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锤式轴型饲草粉碎机构设计与试验

中国农机化学报 2024年第4期45卷 93-99页

作者：刘猛员荣基王忠宇范国强董和银吴爱兵山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018 山东省农业装备智能化工程实验室山东泰安271018 济宁市机械设计研究院山东济宁272000 泰安市畜牧智能装备产业技术研究院山东新泰271215 泰安意美特机械有限公司山东新泰271215 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

针对我国牛羊养殖业对高效饲草粉碎机需求增加的现状,设计一种锤式轴型饲草粉碎机构,主要由锤片、安装盘、轴式粉碎转子和筛网组成。选用直刀型锤片设计粉碎机构,建立粉碎作业的理论模型,对刀片、粉碎转速和供料旋转速度进行设计与计算... 详细信息

针对我国牛羊养殖业对高效饲草粉碎机需求增加的现状,设计一种锤式轴型饲草粉碎机构,主要由锤片、安装盘、轴式粉碎转子和筛网组成。选用直刀型锤片设计粉碎机构,建立粉碎作业的理论模型,对刀片、粉碎转速和供料旋转速度进行设计与计算。采用Adams与Simulink联合仿真对轴式粉碎转子启动过程进行分析,得到粉碎转子加速时间为0.35 s,锤片所受最大载荷为4 478.5 N,锤片最大变形量为36.1μm,锤片应力集中在销轴孔处,应力最大为64.3 MPa。采用ANSYS对锤片结构进行静力学分析,并对锤片强度进行校核,满足强度要求。采用ANSYS Workbench对设计的粉碎转子进行模态分析,分析表明粉碎转子在锤片处最容易发生位移变形,粉碎转子的前4阶固有频率远大于激励频率,发生共振概率极小。对样机的粉碎性能进行试验,平均粉碎效率达到25 m^(3)/h以上,达到预期设计目标。

关键词：饲草粉碎机锤片旋筒供料粉碎转子

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Investigation of distribution uniformity of distributor for biogas slurry application based on CFD analysis

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International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2023年第1期16卷 45-52,F0003页

作者： Jingjing Fu Yongsheng Chen Binxing Xu Biao Ma Pengjun Wang aibing wu Mingjiang Chen Nanjing Institute of Agricultural Mechanization Ministry of Agriculture and Rural AffairsNanjing 210014China

A horizontal distributor for biogas slurry application was proposed to explore the distribution performance through CFD analysis and verified by field *** rheological properties of biogas slurry were analyzed at first,and key parameters were obtained for the next *** effects of distribution modes,inlet direction,and outlets number on the velocity distribution of flow field and mass flow rate of the horizonal distributor were investigated by CFD *** of rheological properties indicated that biogas slurry was a non-Newtonian fluid and exhibited shear-thinning *** can be well described by power-law *** simulation results showed that the geometry of rotor,especially the block numbers was the main factor that determining the fluid movement and trajectory of distribution and *** mode rotor 1 with two blocks reached the lowest variable coefficient of mass flow rate(4.49%),indicating a higher degree of *** upward inlet direction would obtain less dead zone,and the distributor with an even outlets number would possess more uniform distribution and less dead *** field test of the distributor with rotor 1,upward inlet direction,and 24 outlets has been carried on to verify the simulation results,the variable coefficient of mass flow was 13.06%,which was slightly higher than the simulation(9.23%),but it still within the range of requirement(<15%).The proposed model and the findings of this work are of guiding significance for the study of the utilization technology and equipment of liquid biogas residue.

