国家自然科学基金(51275481)
- 作品数：18 被引量：176H指数：9
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- 相关机构：浙江理工大学宁波大学浙江工业职业技术学院更多>>
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- 相关领域：农业科学机械工程一般工业技术更多>>
- 切割厚度可调甜菜切顶机构的分析与参数优化被引量：8
- 2013年
- 针对现有甜菜切顶机构在切顶过程中切割厚度不能随甜菜青顶大小自动调节问题,提出一种新的切顶机构。对其工作原理进行分析,建立其运动学模型,推导机构各关键点的(角)位移、(角)速度和(角)加速度方程。基于Visual Basic 6.0编写机构的运动学仿真与优化软件,利用该软件分析链轮传动比、齿轮节圆半径、摆臂长度、仿形轮半径等主要参数对切刀切顶轨迹和甜菜青顶切割厚度的影响,并通过人机交互优化方法得到一组较优的机构参数,其对应的切顶轨迹曲线能满足甜菜切顶的农艺要求。基于Matlab语言编程,采用遗传算法对仿形轮线速度和牵引速度进行了分析与优化,优化结果优于经验值。最后,根据优化所得机构参数建立了切顶机构三维模型,通过ADAMS虚拟样机进行试验验证,虚拟试验结果与理论分析结果一致。
- 张国凤徐文龙范素香
- 关键词：农业机械甜菜仿形机构
- 基于NURBS曲线的凸轮廓线表达方法的研究及应用被引量：8
- 2013年
- 为了使不同的凸轮廓线具有统一的表达形式,并保证凸轮廓线的光顺性,采用NURBS曲线来逼近凸轮廓线,并结合最小二乘法构建了NURBS曲线的目标函数,建立了基于NURBS曲线的凸轮廓线表达模型。将该模型用于步行式插秧机共轭凸轮推秧装置中共轭凸轮廓线的表达,拟合得到的凸轮廓线曲率变化均匀。与传统的拟合方法对比发现,用NURBS曲线拟合后得到的凸轮廓线曲率变化均匀、误差小,需要的型值点少,从而表明采用NURBS曲线表达凸轮廓线具有明显的优势。
- 王英陈建能赵雄张国凤俞倍倍
- 关键词：NURBS曲线凸轮廓线最小二乘法
- 钵苗在鸭嘴式栽植机构中的运动微分方程及应用试验被引量：21
- 2015年
- 随着机械化栽植速度的提高,为避免在栽植过程中,钵苗在栽植机构的栽植嘴内运动时间过长而无法及时落入苗沟或穴坑造成栽植失败,并对下一循环的栽植产生不利影响,该文将钵苗相对栽植嘴的运动分为与栽植嘴壁面碰撞、平面运动和沿栽植嘴壁面下滑3个阶段,分别建立了各阶段钵苗的运动微分方程。选择穴盘规格为128孔、苗龄为2-3片真叶、土钵含水率63%左右的西兰花钵苗,利用所建立的钵苗运动微分方程计算得到了变形椭圆齿轮行星轮系栽植机构作业时钵苗与栽植嘴之间的相对运动、相互作用力和钵苗从进入到离开栽植嘴的时间。利用高速摄影及其视频处理技术对钵苗在变形椭圆齿轮行星轮系栽植机构栽植嘴中的运动进行了试验研究,得到的钵苗从进入到离开栽植嘴时间与理论分析基本吻合,可见模型的建立及其计算是正确的。同时分析得到当投苗时钵苗轴线与水平面夹角为55°、质心速度为1.5 m/s、质心速度与水平面夹角为68°时,此栽植机构在速度小于147 r/min时钵苗能顺利落入穴坑,为栽植机构的最高转速设计提供了依据。
- 陈建能夏旭东王英严江军章鹏华
- 关键词：农业机械微分方程钵苗
- 变性椭圆齿轮—七杆式植苗机构运动学建模与分析被引量：4
- 2013年
- 针对井关公司的乘坐式2行半自动蔬菜移栽机植苗机构存在的问题,提出了蔬菜移栽机变性椭圆齿轮—七杆式植苗机构,建立了该机构的运动学模型,推导了其栽植嘴的位移、速度和加速度方程。在此基础上编写了该植苗机构的运动学分析与优化软件,并利用该软件分析了几个主要参数对该机构作业性能的影响,这些主要参数包括椭圆齿轮短长轴之比、椭圆齿轮变性系数和椭圆齿轮初始安装角,作业性能包括植苗时栽植嘴的姿态、穴口形状、回程轨迹、接苗时的速度等。利用该软件求得该机构一组较优的参数,其栽植嘴的作业性能比井关公司的乘坐式2行半自动蔬菜移栽机植苗机构更理想,并且更好地满足了蔬菜移栽的农艺要求。
- 赵雄陈建能吴加伟王英
- 关键词：七杆机构运动学模型
- 钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构优化与试验被引量：22
- 2013年
- 提出了一种钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构,建立了栽植嘴的运动学方程,编写了该机构的运动学仿真软件。综合考虑穴口形状、栽植嘴回程轨迹、栽植嘴接苗和植苗姿态、接苗时栽植嘴的相对速度等因素,利用该软件优选得到一组机构参数,进而研制了该植苗机构试验台,对栽植嘴的轨迹和速度等运动学参数进行了测定。将试验结果与运动学分析结果进行对比,验证了运动学模型与分析结果的正确性。与椭圆齿轮行星系植苗机构相比,变形椭圆齿轮行星系植苗机构立苗率高、伤苗率低。
- 陈建能王英黄前泽黄会明武传宇张平
- 关键词：钵苗移栽机运动学分析
- 双曲柄五杆栽植机构运动学分析被引量：9
- 2016年
