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HN4GDL-132型甘蔗收割机输送臂仿真及试验验证

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农机化研究 2020年第3期42卷 27-34页

作者：李维兴马道锋徐海张增学刘庆庭华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广州510642 广东交通职业技术学院广州510650

为提高甘蔗收获机工作效率,将切断后的甘蔗段通过输送臂实时输送到田间运输车装斗中,输送臂结构的静力学分析至关重要。为此,针对HN4GDL-132型甘蔗收割机样机,利用ANSYS仿真软件对输送臂进行了结构静力学分析和振动模态分析,得到了输送... 详细信息

为提高甘蔗收获机工作效率,将切断后的甘蔗段通过输送臂实时输送到田间运输车装斗中,输送臂结构的静力学分析至关重要。为此,针对HN4GDL-132型甘蔗收割机样机,利用ANSYS仿真软件对输送臂进行了结构静力学分析和振动模态分析,得到了输送臂小臂、大臂和连接轴的应力、应变云图。其中,小臂承受负载应力最大值为113.11MPa,最大变形量为4.24mm;大臂承受负载应力最大值为225.86MPa,最大变形量为5.30mm;连接轴承受负载应力最大值为232.38MPa,最大变形量为0.09mm,并分别分析了输送臂前4阶模态下的振动特性。采用应变片试验对静力学仿真结果进行验证,两者数值结果相对误差为20%以内,变化趋势一致。研究结果可为输送臂结构的优化设计提供参考。

关键词：甘蔗收割机输送臂振动模态仿真试验验证

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马铃薯联合收获机输送臂的运动仿真

农机化研究 2012年第9期34卷 36-39页

作者：桑永英赵晓顺李新领河北农业大学机电工程学院河北保定071001

马铃薯联合收获机输送臂是一个二自由度刚性连杆机构,结合输送臂的本体特征建立了输送臂的运动学方程,通过控制输送臂的末端位置,使输送臂能够按照给定的轨迹进行运动。同时,为了实现实时控制,使用ADAMS系统仿真软件对输送臂在虚拟环境... 详细信息

马铃薯联合收获机输送臂是一个二自由度刚性连杆机构,结合输送臂的本体特征建立了输送臂的运动学方程,通过控制输送臂的末端位置,使输送臂能够按照给定的轨迹进行运动。同时,为了实现实时控制,使用ADAMS系统仿真软件对输送臂在虚拟环境中真实地模拟系统运动,并对其在工况下的运动和受力情况进行仿真分析,观察并试验各组成部件的相互运动情况,输出位移、位置等所需要的数据曲线,以达到跟踪控制的最优指标和更好性能。

关键词：马铃薯联合收割机输送臂 ADAMS 仿真

马铃薯输送臂防碰控制的研究——基于虚拟样机技术

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农机化研究 2012年第10期34卷 54-57页

作者：桑永英于华丽李新领河北农业大学机电工程学院河北保定071001

结合马铃薯联合收获机输送臂系统的防碰工作原理,利用虚拟样机技术,建立输送臂的虚拟样机模型,并对二自由度输送臂系统的运动防碰进行了位置分析和预测,在基于对运动防碰问题分析的基础上,提出机械臂位置控制的算法。在虚拟样机软件ADAM... 详细信息

结合马铃薯联合收获机输送臂系统的防碰工作原理,利用虚拟样机技术,建立输送臂的虚拟样机模型,并对二自由度输送臂系统的运动防碰进行了位置分析和预测,在基于对运动防碰问题分析的基础上,提出机械臂位置控制的算法。在虚拟样机软件ADAMS中建立了控制系统,并分析了系统运行的动态特性,得出输送臂的实际运动轨迹与理想轨迹基本接近的结论,解决了输送臂运动防碰问题,说明机械臂位置控的算法应用在马铃薯输送臂上是可行的。

关键词：马铃薯联合收获机输送臂防碰控制虚拟样机

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切段式甘蔗收割机输送臂改进设计与仿真研究

切段式甘蔗收割机输送臂改进设计与仿真研究

作者：马道锋华南农业大学

学位级别：硕士

甘蔗是我国南方的一种非常重要的经济作物,也是我国食糖生产的主要原料之一,产糖量占全国食糖总量的90%以上;全国糖料蔗种植面积约179.5万hm,居世界第三位。目前,我国甘蔗机械化收获率只约为0.7%,是我国糖业发展亟待解决的问题。由于甘... 详细信息

