摘要：【目的】为了准确控制烟叶烘烤过程的温度和湿度,提高烟叶烘烤品质,设计了一种基于T-S模糊神经网络烟叶烤房控制系统.【方法】从能量守恒和水汽平衡定律出发分析了烟叶烘干过程,建立了双输入双输出的烤房温湿度耦合动态数学模型.结合模糊控制的专家知识表达能力和神经网络自学习特点,设计了基于T-S模糊神经网络控制器.将该控制器与常规PID控制器在Simulink环境下进行仿真对比和烘烤实验对比.【结果】仿真结果表明:T-S模糊神经网络控制器性能优异,其干球温度调节时间和超调量分别减小18s和2.96%,湿球温度调节时间减小了37s.烘烤实验表明:基于T-S模糊神经网络的新型烟叶烤房控制器相对普通控制器,其全过程的干球温度平均误差降低了71%,湿球温度平均误差降低了68%,烤后上等烟比例提高了2.86%,中等烟比例提高了2.46%.【结论】新型烟叶烤房控制系统比普通控制系统能够更好地跟随烘烤工艺曲线,烤后烟叶品质与其所产生的经济效益显著提升.

摘要：针对作业过程中农机触土部件出现断裂且实测载荷谱困难的问题,在额定工况下,对农机触土部件的疲劳强度进行了研究,提出了基于离散元法与多柔体动力学双向耦合的疲劳分析方法。以井窖制作机为例,采用非线性有限元柔性体建模法构建了其成穴钻头总成装置刚-柔耦合动力学模型,在此基础上与离散元仿真耦合,数值模拟成穴钻头-土壤相互作用过程,提取了成穴钻头的动态工作载荷谱;基于疲劳分析相关理论,利用疲劳仿真软件预测了成穴钻头的疲劳寿命。研究结果表明:触土部件成穴钻头的疲劳强度薄弱区域位于圆锥面靠小端,仿真预测的破坏区域与实际断裂位置基本吻合,证明了DEM与MFBD双向耦合的疲劳分析方法能够准确地预测成穴钻头的动态响应特性和疲劳寿命,为其疲劳强度设计提供具有价值的参考。

摘要：依据烟秆回收农艺要求,设计了一种一体式烟秆拔秆粉碎机,主要由拔秆刀辊、输送对辊、粉碎机构和液压传动系统4部分组成,可一次性完成烟秆的拔起、输送、清理及粉碎抛送等作业,并对烟秆拔秆粉碎机关键部件进行了设计。采用掘蔸式拔秆刀辊结构,确定了拔秆刀辊弯刀参数和弯刀的4n±2最优数列双螺旋线排列,减小了工作阻力,提高了拔秆效率;设计了具有不同齿形状和转速的多级输送对辊,实现了烟秆的抓取、清理和稳定输送;采用液压传动系统设计,简化了传动系统的复杂性,实现了各工作机构的无极调速,为得到拔秆粉碎机的最优工作参数组合及功率分配奠定了基础;最后,对拔秆刀辊进行运动仿真及分析,验证了拔秆刀辊参数设计的合理性。该机适应性较好,能减少烟秆综合利用的预处理环节,促进烟秆的高效综合利用。

摘要：为了设计出高效的烟秆颗粒微波干燥设备,将烟秆颗粒作为试验材料,设置微波功率、物料厚度及干燥室压力为试验因素进行多因素正交试验,结果表明:微波功率对烟秆颗粒干燥速率影响效果显著;当干燥室压力为-24.3 k Pa、微波功率为695.7 W、物料厚度为12.9 mm时,烟秆颗粒制备生物质燃料条件最佳。同时,根据工艺参数设计烟秆颗粒的微波干燥设备,对干燥设备输送机关键零部件进行选型,确定了微波干燥功率,设计并搭建了微波干燥控制系统。

摘要：针对国内地膜回收机械在收膜过程中出现卡死及收膜率不高等问题。根据农艺要求,设计了一种自走式山地小型化割膜、耙膜、卷膜多功能一体机。同时,介绍了该多功能一体机的总体设计方案、主要技术参数和传动系统,并进行关键部件的设计。为了检验山地割膜、耙膜、卷膜一体机的作业性能,进行了田间单因素及多因素试验,结果表明:该机可一次性完成卷膜、收膜及护苗等功能,各项设计指标均达到要求;当作业速度达到0.3 m/s、地膜铲入土深度为0.0 4 m、挑膜齿安装角度9 0°时,收膜率为9 5%,可满足山地地膜回收作业技术的发展需求。

