摘要：针对油茶花花粉采集难度大、效率低、劳动强度高等问题,设计了一种智能采摘机械手末端执行装置。该装置具有结构简单、动作灵活、质量轻便、可靠性强的三指单节联动机械手爪。该采摘机械手爪利用连杆运动原理与电动推杆驱动相结合方式,以实现手爪的精准抓取与收集。采用对三指单节联动机械手爪的连杆机构静力学分析,得到手爪夹紧力的变化与同步环位移变化呈线性关系,并通过Inventor软件建模与ADAMS软件运动仿真得到验证,同时验证了所设计的机械手爪的运动可行性。研究结果可为采用机械手采摘油茶花花朵的试验方案提供了理论支持,同时为采摘机器人的研究与试验提供了重要的数据参考。

摘要：针对某公司插件机的插件精度和速度难以满足工作要求的问题,设计了一种轻量化横梁结构,并且对其横梁的动态特性进行了研究。首先,根据拓扑优化的结果对横梁的内部结构进行了优化设计,并通过3种结构的仿真数据对比建立了刚度特性较好的横梁模型;然后,对横梁箱体系统进行了模态分析,得到了横梁的前六阶固有振型,并且分析了不同箱体尺寸对系统固有频率的影响;最后,基于模态分析的结果和载荷特性对横梁进行了瞬态动力学分析,计算出了横梁在运动过程中的最大变形量,并且通过传感器测试验证了仿真结果。研究结果表明:横梁箱体系统与机床不会产生共振,系统的薄弱部分为插件头组件,减小插件头组件的整体厚度可以有效提升系统的固有频率;横梁在插件过程中的瞬态仿真结果最大形变量为0.032 mm,出现在减速阶段,传感器的测试结果为0.035 mm,两者相比误差较小,满足插件机的工作要求。

摘要：为实现油茶果采摘机械化,文中自主研发了一款推摇式油茶果采摘机。介绍了该油茶果采摘机构的结构和工作原理,设计了油茶果采摘机构的液压系统原理图,并以采摘机构液压系统中的振动回路为研究对象建立数学模型并进行参数计算,采用AMESim软件进行建模仿真。结果表明:振动回路系统稳定流量为100 L/min,对应马达稳定转速为1700 r/min,振动马达工作压力为6.5 MPa,输出转矩为60 N·m,满足推摇式油茶果采摘机构的作业要求,且当原动机转速在1500~2500 r/min范围时,转速越高,振动马达振荡环节波动幅值越小,其超调量也越小,系统更加稳定,最小超调量为0.75%。

摘要：为了实现D-柠檬烯气体的检测,基于热聚合法合成了分子印迹聚合物(MIP)作为传感器敏感材料,通过自组装形式与石英晶体微天平(QCM)结合形成MIP-QCM传感器,并研制了一种D-柠檬烯气体的检测系统。研究结果表明,所开发的气体检测系统在300~2400 mg/m^(3)的质量浓度范围内对D-柠檬烯气体呈现良好的线性响应,其灵敏度为0.055 Hz/(mg·m^(-3)),响应时间为115~182 s,恢复时间为95~164 s。此外,系统检测频率响应值的标准差为2.16%,并且频率下降偏移小于5%,展现出良好的重复性和稳定性。

摘要：针对插件机在工作过程中因受热变形而影响加工精度的问题,以深圳某公司的一种异型插件机的横梁结构为研究对象,基于理论力学、材料力学和热力学等理论,结合相关软件,研究横梁在受外力和温度共同作用下的刚度特性。在稳态热力学分析的基础上进行瞬态分析,通过瞬态分析得到了横梁和滑块随时间变化的温度场和变形量等热态参数,结果表明:横梁温度场达到稳态的时间在1875 s以后;100~250 s左右横梁的温度变化较大;横梁受温度和外力共同作用下的最大总变形为0.354 mm,受温度影响的变形量约占总变形的52.9%;通过计算滑块中心点的位置变化,结合实验结果,为后期的软件补偿误差和横梁的优化设计提供一定参考。