甘蔗是我国南方的一种非常重要的经济作物,也是我国食糖生产的主要原料之一,产糖量占全国食糖总量的90%以上;全国糖料蔗种植面积约179.5万hm,居世界第三位。目前,我国甘蔗机械化收获率只约为0.7%,是我国糖业发展亟待解决的问题。由于甘蔗收割机技术比较成熟,得到越来越多的农民以及科研单位的重视及认可,自身也得到了长足的发展。把收获得到的甘蔗段实时输送到田间运输车上是切段式甘蔗收割机输送臂的主要的工作内容和功能,针对目前甘蔗输送臂在输送过程中存在的末端落料位置不精确、收割时结构刚度不足等问题,在总结前人输送臂设计及分析的基础上,改进设计了折叠式刮板输送臂,并进行了虚拟样机的仿真分析与试验研究,主要内容与结论如下:(1)通过对国内外甘蔗输送臂的研究与分析改进设计了折叠式输送臂。(2)建立了输送臂的ADAMS虚拟样机。采用SolidWorks软件建立输送臂的三维图装配体模型,去除不必要的零件并进行干涉检测,在确保输送臂的各个零件无干涉后,将装配体导入ADAMS,建立了输送臂的虚拟样机。(3)对输送臂进行运动学建模、仿真、分析。采用D-H方法建立输送臂的运动学模型,运用理论分析的方法求解正、逆运动学方程,用以证明其运动学的解是可求的。(4)通过ADAMS和MATLAB的联合仿真,求解输送臂的空间运动范围。并得出结论:输送臂落料最高点为6.367m,输送臂末端最低点达到1.824m。侧面最远能伸展达到5.991m,最近能收缩达到3.557m。(5)对输送臂进行ANSYS有限元静力学分析及模态振动分析,得到输送臂结构应力云图、变形云图、模态振型图以及模态共振频率。分析输送臂结构的合理性以及薄弱环节,为设计提供指导。仿真结果表明:小臂结构应力最大区域位于大臂与小臂连接处,小臂应力最大值为113MPa,安全系数为3.14;大臂应力最大值为225MPa,安全系数为1.58,需用安全系数为1.2.4,满足结构设计要求。小臂结构最大变形量在末端中心位置,且越靠近末端变形量越大,最大变形量为4.24mm;大臂最大变形量在与小臂连接端的末端,且越靠近连接端结构变形量越大,最大变形量为5.3mm;变形量都在许可范围内,满足设计要求。中间连接轴应力最大位置在轴肩处,最大为232MPa,安全系数为1.53;需用安全系数为1.2.4,变形量最大位置在轴末端处,最大值为0.88mm;都在许可范围内,满足设计要求。(6)对输送臂进行应力验证试验,试验结果表明:小臂靠近中间连接轴测试处应力最大,其他两测试位置应力较小且差别不大,最大应力值的平均值为104.484MPa,小于仿真值113MPa;大臂三个截面的测试点上中间处应力最小,与小臂连接处的应力最大,底座处的应力居于两者之间,大臂测试应力最大值的平均值为212.47MPa,小于仿真值225MPa。对比仿真结果,结论如下:虽然实际测试值与静力学分析时有一定的差距,但实际测量的数据在应力变化上与仿真分析是一致的,且所有的测试值都在仿真许可范围内,证明仿真分析结果是可靠的。

关键词：输送臂运动学仿真空间范围模态试验

切段式甘蔗收割机折叠式输送臂的机构分析及田间试验

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甘蔗糖业 2015年第3期44卷 50-58页

作者：刘皞春刘庆庭邹小平区颖刚华南农业大学南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室广东广州510642

把收获得到的甘蔗段通过输送臂实时输送到田间运输车上是切段式甘蔗收获机的重要功能之一。为了使输送装置配合田间运输车的车高,输送装置就必须有一定的长度,这导致中小型切段式甘蔗收割机的输送臂占据整机空间的比例过大,不利于收割... 详细信息

把收获得到的甘蔗段通过输送臂实时输送到田间运输车上是切段式甘蔗收获机的重要功能之一。为了使输送装置配合田间运输车的车高,输送装置就必须有一定的长度,这导致中小型切段式甘蔗收割机的输送臂占据整机空间的比例过大,不利于收割机的跨区运输,导致收割机的利用率低。为了解决输送臂占据空间比例较大的问题,笔者设计了一款新型的链板式可折叠输送臂。通过Matlab的仿真求出该款新型输送臂的工作空间的解集。在田间进行了输送角度的单因素试验,试验结果显示,输送角度对输送臂的填充系数、输送量、功率和能量利用率都具有显著的影响。该输送臂最佳的输送角度应为40°。

关键词：输送臂甘蔗收割机折叠田间试验

某型舰船物资补给车前输送臂焊接变形的控制研究

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现代制造技术与装备 2015年第4期51卷 14-15页

作者：焦德义刘永翔许骥海军蚌埠士官学校蚌埠233012

本文针对某型舰船物资补给车前输送臂主要的焊接变形特点,提出了在焊接准备、焊接参数选择、焊接顺序选择、焊接实施过程中控制变形的一些措施。并与生产实践相联系,完善了工艺,控制了成本,提高了质量。