关键词： distributor biogas slurry distribution uniformity rheological properties CFD

从“激情聚会”到“奥运更开放”:东京与巴黎奥运会口号演变的时代内涵

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体育与科学 2022年第6期43卷 50-56页

作者：吴爱兵安徽师范大学体育学院

受全球爆发的新冠肺炎疫情等影响，2020年东京奥运会作为现代奥运会自举办以来首届近乎“空场办奥运”的现代奥运赛事，以其成功举办表征了现代奥运的时代化新转向。同时基于国际奥委会于2021年宣布在奥运格言中新增“更团结”,而2024... 详细信息

受全球爆发的新冠肺炎疫情等影响，2020年东京奥运会作为现代奥运会自举办以来首届近乎“空场办奥运”的现代奥运赛事，以其成功举办表征了现代奥运的时代化新转向。同时基于国际奥委会于2021年宣布在奥运格言中新增“更团结”,而2024年巴黎奥运会是自新格言提出后接棒2020年东京奥运会的夏奥会，因此对两届奥运会进行分析便具有了时代意义。鉴于奥运口号是现代奥林匹克的标志性符号，因此本文对两届奥运会口号演变的时代内涵进行了分析，认为：现代奥林匹克运动主题口号是现代奥运举办国基于对奥运精神、奥运格言等的坚守与赓续，以及结合时代背景与举办国文化、发展情况等特色化创作的成果。透过2020年东京奥运会所提出的“激情聚会”,与2024年巴黎奥运会所提出“奥运更开放”口号，我们可以看到以奥运口号促进情感连接，进而推动国际社会、国内民众等大小共同体凝聚的时代内涵。而从“激情聚会”到“奥运更开放”的口号演变，则向我们呈现了现代奥运基于风险社会、数字社会等互嵌与发展的时代化思考。在未来发展中，现代奥运可以考虑以共性、共需谋风险社会中的共同发展，以“脱域”狂欢促数字社会中的情感共鸣，并在主体性提升中激发年轻群体参与活力。

关键词：奥运精神奥运格言情感凝聚风险社会数字社会主体性

网络空间的冰雪文化参与：行为特征、价值转向与失范

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体育与科学 2022年第1期43卷 13-19页

作者：吴爱兵安徽师范大学体育学院

随着我国综合实力的提升,具有季节性、区域性等特征的冰雪运动在现代社会有了向南推进的可能。在"三亿人上冰雪""北冰南展西扩东进"等战略推进下,冰雪文化不仅在现实场域中得以建构,而且在网络空间中呈现出发展活力。在传统与现代、东... 详细信息

随着我国综合实力的提升,具有季节性、区域性等特征的冰雪运动在现代社会有了向南推进的可能。在"三亿人上冰雪""北冰南展西扩东进"等战略推进下,冰雪文化不仅在现实场域中得以建构,而且在网络空间中呈现出发展活力。在传统与现代、东方于西方、现实与虚拟的冰雪文化融合中,我国的冰雪文化呈现出丰富性、广域性等特征。本研究从网络空间中的冰雪文化参与出发,主要分析了冰雪文化在现代社会与互联网等技术推动下的行为特征、价值转向与失范。研究发现:网络空间冰雪文化在多主体共同参与、多视角多维呈现、跨边界多重融合等行为特征下形成了独特的文化景观;网络空间冰雪文化参与的价值转向,呈现为从引领到共创的"去中心化"、从边缘到主流的"文化再造"以及从文化到资本的"数字红利"转向;网络空间冰雪文化参与的失范,主要表现为网络空间奇观叙事中的冰雪文化异化和行为失范,以及网络空间中冰雪文化参与的动机异化和信念失范。

关键词：多主体去中心化文化再造数字红利异化失范冰雪运动冬奥会

加载速率影响下板裂化脆性岩石失稳破坏试验研究

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岩土工程学报 2024年第6期46卷 1215-1225页

作者：金爱兵陈龙吴顺川郭沛孙贝贝北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 中铁开发投资集团有限公司云南昆明650500 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室北京102211

深部脆性岩体开挖常发生板裂破坏,并可能进一步发生片帮剥落、岩爆等工程灾害,严重威胁深埋隧(巷)道施工安全。在深部岩体工程中,受构造应力、开挖条件和工程扰动等因素的影响,岩体开挖后应力重分布的速率、来压快慢均存在差别。为探究... 详细信息

