针对目前国内牛场粪污清理机械化程度低、缺乏专用作业机械的现状,设计一种螺旋绞龙式牛场清粪机,主要由螺旋绞龙集粪机构、刮板输送机构、六连杆位置调整机构和车厢组成,实现牛粪的收集、输送和运输联合作业。螺旋绞龙集粪机构的主要部件为旋向相反的两段绞龙叶片,对称安装在一根绞龙轴上,清粪机前进时粪污被收集聚拢,聚集的粪污被旋转的绞龙刮削收集并向中部汇集输送。通过计算,确定绞龙直径为0.38 m,螺距为0.28 m。设计刮板输送机构,将牛粪输送至车厢。刮板输送机构向下旋转将粪污刮起,防止粪污的飞溅。在刮板下端安装橡胶条与输送槽形成有效密封,降低了输送过程中牛粪的泄露。为达到粪污收集输送机构的位置调节,实现刮板输送机构出料口与车厢收料口之间实现精确配合和平稳分离,设计一套六连杆机构。试验结果表明在牛粪含水...

受约束弹性杆作为农作物根茎、植物纤维的力学模型,其平衡问题已成为力学与农业植物交叉学科的研究热点。基于Kirchhoff理论讨论受圆柱面约束弹性杆在光滑接触与非光滑接触时的平衡问题。首先以描述截面姿态的欧拉角为变量,建立形式简明且物理意义明确的数学模型及平衡方程。接下来考虑在光滑接触与非光滑接触两种情况下,分别讨论弹性杆在特殊状态时的平衡,给出其解析积分和数值积分,并画图分析外力对受圆柱面约束弹性杆形状的影响。

桑树剪伐是桑树管理的重要环节,对桑树复壮、树形养成、抑制病虫害,提高桑叶产量和质量具有重要作用,也是桑园管理作业劳动强度较大的工序,桑园修剪机械成为桑树剪伐不可或缺的重要工具。通过对修枝剪的剪切刀片、动力源与传动方式、修剪范围、使用效果等方面介绍桑园轻简型修剪机械的研究现状和特点。分析桑园修剪机械主要借鉴林果业修剪机械,存在针对性不足、气动噪音、智能化程度不高等问题,提出桑园轻简型修剪机械对桑树特性的针对性、气动减噪、适应不同剪伐时期桑枝大小的智能化是研发的方向。

本文提出了一种基于磁流变液阻尼器的压力脉动自调控喷雾系统,通过PLC实时地反馈系统的工作状态,实现对压力脉动闭环控制。本文建立了该系统的数学模型,理论分析表明,该系统可以调节喷雾机液泵出口处液体的压力脉动;实验结果表明,当系统状况发生改变的时候,该系统能够通过改变阻尼器的工作参数,使得喷雾管路始终保持调节压力脉动的最佳效果。由于磁流变液的响应时间是毫秒级的,此系统对于高频的压力脉动也适用。

轴向柱塞泵广泛应用于农机液压系统中,但工作过程中受到机械振动和液压冲击,容易诱发故障,严重时导致设备损坏。本文针对以上因素开展柱塞泵的运动学和动力学分析,期望通过对柱塞泵自由度、运动和受力规律的推导计算及仿真分析来探索柱塞泵产生机械噪声的主要原因。通过建立起相应的数学模型,运用Pro/E软件对柱塞泵进行几何建模,利用接口程序Mechanism/Pro将柱塞泵几何模型转换到多体动力学软件ADAMS中,根据柱塞泵的运动规律添加复杂约束和力,进行运动学和动力学仿真分析,得到主要零部件不同工况下的位移、速度、加速度和受力曲线。将理论推导和仿真分析对比,从机械角度分析噪声的原因是柱塞所受惯性力的急剧变化和柱塞滑靴组件连接点的压力超调大于额定压力的5%。

