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导流式水田离心扬肥器设计与试验

农业工程学报 2023年第15期39卷 67-75页

作者：辛明金姜志文陈天佑宋玉秋王野黄文忠沈阳农业大学工程学院沈阳110866 苏州吉天星舟空间技术有限公司苏州215000 抚顺市现代农业及扶贫开发促进中心抚顺113009

针对水稻撒施追肥肥料颗粒破碎率高、抛程低的问题,该研究设计了一种导流式离心圆盘扬肥器,其主要由带导向叶片的旋转圆盘、进料部分和导流筒组成,利用离心力和气流共同作用抛撒肥料,以提高抛程。首先,对肥料颗粒进行动力学分析,建立抛... 详细信息

针对水稻撒施追肥肥料颗粒破碎率高、抛程低的问题,该研究设计了一种导流式离心圆盘扬肥器,其主要由带导向叶片的旋转圆盘、进料部分和导流筒组成,利用离心力和气流共同作用抛撒肥料,以提高抛程。首先,对肥料颗粒进行动力学分析,建立抛程与肥料颗粒速度之间的函数关系,确定装置的结构及运动参数。其次,基于EDEM对撒肥过程进行了仿真分析,研究扬肥器导向叶片结构参数与进料口位置对肥料初速度的影响,并基于FLUENT对扬肥器内部气流流场进行仿真分析,研究扬肥器导流筒对颗粒抛出速度的影响,优化导流筒的结构参数。最后,采用四因素三水平正交试验,研究叶片数量、叶片型式、叶片高度和盘室间隙对抛程和肥料破碎率的影响。结果表明,当叶片数为4、叶片型式为径向叶片、叶片高度为15 mm、盘室间隙为25 mm时,抛程为16.95 m,肥料破碎率为26.32%,较无导流筒的扬肥器抛程提高5 m、肥料破碎率降低28.2%。研究结果可为扬肥装置的研制提供依据。

关键词：农业机械设计试验扬肥器导流筒抛程肥料破碎率

基于CTCS-3/2级列控系统的高速铁路闭塞分区长度设计研究

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铁道学报 2023年第4期45卷 8-15页

作者：耿敬春李建新吕苗苗倪少权潘金山西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 中国国家铁路集团有限公司工程设计鉴定中心北京100844 中国铁路经济规划研究院有限公司线路站场咨询部北京100844 西南交通大学综合交通运输智能化国家地方联合工程实验室四川成都610031 西南交通大学综合交通大数据应用技术国家工程实验室四川成都610031

根据CTCS-3级和CTCS-2级列控车载设备控车原理,提出高速铁路闭塞分区长度设计原则和约束条件。结合现行列控车载设备参数,当线路长大下坡道不大于24‰时,闭塞分区长度设计满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h正常... 详细信息

根据CTCS-3级和CTCS-2级列控车载设备控车原理,提出高速铁路闭塞分区长度设计原则和约束条件。结合现行列控车载设备参数,当线路长大下坡道不大于24‰时,闭塞分区长度设计满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h正常运行。当线路长大下坡道大于24‰时,闭塞分区长度按照满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级降速至250 km/h设计;或将CTCS-3级列控系统结合轨道电路信息定义的闭塞分区平均长度由3000 m调整为4400 m,以满足CTCS-3级列控车载顶棚速度350 km/h、CTCS-2级300 km/h运行要求。

关键词：高速铁路 CTCS-3/2级列控系统闭塞分区长度设计

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压秆式棉田地膜回收机的设计与试验

农业工程学报 2023年第18期39卷 51-63页

作者：谢建华张雁鸿曹肆林张毅周金豹孟庆河新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆智能农业装备重点实验室乌鲁木齐830052

针对棉秆回收需求和现有滚筒式地膜捡拾机构可靠性差、缠膜严重、回收地膜含膜率低等问题,该研究设计了一种压秆式棉田地膜回收机,可一次性完成拾膜、脱膜以及除杂作业。结合相关作业性能要求,通过运动学和动力学分析确定了束秆盒、拾... 详细信息

