摘要：为构建丘陵地区林果快速集运系统,降低运输成本和鲜果褐变几率,实现节能减排、顺应车辆轻量化发展趋势,设计了一种基于摩擦驱动的轻质电动林业单轨车。该单轨车兼容轮毂电机直接驱动和调隙转向装置,省去了变速箱、离合器等装置,配装72V20Ah的锂电池供电,使得单轨车车体结构简单轻巧,轨道不需设置齿条,使得轨道部署方便且节约成本,在车体转弯时车轮受到轨道的压力能自由调节间隙。根据所设计的单轨车结构,建立车体转弯的接触模型,分析车体动力学模型和ADAMS仿真模型以验证该设计方案。结合设计参数及仿真试验结果研制样机,所得样机中单轨车车体质量减少50.54%、轨道质量减少22.46%。试验得出样机能通过20°坡道和最小转弯半径6 m的弯道,并通过电机自带的适配器将电机限速至30%和线性调速部件组合控制行驶速度在0.5~1.5 m/s范围内,提高了单轨车的运行效率。本研究所设计的轻质电动林业单轨车为实现丘陵山区的快速运输提供了技术装备支持,为后续自巡航无人遥感电动单轨车研制奠定了基础。

摘要：为了给青核桃脱皮装备的设计提供理论依据并完善脱皮工艺,对香玲青核桃的几何特征进行测定,并利用微机控制电子万能试验机对其进行不同条件下的单因素力学特性试验。以青皮破裂力和破裂功耗为评价指标,分析了加载方向、加载速率、青核桃外形尺寸、刀片划割处理、阴凉放置处理及青皮含水率对青皮破裂的影响,并拟合了青核桃受压过程中压力随位移的变化曲线。结果表明:香玲青核桃平均球度为0.94,不同部位处青皮厚度不同,青核桃可以简化成非均匀外壳的球体;青皮受压破裂时裂纹只有1条且沿挤压方向延伸出现;青皮破裂受加载方向和外形尺寸的影响,沿纵径方向挤压时青皮更易破裂,青核桃尺寸等级越大,青皮越不易破裂;加载速率对青皮破裂力和破裂功耗的影响不显著;通过烘干降低青皮含水率会影响青皮破裂力和破裂功耗的大小;将青核桃在室内阴凉放置60 h或使用刀片划割后进行加载,青皮更易破裂。因此,为了更好地脱青皮,可以采取对青皮核桃进行分级、刀片划割青皮表面、阴凉放置等措施。

摘要：为使伺服压力机具有良好的拉深性能,需要对其轨迹进行合理规划。针对六连杆大型伺服压力机,构建一种主传动机构轨迹规划方法。基于库伦-粘性摩擦模型,建立主传动机构的高精度动力学模型。考虑冲压过程中的工艺约束和要求,提出基于复合三角函数的伺服电机加减速控制的改进模型。针对主传动机构的能耗和效率进行分析,以滑块运动的周期能耗和生产节拍为优化指标,通过线性加权的方式构造多目标优化函数,引入机械手送料时间、滑块最大速度、主动件角速度、伺服电机动态限和热极限等约束,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后,伺服压力机主传动机构在一个周期的能效提升4.54%,生产节拍时间减小3.23%,实现了良好的拉深工艺模式。

摘要：为了使压力机具有更好的性能,需要对主传动机构进行尺寸优化设计。构建了一套完整的六连杆传动机构综合优化设计模型,首先建立了运动学与动力学模型,针对机构的运动稳定性、传力性能、位置精度及增力特性4方面进行分析,以滑块速度波动、压力角、侧向力和机构的机械增益为优化性能指标,通过统一量纲和线性加权的方式构造出反映综合性能的多目标优化函数,引入几何、位置以及行程约束,并添加压力机的工作空间和杆件不干涉等约束条件,采用遗传算法完成了多目标优化设计。结果显示:优化后的传动机构在工作阶段的速度波动降低了20.71%,最大侧向力降低了9.34%,最大压力角降低了9.16%,最大机械增益降低了5.52%,有效地提升了压力机的综合锻压性能。

摘要：【目的】我国核桃捡拾仍是人工收集,工作效率较低、劳动力成本逐年提高,且现有机械设备无法满足核桃捡拾要求。【方法】基于青皮核桃种植环境及物理参数,设计了一种挤压式青皮核桃捡拾机构,对机构的捡拾过程进行了理论与运动学分析,且制作了样机进行了仿真分析,并选取30个不同尺寸青皮核桃进行了验证试验。【结果】捡拾机构工作时,质心运动速度波动较小,位移变化稳定,青皮核桃平均捡拾时间约为2.7 s,同时试验过程中捡拾机构产生的接触力最大为22.3 N,满足强度要求,青皮核桃捡拾无损率为98%。【结论】设计的装置可以满足青皮核桃采收作业的捡拾要求,结构简单,操作便利,工作效率高,大大降低了人工成本,具有广阔的应用前景。

摘要：无患子种壳和种仁具有分离的应用需求,为解决种壳坚硬和破壳飞溅问题,采用臼齿咀嚼的仿生原理,发明了一种Y形对辊式无患子种子破壳机。对其破壳过程最大受力情况进行了有限元分析,投产试制了样机,并对其进行了无患子种子破壳性能测试。研究结果表明,Y形对辊式无患子种子破壳机的构思是可行的。该装置种子破壳率可达100%,其中高度破壳的种子占73.3%以上,对不同直径的无患子种子均能实现高效破壳。该装置能够较好地实现无患子种子的破壳功能,从而便于进行后续分离工艺,推动了无患子加工产业机械化。