插装阀在静止状态下,由于静摩擦的原因,导致阀芯与阀套出现卡滞现象;在运动状态下,由于压差和阀芯微偏移的原因造成阀芯与阀套发生磨损;为此提出一种新型的带有导流槽的插装阀阀芯。基于缝隙流动和液压卡紧分析,建立插装阀阀芯与阀套间隙的CFD优化仿真模型,通过N-S方程、伯努利方程和卡紧力方程联立得到阀芯与阀套间卡紧力的推导公式。基于CFD仿真模拟分析,比较新型阀芯与原阀芯不同模型间隙的切线应力、压力分布规律,结果表明:在入口压力为12 MPa时,原阀芯的切线应力在12000 Pa上下波动,大于新型阀芯切线应力4200 Pa;在入口压力为8 MPa时,原阀芯的切线应力在7200 Pa上下波动,大于新型阀芯切线应力3000 Pa;且原阀芯切线应力的波动范围远大于新型阀芯。新型阀芯在阀套间的受力更加平稳,磨损更小。研究结果为插装阀优化以及减少能量损失和改善润...

针对木薯茎秆粉碎还田机作业效率低的问题,以木薯茎秆粉碎还田机粉碎刀片离地间隙为研究对象,设计一种基于木薯茎秆粉碎还田机的刀片离地间隙控制系统。为实现木薯茎秆粉碎还田机刀片离地间隙精确控制,设计可安装检测装置的仿形检测机构;在木薯茎秆粉碎还田机地轮支撑杆处加装液压缸,可对木薯茎秆粉碎还田机粉碎刀片离地间隙进行调控;在SolidWorks中建立木薯茎秆粉碎还田机垄面作业模型,并利用ADAMS软件对其进行运动仿真分析,结果表明:仿形检测机构仿形范围为375~500 mm时,此时仿形检测机构具有最优仿形效果,设计合理。粉碎刀片距垄面距离为228 mm,满足最优粉碎刀片离地间隙范围要求。

为解决甘蔗联合收割机液压系统在时变工况下的载荷匹配和速度稳定性问题,首先通过试验测试甘蔗有倒伏和无倒伏两种典型工况下关键部件中液压马达的工作载荷和转速,运用Ncode软件进行数据处理。试验数据分析表明:甘蔗机械收获的过程中,各工作部件的载荷和转速随时间的变化而变化,在有倒伏工况下载荷最大波动幅度达到13 MPa,转速最大波动幅度达到269 r/min。基于甘蔗联合收割机的载荷特征,选取PVG(Proportional Valve Group)电液比例阀组进行负载匹配,运用AMESim对液压系统的运行特性和节能机理进行研究。仿真结果表明:采用PVG比例阀的负载敏感系统相比较于节流调速系统,在有倒伏情况下马达转速波动幅度可减小到15.38 r/min,无倒伏情况下工作部件的功率消耗最高可降低59.81%。

为实现果园机械化管理生产,产业的提质增效,促进现代林果业的健康可持续发展,结合新疆兵团的实际情况,研制开发适用于特色林果业的采摘升降作业平台。对果园机具的整机结构和关键部件进行计算设计、优化选型,通过实地测试,确定行走、转弯、爬坡、升降、采摘等各项性能参数指标。测试结果表明:相对于人工作业,升降平台机械作业采摘效率提高50.31%,采摘量提高41 kg/h,集采摘、运输、修剪等各种功能于一体,同时又降低生产成本、保障作业人员的人身安全、减轻工作强度和提高劳动舒适性。

针对国内牛羊养殖业饲喂过程中,撒料车将饲料抛撒到牛羊的围栏边缘,牛羊在食用过程中将大量饲料拱出饲喂区域造成饲料浪费,增加养殖成本这一现象,设计一种电动推料机。该机主要由推料机构、清扫机构、行走机构、转向机构、液压系统和照明系统和车架组成,实现推料作业和饲料清扫作业。其关键机构为推料机构和清扫机构,推料机构主要由升降液压缸、转向液压缸和推料板组成,通过控制2个液压缸实现推料板的升降和转向动作;清扫机构主要由柱刷、液压马达、液压缸和护罩组成,液压马达驱动柱刷的旋转,液压缸控制柱刷的升降。在奶牛牧场进行样机试验,所用的饲料为青贮饲料,试验结果表明,撒料车抛撒饲料到奶牛围栏边缘,饲料堆宽度为0.8 m;奶牛食用后,饲料堆宽度一般为1.2 m;推料机作业后,料堆的宽度为0.7 m。一般成年奶牛可以食用到距围栏0.8 m...