针对棉秆回收需求和现有滚筒式地膜捡拾机构可靠性差、缠膜严重、回收地膜含膜率低等问题,该研究设计了一种压秆式棉田地膜回收机,可一次性完成拾膜、脱膜以及除杂作业。结合相关作业性能要求,通过运动学和动力学分析确定了束秆盒、拾膜滚筒和脱膜机构的结构参数,并完成了关键部件的工作参数分析。为验证机具捡拾除杂作业性能,以机具前进速度、钩齿入土深度、拾膜滚筒转速为试验因素,拾膜率、含膜率为试验指标,进行了三因素三水平响应面试验,得到各因素的响应面模型,分析了各因素对作业效果的影响,并对各因素进行优化。试验结果表明,当拾膜滚筒转速为65 r/min,机具前进速度为5 km/h,钩齿入土深度为50 mm时作业效果最佳,以优化后的结果进行验证试验,结果表明,平均拾膜率为86.8%,平均含膜率为14.9%,研究结果可为后续留秆收膜机具的设计提供参考。

关键词：农业机械设计试验压秆滚筒导向地膜

游乐设施乘员加速度对安全性和舒适性影响分析及其设计方法研究

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机械工程学报 2023年第2期59卷 281-290页

作者：肖原胡斌沈功田陈涛刘书娟张勇陈卫卫中国特种设备检测研究院北京100029 广东金马游乐股份有限公司中山528437 中国航天员科研训练中心航天医学基础与应用国家重点实验室北京100094

游乐设施是改善人民群众的精神文化生活质量的重要设施,近年来,乘员人身伤害事故偶有发生。为了减少游乐设施的意外伤害现象,分析游乐设施运行过程中的各种加速度对乘员安全性和舒适性的影响因素,给出针对性的防护和控制措施;在此基础上... 详细信息

游乐设施是改善人民群众的精神文化生活质量的重要设施,近年来,乘员人身伤害事故偶有发生。为了减少游乐设施的意外伤害现象,分析游乐设施运行过程中的各种加速度对乘员安全性和舒适性的影响因素,给出针对性的防护和控制措施;在此基础上,提出适合我国人群生理特征的游乐设施加速度耐受阈值曲线和能够反映乘员舒适程度、加速度耐受能力和加速度风险等级之间量化关系的加速度评价指数,形成基于乘员加速度影响分析的设计方法,初步实现游乐设施设计过程中安全性、刺激性和舒适性的协调统一,为游乐设施设计提供了理论指导。

关键词：游乐设施乘员加速度耐受能力设计风险控制

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拴系牛舍固液分离自动清粪系统设计

农业工程学报 2023年第3期39卷 16-22页

作者：杜欣怡桂锦明施正香赵婉莹中国农业大学水利与土木工程学院北京100083 农业农村部设施农业工程重点实验室北京100083 中国农村技术开发中心北京100045

为提升牛舍粪污收集与处理效率,该研究基于奶牛体尺与粪便特性,设计了一套舍内固液分离的传送带自动清粪系统,分析了拴系饲养模式下奶牛体尺与粪便落点的相关性,比较了固液分离时不同过滤孔径对固形物含水率、滤液浊度与沉淀物体积的影... 详细信息

为提升牛舍粪污收集与处理效率,该研究基于奶牛体尺与粪便特性,设计了一套舍内固液分离的传送带自动清粪系统,分析了拴系饲养模式下奶牛体尺与粪便落点的相关性,比较了固液分离时不同过滤孔径对固形物含水率、滤液浊度与沉淀物体积的影响,并经有限元分析模拟了奶牛踩踏时系统的形变情况。结果表明,奶牛躯体长度与粪便落点位置呈极显著正相关(P<0.01),躯体长度在1.60~1.75 m的泌乳期奶牛占总数的75.4%,当试验牛舍的粪沟宽度为40 cm时,该范围内完全排泄至粪沟的奶牛比例为79.4%。对于躯体长度过长或过短的奶牛,适宜的颈部挡杆高度可有效规范其排泄位置(P<0.01),提升粪污收集效率。奶牛排泄行为的模拟试验证明,过滤孔径为9 mm时可实现最佳固液分离效果。经有限元分析模拟计算,系统载荷时的最大形变为1.138 cm。研究结果为牛舍自动清粪和实施固液分离提供了数据支撑与技术参考。