深部脆性岩体开挖常发生板裂破坏,并可能进一步发生片帮剥落、岩爆等工程灾害,严重威胁深埋隧(巷)道施工安全。在深部岩体工程中,受构造应力、开挖条件和工程扰动等因素的影响,岩体开挖后应力重分布的速率、来压快慢均存在差别。为探究加载速率对板裂围岩失稳破坏的影响,采用脆性岩石加工成的板裂试样进行单侧限单轴压缩试验,对不同加载速率下试样宏观破裂、强度特性、声发射(AE)特征以及能量机制进行综合研究。结果表明:(1)低加载速率下试样发生大块剥落,整体失稳并发生分离,高加载速率下试样未发生大块分离,但有小块动力弹射现象;(2)低频、高幅信号的增多及b值的变化表明试样产生了突发式的裂纹失稳扩展,且这个过程中大小尺度破裂不断交替产生;(3)在平稳加载阶段,高加载速率使试样AE活动更加剧烈,而临近失稳及失稳破坏阶段则相反,且低加载速率下低频信号、大尺度破裂事件占比更大。因不同开挖方案、施工方法导致的围岩应力重布快慢差异,在工程上会导致围岩发生板裂后,进一步诱发不同模式破坏。

关键词：板裂声发射脆性岩石参数分析破坏模式

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主副加热分布式热源局部热处理方法

焊接学报 2023年第5期44卷 27-35,I0004,I0005页

作者：蒋文春谷文斌金强王金光武爱兵涂善东中国石油大学(华东)新能源学院青岛266580 中国石化工程建设有限公司北京100101 宁波天翼石化重型设备制造有限公司宁波315207 华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

局部热处理是保证承压设备全寿命周期安全性的重要手段.文中以某二甲苯塔分段筒节为研究对象,提出了一种主副加热分布式热源局部热处理方法,在传统单加热基础上,距离焊缝一定位置施加副加热区,主加热用于改善焊缝微观组织、消除部分残... 详细信息

局部热处理是保证承压设备全寿命周期安全性的重要手段.文中以某二甲苯塔分段筒节为研究对象,提出了一种主副加热分布式热源局部热处理方法,在传统单加热基础上,距离焊缝一定位置施加副加热区,主加热用于改善焊缝微观组织、消除部分残余应力,副加热在焊缝产生反变形,抵消主加热产生的“收腰变形”,消除焊缝内表面残余应力.采用试验、数值模拟和理论分析,建立了主副加热局部热处理有限元模型,研究了副加热带温度、宽度、主副加热间距对应力消除效果的影响规律.结果表明,采用传统单加热热处理方法,降温阶段,焊缝受到拘束作用在内表面产生新的二次应力.主副加热分布式热源局部热处理利用副加热区的反变形,可以在焊缝内表面产生压应力.主副加热带宽度、间距和副加热温度是应力消除效果的关键因素,提出了主副加热局部热处理工程设计方法,为重大承压设备局部热处理提供依据.创新点:(1)采用主副加热分布式热源局部热处理方法有效减小了焊缝内表面的残余应力.(2)建立了关联设备壁厚、直径、温差、材料属性的主副加热带间距、宽度的计算公式,提出工程设计方法.

关键词：焊接残余应力主副加热局部热处理残余应力调控

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奶牛电动提升保定架设计及优化

中国农机化学报 2023年第10期44卷 72-77页

作者：王辛政孙杰员荣基范国强董和银吴爱兵山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018 山东省农业装备智能化工程实验室山东泰安271018 泰安意美特机械有限公司山东新泰271215 泰安市畜牧智能装备产业技术研究院山东新泰271215 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

对奶牛进行修蹄和人工授精等操作,需要采用保定架将奶牛提升和牛蹄绑定,然而当前关于奶牛保定架的公开研究较少,且普通奶牛保定方法易损伤其关节,基于此设计一款奶牛电动提升保定架。该保定架由整机框架、颈夹、绑定装置、电动提升机构... 详细信息