关键词：输送臂焊接变形控制

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5SY-8多功能马铃薯输送运输车的改进

5SY-8多功能马铃薯输送运输车的改进

作者：张川山东理工大学

学位级别：硕士

随着近年来马铃薯种植面积的不断增加和产量的不断增长,相关产品层见叠出,马铃薯已成为我国主要农作物之一。但是我国马铃薯的生产多停留在半机械化状态,许多地区还是以人力种植为主,而目前市场上农用运输车的结构功能单一,产品种类稀少... 详细信息

随着近年来马铃薯种植面积的不断增加和产量的不断增长,相关产品层见叠出,马铃薯已成为我国主要农作物之一。但是我国马铃薯的生产多停留在半机械化状态,许多地区还是以人力种植为主,而目前市场上农用运输车的结构功能单一,产品种类稀少,不能满足日益增长的马铃薯生产规模化需求。根据我国农用车市场的需求和现有农机具常出现的问题,结合山东希成农业科技有限公司产品,改进设计了一台5SY-8多功能马铃薯输送运输车。该机构能够一次完成马铃薯的装车、收集、输送和转运等工作,输送作业平稳,工作位置灵活,能够适应不同环境下的输送作业。(1)借助功能原理设计方法,利用有效值分析法得出了多功能输送运输车最佳部件组合形式;提出了整机的技术参数,说明了工作原理,设计了控制系统,分析了动力消耗。(2)利用Solidworks软件设计了输送臂装置、后挡门装置和回转支承部件,并进行了整机的装配,各个零部件之间配合适当,结构合理美观。对多功能运输车中的主要零部件进行了尺寸参数的设计和强度安全校核,改进设计的运输车结构材料选择正确,强度安全可靠,能够完成预设的功能和要求。(3)利用ANSYS Workbench软件对回转支架、转动轴和驱动辊子进行了静力学有限元分析,各零部件结构材料设计合理,工作性能安全可靠;并对回转支架进行了优化设计,优化后结构在满足强度和功能要求的条件下,减少了原料消耗,降低了成本。使用ADAMS对输送臂的装车工作进行了运动学仿真分析,各项数据显示,输送臂在不发生干涉碰撞的前提下能够完成所需的装车工作,更有力的验证了机构设计的合理性和可行性。

关键词：多功能输送运输车输送臂有限元 ANSYS优化 ADAMS仿真机械化生产

DM3/3.3-J液缸举升式动力猫道设计与试验

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石油机械 2016年第9期44卷 41-46页

作者：刘春宝王定亚王耀华赵亮亮韩亚洲姜震宝鸡石油机械有限责任公司国家油气钻井装备工程技术研究中心

为满足小型陆地钻机地面管子堆场与钻台面之间管柱的机械化输送要求,设计了DM3 /3.3-J液缸举升式动力猫道.该猫道采用模块化结构形式,输送臂为细长箱型梁结构,采用高强度钢板组焊;其控制系统采用“远程控制＋本地应急控制” 2 种控制模... 详细信息

为满足小型陆地钻机地面管子堆场与钻台面之间管柱的机械化输送要求,设计了DM3 /3.3-J液缸举升式动力猫道.该猫道采用模块化结构形式,输送臂为细长箱型梁结构,采用高强度钢板组焊;其控制系统采用“远程控制＋本地应急控制” 2 种控制模式,充分考虑了远程控制出现故障后的应急操作.现场试验结果表明：输送臂推移机构、踢出机构、安全防坠落机构及扶正缓冲臂运动合理,满足各种规格管柱的输送要求,猫道带载运行平稳,输送单根总运行用时 50-70s ,在举升过程中按下急停按钮和切断电源,猫道立即停止工作,并保持在当前状态,安全性高,可在ZJ30DB钻机上使用.所得结论可为动力猫道的结构优化提供参考.

关键词：液缸举升式动力猫道管柱输送臂远程控制协调举升载荷试验

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液缸直推式动力猫道设计与仿真分析

中外能源 2023年第S1期28卷 36-43页

作者：解本利中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院山东东营257017 东营明达劳务有限公司山东东营257017

YYSMDJ-10.5液缸直推式动力猫道采用模块化结构形式,插装式结构设计。猫道底座为地面主承载体和运输承载体。输送臂为细长箱型梁结构,内置推管机构和输送机构,是管柱输送的运动载体和动作执行机构。支撑臂负责输送机构的起升稳定。液压... 详细信息

YYSMDJ-10.5液缸直推式动力猫道采用模块化结构形式,插装式结构设计。猫道底座为地面主承载体和运输承载体。输送臂为细长箱型梁结构,内置推管机构和输送机构,是管柱输送的运动载体和动作执行机构。支撑臂负责输送机构的起升稳定。液压站提供动力源,平推缸和起升缸接力式设计,实现对钻具的上一甩三需求。在设计过程中,充分运用了SOLIDWORKS的motion分析、simulation分析和AMESim的液压仿真分析,节省了设计时间,提高了设计效率,得到了理想的设计效果。所得结论可为动力猫道的结构优化提供参考和理论依据。

关键词：液缸直推式动力猫道输送臂液压系统仿真分析