关键词：有限元分析奶牛设计传送带自动清粪奶牛体尺固液分离

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远洋渔业多波束声呐主机高效散热设计与验证

农业工程学报 2023年第1期39卷 60-69页

作者：孙崇洋李国栋杨育红隋江华大连海洋大学航海与船舶工程学院大连116023 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所上海200092

为了解决多波束渔用声呐主机在远洋渔船高温、高湿环境下工作时面临的散热问题,该研究从多波束渔用声呐主机的散热分析出发,运用传热学和结构设计的相关理论,对渔用声呐主机进行了热设计。首先运用系统分析法对声呐主机整个散热过程中... 详细信息

为了解决多波束渔用声呐主机在远洋渔船高温、高湿环境下工作时面临的散热问题,该研究从多波束渔用声呐主机的散热分析出发,运用传热学和结构设计的相关理论,对渔用声呐主机进行了热设计。首先运用系统分析法对声呐主机整个散热过程中的结构和散热方式展开研究;然后,利用热仿真软件对声呐主机的散热过程进行仿真,对比信号处理机在不同风道设计方案下声呐主机的整机温度的变化,多款散热风扇对整机散热效果的影响,在不同环境温度下(20、30、40、50℃)声呐主机的散热能力,以及热设计前后的温度分布;最后,搭建了声呐主机散热测试平台,验证声呐主机的真实散热能力。结果表明,强迫对流与自然冷却结合的散热方式可以解决声呐主机的热量堆积问题。仿真结果表明,4条风道的设计可作为声呐主机的散热方案,选用的FFB0612SHE和FFB0612EHE散热风扇符合声呐主机的散热要求,通过热设计可使声呐主机的温升控制在25℃以内,热量堆积现象大幅改善。散热试验结果表明,热设计后的渔用声呐主机散热能力大幅提升,声呐主机的温升控制在25℃以内,各板卡之间的温度控制在5℃以内,验证了仿真分析结果,在热源与主机外部环境之间形成了一条低热阻的通道。研究结果提高了声呐主机的工作稳定性,为声呐主机在远洋渔船高温、高湿环境下的正常工作提供了解决方案和理论分析方法。

关键词：热设计仿真声呐多波束渔用远洋探鱼仪

一种引流管疏通伞及防逆行感染套装的设计与应用

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中华危重病急救医学 2024年第2期36卷 202-204页

作者：张俊袁强杜倬婴吴刚杨伟健胡锦复旦大学附属华山医院神经外科上海200032 国家神经疾病医学中心上海200032 复旦大学神经外科研究所上海200032 上海市神经外科临床医学中心上海200032 上海市脑功能重塑及神经再生重点实验室上海200032

外科引流的益处已达成共识,但引流管相关堵管及逆行性感染仍是治疗过程中的"瓶颈"问题。为此,复旦大学附属华山医院神经外科医生设计了一种引流管疏通伞及防逆行感染套装,并获得了国家实用新型专利(专利号:ZL 202321300036.2)。该套装... 详细信息

外科引流的益处已达成共识,但引流管相关堵管及逆行性感染仍是治疗过程中的"瓶颈"问题。为此,复旦大学附属华山医院神经外科医生设计了一种引流管疏通伞及防逆行感染套装,并获得了国家实用新型专利(专利号:ZL 202321300036.2)。该套装主体由疏通伞、引流管及引流袋构成。引流袋中设置有若干隔离层形成迷宫结构且增加了逆流阀,从而增加液体逆流的距离和阻力,大大降低了液体逆流进入引流管的可能性,从而通过物理手段降低了逆行感染风险。当引流管堵塞时,将引流管与引流袋接头管分离,通过导丝置入疏通伞到堵塞物后方,沿导丝置入套管,拉动导丝释放收缩态疏通伞,回抽扩张态疏通伞,直至将堵塞物从引流管中移出。该操作流程规范简单,在预防逆行性感染的同时,通过操作疏通伞可有效处理引流管堵管问题,具有一定的临床推广与实用价值。