- 为了分析双曲柄五杆栽植机构的轨迹、姿态和穴口的形状、大小等作业性能,建立了双曲柄五杆栽植机构的位移、速度、加速度方程,采用Matlab编写了双曲柄五杆栽植机构运动学仿真分析软件。对该机构的若干关键参数对其作业性能的影响进行分析,关键参数包括两曲柄的长度及其初始相位差,分析结果表明：其中一曲柄的长度对栽植嘴的穴口大小及轨迹高度有显著影响;另一曲柄的长度对轨迹的高度有一定影响,但对穴口大小的影响更为明显;两曲柄的初始相位差对栽植轨迹的形状及栽植后轨迹的垂直度的影响显著,而对轨迹高度与穴口大小影响较小。根据参数分析结果得到一组较优的机构参数,相应的轨迹及运动姿态比日本井关的移栽机更好,且符合栽植作业的农艺要求。
- 何小晶孙新城陈建能童志鹏曾功俊王川
- 关键词：蔬菜移栽机运动学分析
- 钵苗移栽机非圆齿轮行星轮系栽植机构参数分析与反求被引量：38
- 2013年
- 为了更好地满足旱地钵苗移栽农艺要求,本文提出非圆齿轮行星轮系栽植机构。选取栽植机构栽植嘴运动轨迹上的若干点作为型值点,利用三次非均匀B样条曲线来控制和表达整条轨迹,并建立以轨迹为目标的该机构参数反求模型,推导栽植嘴的(角)位移、(角)速度和(角)加速度方程。基于MATLABGUI开发平台,编写了该栽植机构的参数反求设计软件,利用该软件分析了若干型值点对该机构栽植嘴轨迹姿态及穴口形状等性能的影响。在型值点影响分析的基础上,以栽植机构栽植嘴理想轨迹姿态及穴口形状等要求为目标,通过软件的人机对话功能调整型值点,优选机构参数,提高立苗率和降低伤苗率。与七杆式栽植机构、多杆式栽植机构和椭圆齿轮行星轮系栽植机构相比,本栽植机构具有较优的作业性能和运动学特性。
- 陈建能黄前泽王英孙良赵雄武传宇
- 关键词：农业机械运动学钵苗移栽机
- 旋转式钵苗栽植机构多目标参数优化与试验被引量：16
- 2015年
- 为了方便快捷地得到旋转式钵苗栽植机构的最佳参数,提出了旋转式钵苗栽植机构作业时实现理想栽植应满足的条件,包括栽植嘴运动学特性(轨迹、姿态、速度)、挖出穴口的几何特性、栽植机构避免干涉和非圆齿轮的保凸性要求。根据这些要求,以偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构为研究对象,建立其11个子目标函数,并应用模糊理论,将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行求解,得到满足理想栽植要求的参数,然后进行结构设计、虚拟仿真、试验台加工和模拟田间栽植试验,验证了该栽植机构的高立苗率和优化模型的正确性。该优化模型的建立和求解克服了栽植机构传统参数设计时采用仿真软件进行试凑的缺点,提高了优化效率。
- 陈建能章鹏华王英夏旭东蒋程强
- 关键词：钵苗多目标优化
- 非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构参数优化与试验被引量：7
- 2015年
- 为了进一步优化栽植嘴的轨迹、姿态及其挖出的穴口形状,提高钵苗移栽的立苗率,提出了基于两级非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构组合设计思路,运用变性椭圆-共轭非圆齿轮、变性偏心圆-共轭非圆齿轮、变性巴斯噶蜗线非圆齿轮、变性傅里叶非圆齿轮和变性正弦非圆齿轮5类非圆齿轮副,组合设计了25种不同的栽植机构。建立了基于非圆齿轮行星轮系传动的栽植机构通用数学模型,并将通用数学模型代入旋转式钵苗栽植机构多目标优化模型,根据给定的栽植农艺条件,优化得到了满足理想栽植要求的栽植机构类型及其对应的机构参数。选取其中的偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构与变性椭圆齿轮行星轮系栽植机构进行对比分析,结果表明运用多种非圆齿轮副进行组合设计的栽植机构具有优越性。根据优化得到的栽植机构类型及其对应的参数进行结构设计和样机研制,并进行了运动学高速摄像试验和模拟田间栽植试验。由高速摄像试验得到的轨迹、姿态、速度等指标和理论计算的对比分析,验证了通用数学模型的正确性;由模拟田间栽植试验可得本栽植机构立苗率较高,约为95%。
- 王英陈建能赵雄孙新城
- 关键词：钵苗移栽机非圆齿轮参数优化
- 射流式增氧机创新设计及试验研究被引量：7
- 2017年
- 为进一步提升射流式增氧机的动力效率和实践效果,创新设计了新型射流增氧机。为研究在一定工况下该新型增氧机射流器各结构参数与理论动力效率的关系,确定设计指标为理论增氧动力效率Ep,选取与该指标相关的影响因素确定该因素的取值范围进行正交试验。结果表明:各结构参数对增氧动力效率Ep影响程度为喉管-喷嘴面积比影响程度最大,其它4个因素影响相对较小。综合试验结果来看:其参数影响程度的主次顺序也非常明显;研究获取最佳参数组合为m=2.56、n=11.56、k=4、α=40°和β=40°;喉管-喷嘴面积比与吸气室-喷嘴面积比之间交互作用较显著,其显著性程度低于两者各自作用的水平,高于喉管长径比、分流锥头锥角、喉管-支管夹角的独立作用水平。
- 孙新城陈建能李鹏鹏
- 关键词：射流式增氧机正交试验