对奶牛进行修蹄和人工授精等操作,需要采用保定架将奶牛提升和牛蹄绑定,然而当前关于奶牛保定架的公开研究较少,且普通奶牛保定方法易损伤其关节,基于此设计一款奶牛电动提升保定架。该保定架由整机框架、颈夹、绑定装置、电动提升机构和防踢装置组成,其中颈夹选用直径35 mm热镀锌钢管为主体材料,其尺寸根据大多数成年奶牛脖颈高度及宽度进行设计。绑定装置中套绳用于保定牛蹄,手动摇轮防止套绳脱轮,对绑定装置进行受力分析,确定手动摇轮两转盘直径分别为100 mm和200 mm。通过计算得到提升机构的提升功率,确定电机的功率为1.5 kW,转速为1400 r/min,减速机的减速比为70,尼龙绳直径为25 mm。样机试验结果表明:奶牛电动提升保定架可提升936 kg的奶牛,提升高度为25 cm,能有效保护操作人员。

关键词：奶牛保定架电动提升机构绑定装置防踢装置畜禽护理机械

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死鸡捡拾机械臂设计及运动学分析

中国农机化学报 2023年第1期44卷 131-136页

作者：赵伟陈永生曹天陛张相伦吴爱兵许斌星农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014 南京工程学院南京市211167 山东省农业科学院畜牧兽医研究所济南市250100

根据当前我国死亡肉鸡捡拾劳动强度大,人禽共患病的风险高等问题,设计一款五自由度的机械臂以实现死亡肉鸡的无人化捡拾工作。该机械臂各关节主要由电机驱动,选择单片机对各个关节电机进行控制,绘制其三维模型,同时建立该机械臂的D-H方... 详细信息

根据当前我国死亡肉鸡捡拾劳动强度大,人禽共患病的风险高等问题,设计一款五自由度的机械臂以实现死亡肉鸡的无人化捡拾工作。该机械臂各关节主要由电机驱动,选择单片机对各个关节电机进行控制,绘制其三维模型,同时建立该机械臂的D-H方程,并利用Matlab中的机器人工具箱建立其仿真模型,利用七次多项式插值对其运动轨迹进行仿真,并利用蒙特卡洛法对工作空间进行仿真分析。结果表明:该机械臂的工作空间在水平方向为半径980 mm的圆,可覆盖死鸡捡拾位置,可满足预设工作需求,同时根据仿真轨迹以及各关节速度加速度图可知机械臂各关节运动平稳,为之后控制系统的设计奠定一定基础。

关键词：五自由度机械臂运动学分析工作空间分析轨迹规划死鸡捡拾蒙特卡洛法

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自走式全混合日粮制备机取料仿真与参数优化

中国农机化学报 2022年第10期43卷 99-106页

作者：牛其强王保兴董和银范国强吴爱兵刘猛山东省科学技术情报研究院济南市250101 山东农业大学机械与电子工程学院山东泰安271018 泰安意美特机械有限公司山东新泰271215 农业农村部南京农业机械化研究所南京市210014

针对国内自走式全混合日粮制备机缺乏取料机理和参数优化的现状,对自走式全混合日粮制备机的取料机构进行设计与分析,建立了取料作业的理论模型,并对螺旋叶片螺距、螺旋叶片直径、辊筒转速、前进速度、每刃进给量和取料刃长比等关键参... 详细信息

针对国内自走式全混合日粮制备机缺乏取料机理和参数优化的现状,对自走式全混合日粮制备机的取料机构进行设计与分析,建立了取料作业的理论模型,并对螺旋叶片螺距、螺旋叶片直径、辊筒转速、前进速度、每刃进给量和取料刃长比等关键参数进行了计算和选取。采用EDEM对影响取料过程的前进速度、辊筒转速、螺旋叶片螺距、刀刃长比因素采用正交试验方案进行了仿真分析,并对仿真结果进行方差分析。分析表明,各因素对取料效率影响的主次顺序为:前进速度、螺旋叶片螺距、刀刃长比、辊筒转速,各因素对回流率影响的主次顺序为:螺旋叶片螺距、刀刃长比、辊筒转速、前进速度。综合考虑取料效率和回流率,最优参数组合为前进速度为4 m/min、螺旋叶片螺距230 mm、取料刀刃长比1.8、取料辊筒转速230 r/min。此时取料效率为82.6 m^(3)/h,回流率为38.93%。采用最优参数组合进行试验,试验测得取料效率为77.02 m^(3)/h,回流率为39.76%,与仿真分析基本一致。

关键词：全混合日粮制备机取料机构正交试验参数优化