关键词：引流管疏通伞逆行性感染设计

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动物油脂热压联合提取装置设计与试验

农业工程学报 2023年第7期39卷 58-66页

作者：王亚伟刘亮常超贺超李刚刘新新徐桂转李鹏飞卢南冯敬礼焦有宙河南农业大学机电工程学院农业农村部农村可再生能源新材料与装备重点实验室郑州450002 河南省生物质能源与纳米材料国际联合实验室郑州450002 江苏北斗星环保股份有限公司南京210000 牧原食品股份有限公司南阳473000 河南工程学院郑州451191

提高病死畜禽胴体中的油脂提取率是实现病死畜禽进一步资源化的关键,为此该研究设计了一种动物油脂热压联合提取装置。首先基于静力学和热传递分析,结合动物油料特性,对关键部件压力机构和油脂提取机构进行了设计,并对加热、加压和可编... 详细信息

提高病死畜禽胴体中的油脂提取率是实现病死畜禽进一步资源化的关键,为此该研究设计了一种动物油脂热压联合提取装置。首先基于静力学和热传递分析,结合动物油料特性,对关键部件压力机构和油脂提取机构进行了设计,并对加热、加压和可编程控制系统分别进行了关键参数设计和设备选型,最后选取板油进行了装置性能试验,并对提取的油脂进行了黏度测试。结果表明:在70~150℃范围内,单独温度和热压联合两种油脂提取方法的最佳温度均为130℃,在此温度下油脂提取率最高分别可达到59.15%和81.35%。相同温度下,热压联合油脂提取率较单独温度作用最高可提升31.21个百分点。减小油料规格对单独温度作用可明显提高油脂提取率,而对热压联合油脂提取率无明显影响。在高于130℃试验温度下进行热压联合油脂提取,能够达到油脂完全提取效果,所提取油脂在70~150℃温度范围内测得黏度为0.004~0.091 Pa·s,符合工业用润滑油黏度标准。

关键词：设计试验油脂提取热压联合工艺参数黏度

油菜机直播颗粒肥分流有序并行检测装置设计与试验

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农业工程学报 2023年第21期39卷 18-28页

作者：农峰徐春保李强王赛龙庭美丁幼春华中农业大学工学院武汉430070 农业农村部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 石河子大学机械电气工程学院石河子832003

针对油菜机直播作业中因施肥农艺要求及高速作业产生的肥料颗粒流量大而无序导致检测精度不高的问题,该研究提出一种“碰撞离散+筛式分流+螺管约束”的高通量颗粒流离散化及分流序列化方法,基于离散分流有序机制设计了颗粒肥分流有序并... 详细信息

针对油菜机直播作业中因施肥农艺要求及高速作业产生的肥料颗粒流量大而无序导致检测精度不高的问题,该研究提出一种“碰撞离散+筛式分流+螺管约束”的高通量颗粒流离散化及分流序列化方法,基于离散分流有序机制设计了颗粒肥分流有序并行检测装置。根据油菜施肥农艺要求和颗粒肥排量精准检测要求,确定了传感检测结构、匀肥管、筛式分流结构、螺管的关键参数。根据多通道并行检测原理,设计了多通道信号同步采集系统。为验证离散分流序列化效果,利用螺旋扰动锥体离心式排肥器搭建试验台架,开展装置性能试验。结果表明:排肥器转速为100~130 r/min(排肥频率361.80~631.60 Hz)时,随转速增加,倾斜状态下检测装置的各通道分流一致性变异系数逐渐减小。正常田间作业0°~5°倾斜状态下各通道分流一致性变异系数不超过6.08%;单通道排肥频率为30~80 Hz时,使用螺管的检测装置准确率相较直管提升7.3个百分点;经排量补偿修正后,检测准确率不低于90.11%,较补偿前提高9.3个百分点。振动试验表明,低频振动(0~30 Hz)提升颗粒肥离散化效果,检测准确率提高;中频振动(30~110 Hz)检测准确率趋于稳定;高频振动(110~150 Hz)破坏颗粒肥序列化约束,检测准确率降低。不同振动频率对检测装置的分流均匀性无明显影响,各通道分流一致性变异系数不超过4.98%。田间试验表明,正常田间作业速度4.3~7.0 km/h下,光照、振动、灰尘对检测装置无明显影响,检测准确率不低于90.05%。检测装置能够监测机具施肥作业状态,有助于提高施肥作业质量。

关键词：农业机械设计油菜机直播颗粒肥排肥量检测