摘要：针对烟秆拔秆机存在拔秆作业能耗高、工作不稳定、刀辊受力不均等不足,对其核心工作部件刀辊的结构参数和工作参数进行优化与试验研究。首先,对刀辊旋耕刀切土轨迹、沟底不平度、切土节距、拔秆入土深度和旋耕速比进行了理论分析,并结合刀辊拔秆工作原理和拔秆农艺要求,确定了拔秆机刀辊较优参数设计组合为:拔秆机前进速度v_m=0.3 7 m/s,切土节距S=1 0 0 mm,旋耕速比λ=8,刀辊转速n=1 1 0 r/min。其次,对影响刀辊工作质量和功率消耗较大的旋耕刀参数及排列进行了研究,包括旋耕刀侧切刃、正切刃、正切部弯折半径、工作幅宽及刀辊回转半径等,得到适合于反转拔秆的旋耕刀参数为:螺线起点的极径ρ_0=1 6 3 mm,螺线终点的极径ρ_n=2 4 0 mm,螺线终点的极角θ_n=3 1.8°,弯折半径r=3 0 mm,旋耕刀幅宽b=3 0 mm,并提出了旋耕刀在刀辊上的4n±2最优数列双螺旋线排列法。田间作业试验表明:刀辊拔秆作业质量较好,性能稳定,设计合理。

摘要：针对烤烟苗期地膜回收问题,设计出一种皮带导轨梳齿式挑膜机构。首先,通过建立挑膜齿的运动轨迹方程并结合挑膜齿在挑膜瞬间的受力分析,得到卷膜滚筒上单侧的挑膜齿数设计为齿为最佳的齿数排列和确定了卷膜辊转动的最佳转速范围是。然后,利用Matlab分析得到挑膜齿与皮带间的夹角90°时的余摆线为最佳的地膜运动轨迹曲线。最后,通过试验验证了皮带导轨式挑膜齿的排列、安装角度及地膜铲的最佳入土深度的可靠性,表明了当横向行走速度是0.3m/s为最优且稳定性较高。

摘要：以一种数控机床工作平台机构为研究对象,对该平台机构的动态特性进行了研究。首先利用Solidworks建立了工作平台的三维实体模型,通过转换文件格式导入ANSYS中进行模态分析,得到了数控机床工作平台机构6阶固有频率及振型,找出机构在工作过程中共振发生频率较多的位置,并且验证了数控机床设计的合理性。同时在模态分析的基础上进行谐响应分析,利用点-面结合的方式分析了X,Y,Z轴方向的位移响应曲线,得出了不同频率下结构的抗振性能,为数控机床工作平台机构的优化设计提供参考。

摘要：针对自行研制的一体式烟秆拔秆粉碎机田间试验时存在整机振动较大、功耗较高、机组高速行进时对辊传输机构传输不流畅等问题,对该机的拔秆刀辊参数、粉碎机结构、输送机构和传动系统进行了改进设计。首先,确定了最优双螺旋排列下拔秆刀辊的弯刀参数为:回转半径R=240mm,正切部弯折半径r=35mm,工作幅宽b=35mm,转速为110r/min。其次,将粉碎机设计为轮盘式结构并居中布置,可一次性完成多根烟秆的粉碎,且消除上一代机具中捶片式粉碎机由于偏心布置造成的振动较大的问题,同时设计了由夹持喂入对辊、链网输送机和喂料口对辊组成的传输机构,可实现多根烟秆的同时传输,输送性能好,并采用机械传动代替原来的液压传动,简化样机结构及操作复杂性。最后,利用EDEM对拔秆刀辊进行切削烟垄的功耗仿真分析,结果表明:刀辊稳定切削烟垄时的作业平均功耗为3.02kW,与通过旋耕机经验公式得到的推导值误差为5.63%,验证了拔秆刀辊设计的合理性。改进设计后的整机结构更紧凑,适应性和作业性能更好。

摘要：为了更优地设计烟秆颗粒的微波干燥设备,开展了烟秆颗粒微波干燥过程中的装载量、微波功率对干燥时间、干燥速率及单位能耗等影响的试验,采用了微波工作频率为2 450MHz、输出功率为0.7k W的微波干燥设备,对装载量范围为33~169g的烟秆颗粒进行干燥。结果显示:干燥过程为升速、恒速与降速3个阶段,恒速阶段时间较长。采用了5种干燥数学模型对试验数据进行非线性回归拟合求解,通过比较决定系数、残差平方根,发现Logarithmic模型是表达烟秆颗粒微波干燥的最优模型,其干燥系数k随着装载量的增大而减小。在装载量为33~169g时,通过提高装载量能够高微波干燥效率(8.21%~22.12%),同时降低单位能耗(15.45~39.25MJ/kg)。