摘要：为了实现在国产数控螺旋锥齿轮铣齿机上进行高效加工面齿轮,文中推导了理想直齿面齿轮的齿面方程,建立了面齿轮车齿加工过程的运动学模型;根据齿轮刀具设计手册及面齿轮车齿加工原理,设计了面齿轮的车齿刀具;采用VERICUT进行了仿真加工试验,验证车齿法加工面齿轮的正确性,并根据仿真结果进行了刀具结构优化设计;基于所优化的车齿刀具进行了面齿轮车齿加工试验及齿形、齿距精度测量,证明了车齿法加工面齿轮的可行性及刀具设计的正确性。

摘要：为探究螺旋运动系数对弧齿锥齿轮齿形的影响规律,充分发挥数控机床的万能运动特性,使齿轮设计人员及机床调整人员更好地运用高阶运动实现齿面的修形以及齿面接触区的调整,基于弧齿锥齿轮加工原理,通过引入一至六阶螺旋运动系数,建立了齿面数学模型。基于齿面数学模型,采用矢量运算与二元迭代的方法,计算了实际齿面相对于理论齿面在其各离散点法线方向上的齿面误差。分析了各阶螺旋运动系数的改变对弧齿锥齿轮齿面形状的影响规律,以图像的方式表示了实际齿面相对于理论齿面的偏离方向以及误差值的大小。采用最小二乘法,计算了弧齿锥齿轮轮齿齿面在各阶螺旋运动系数改变下的敏感系数,分析了各阶螺旋运动系数对齿面形状的影响类型和程度。通过实际的磨齿加工和测量验证,结果表明各阶螺旋运动系数对齿面形状的实际影响与理论分析结果一致。

摘要：生物质碎料的固体成型方法有多种。为了在不使用任何添加剂和不加热的条件下压缩成块,采用正交试验法对影响生物质压块成型的主要因素进行分析,以期为后续压块机的设计提供理论依据。结果表明:生物质原料成型的最佳条件为压制压强40 MPa,含水率15%,保压时间20 s。

摘要：为确定22MnB5硼钢的热成形工艺,采用Gleeble-1500D热模拟试验机进行热模拟拉伸实验,变形温度为773~1223 K,应变速率为0.01~10 s^(-1)。结果表明:22MnB5硼钢具有较强的正应变速率敏感性,其峰值应力随变形温度的升高而减小;除773 K/0.01 s^(-1)外,硼钢的流变应力随应变的增大逐渐增大,当达到峰值后趋于稳定;采用Arrhenius双曲正弦函数模型建立了硼钢的力学本构方程,确定了峰值应力下的热变形激活能Q为26.54~53.77 kJ/mol,其值随应变速率的增加先增大后减小,随变形温度的升高先减小后增大;基于动态材料模型构建了峰值应力下的硼钢热加工图,其热成形显微组织与变形温度和应变速率密切相关。基于此,确定了硼钢的热加工工艺:成形温度988~1058 K、应变速率0.01~0.1 s^(-1);成形温度1143~1223 K、应变速率0.01~0.02 s^(-1)。

摘要：天然气发动机用于发电用途后,工作时间长,排气温度高。车用柴油机改制成燃气发电内燃机后,为了进一步改善燃油经济性和提高排气歧管的可靠性,通过一、三维仿真建模对排气歧管结构进行优化。研究认为原机排气歧管为了兼顾低转速的性能,管径设计较小,在1500 r/min时排气背压较大,不适宜应用在改制后的燃气发电内燃机。本研究经过一维数值计算,通过优化管径可以降低线工况下的燃气消耗,并且提高了工作功率。其次通过逆向建模方法和Fluent UDF模块建立流固耦合瞬态仿真模型,耦合计算了5个工作循环中的3个时间点,并且提出了2种排气歧管的结构优化方法,进行了排温瞬变过程中的热负荷分析和对比。结果表明增加加强筋结构的方案在节省材料的基础上可进一步减少热变形量,有利于提高排气歧管的寿命,满足燃气发电内燃机的设计要求。建模和优化方法可为燃气发电内燃机排气管的设计提供参考。