要的参考价值。

摘要：基于现场火灾环境的消防作业要求,设计了一款可在轮式和步态运动模态自由切换,并基于红外视觉识别定位火源点,实现多方位喷射灭火的轮足混合式消防机器人。首先,建立机器人的整体模型;其次,分析系统的基本工作原理。进行行走装置的参数计算、建模仿真分析、振动位移分析以及搭建视觉伺服控制系统。结果表明,行走装置的机构设计符合要求,其振动位移曲线与路面不平度曲线基本一致,视觉伺服控制系统的火焰识别算法整体检测结果良好。该消防机器人可实现对老旧楼道的攀越。针对轮腿机构运动模式转换提出了合理的解决方案,可实现对火焰图像的基本识别。