针对青城机械木工刨床吸尘能力不足的问题,选用其切屑作为研究对象,建立相应的三维模型,使用流体仿真的方法得到一定气流速度情况下在木材切屑上产生的作用力,并借助定向优化求解器得出在木材切屑上产生的作用力克服木屑重力时对应的气流速度和出口负压,根据仿真数据拟合得出气流速度与气流作用力的关系曲线.在产品设计和研发阶段,可以依据该气流速度判断整个木工刨床各结构是否产生木屑积累,为产品的结构设计提供一定的参考依据,也可以为提升产品的吸尘能力提供方向.
目前树干刷白工作大多以人力为主,存在刷白任务海量,人力缺乏效率性、持久性的问题.同时,适应季节室外温度较低、人手紧张等困难同样存在.通过调研分析得到树木刷白机的设计要素权重,确定关键的功能需求,建立了自动化刷白设计的模型,提出刷白机设计和自动驾驶技术相结合的新思路,并通过创新机械结构解决目前存在的喷白难题.结合产品使用感性工学的研究方法,以北京市海淀区的园林绿化涉及对象为用户,得到设计方案策略,产出产品概念方案设计.通过计算机辅助设计手段,构建三维模型,为园林绿化装备生产企业和设计师进行产品开发提供依据和参考.
通过对基准点的确立,实现设计基准、工艺基准、工件坐标系三者的转换,在一台机床、一次定位装夹,运用灵活的西门子 840D数控系统Frame功能、特别是坐标系空间旋转功能,保证筛箱主关加工要素"ROSTA安装面、5°斜置面、及其面上X型板安装斜孔"三者位置几何精度的实现.
研究不同辐射温度(55℃、60℃和 65℃)、辐照高度(200 mm、250 mm 和 300 mm)和功率(600 W、900 W和1 200 W)对香菇干制过程中水分比变化规律的影响,基于BP神经网络建立了含水率与各因素之间的网络模型结构,并建立改进BP 神经网络预测模型.通过对实测值和模型预测值进行分析研究,得出利用北方苍鹰优化算法(NGO)改进的BP神经网络可以较快速、准确地建立模型来描述香菇真空远红外干燥过程含水率的变化规律,NGO-BP算法的平均绝对误差(MAE)为1.771×10-5,且NGO优化改进后的模型具有良好的稳定性和预测性,并能很好地实现在线预测的效果.
窗扇的铣型加工是木窗产品机械加工中一道重要的工序,针对该加工过程中面临的人工扶窗加工、木窗尺寸不一、人工换刀不便等问题,采用建模软件solidworks 2021 设计了能与木窗加工中心相配合的压辊悬臂装置,并利用Ansys 2022 对横梁进行仿真分析以保证其在结构强度足够的基础上,实现横梁的最佳结构,随后对横梁进行模态分析,找出可能对结构产生威胁的工作频率.该装置的完成将对窗扇成型的自动化加工有显著的提高.
随着科技的迅速发展,人们的物质需求日益增长.近年来玫瑰精油的需求量呈上升趋势,同时衍生出了玫瑰精油瓶的灌装工艺.为提高生产效率及降低生产、调试等成本,设计了玫瑰精油瓶装的生产线.利用UG三维建模设计出玫瑰精油瓶的模型,以NX MCD软件模拟设备运行状态,通过PLC软件编程使虚拟设备与实际设备虚实同步完成工艺.为后续的机电产品设计与实现提供一定的参考方向与价值.
目前我国党参生产虽已基本实现全程机械化,但其装备适应性较低,各个作业环节的配套机具较为匮乏,依然无法满足党参产业化的要求,严重制约了我国党参产业的快速发展.介绍了党参生产全程机械化技术模式及产区现状,从耕整地、种植、田间管理、收获等环节分析党参生产机械化装备的发展现状,明确党参生产机械化过程的薄弱环节,通过总结和分析党参全程机械化过程中存在的问题,提出推动农机农艺农田融合发展、一机多用、开展关键核心技术攻关、强化技术指导服务、加快农机智能化升级等对策和建议.
针对木建筑承重构件高空人工检测危险的问题,提出一种能够携带检测设备的攀爬机器人并设计了一种夹持机构.该机构主要由弧形夹板、蜗杆和支撑杆组成,夹持机构采用电机驱动涡轮蜗杆带动夹板实现对木建筑承重构件的夹持.分析夹持机构受力情况,采用SolidWorks设计夹持机构的三维模型并进行静力学仿真分析,结果表明夹持机构受到的最大应力为13.188 MPa,小于所用材料的许用应力.通过样机实验验证夹持机构,结果表明夹持机构可支撑质量为 150 kg的机器人搭载设备沿木建筑承重构件进行上下运动和围绕木建筑承重构件进行旋转检测.
谐波减速器是一种具有复杂结构和高性能的精密传动装置,应用领域较广.然而,由于其特殊的结构和工作原理,谐波减速器仍存在可靠性问题,如寿命短、波发生器易损等.针对谐波减速器的可靠性进行评估研究,通过对谐波减速器的结构和工作原理进行分析,确定其易损件及故障模式,采用可靠性分析方法,建立谐波减速器的可靠性模型,并对其模型进行分析,确保谐波减速器可靠性,为谐波减速器设计和研究提供理论支撑.
森林火灾是一种严重威胁生态系统的大面积火灾,因高温天气和人为因素,火灾发生频率和强度不断上升,火灾防控变得更加紧迫.为此,需要高效实用的技术手段来支持火灾扑救工作.几年来,森林灭火弹作为创新的防火工具被广泛应用.以森林灭火弹为研究对象,通过实验记录和分析不同型号灭火弹的爆炸和灭火剂抛撒过程,获得了相关数据和灭火范围.研究发现,20 型灭火弹适用于初期或中小型火灾,最适宜以竖直悬挂方式在3.0～3.5 m的高度使用.300 型灭火弹适用于大面积火灾,合理起爆高度为 12～13 m.为火灾防控提供了选型和使用建议,并展望了进一步改进和优化的方向.
切屑碎料在管道沉积甚至造成主管道堵塞是在木竹加工企业除尘系统中时常发生的问题,而且沉积的碎料时常夹带有磁性金属杂质.采用人工清理沉积物,费工费时,而利用除尘系统高速气流或压缩空气清理,可能因粉尘集聚静电电荷的放电或金属杂质与管壁撞击产生可诱发粉尘爆炸的火花.针对除尘系统管道沉积物的清除与除铁,提出了一种自适应变径的、具有沉降碎料及管道堵塞清除与除铁功能的管道机器人,使用SolidWorks设计了其机械结构与模型,研发了基于Wi-Fi通信的上下位机协同作业的控制系统,以期为木竹加工行业上述问题的解决提供一种有效、安全的途径.
我国是一个农业大国,每年有大量的农作物秸秆面临着处理问题,然而传统的焚烧方式会对环境产生污染.将农作物秸秆原料化利用,生产高附加值的秸秆人造板,不仅创造了经济价值,更是推进节能减排固碳的关键举措,是助力我国实现碳达峰、碳中和的潜力所在.但由于秸秆叶片、叶鞘含量高,表面能低,秸秆基人造板在加工利用过程中还存在一些阻碍.介绍了一种秸秆前处理装置—除叶整理机设计及工作原理,可高效脱除玉米秸秆表面叶片、叶鞘,为玉米秸秆原料化利用提供可借鉴的路线.
为了提高草方格铺设设备在沙土介质环境下的工作性能,参照人的腿足行走情况和步行轮的工作原理,进行了步行轮行走受力分析,仿生设计了一种新型步行轮.通过多刚体动力学分析软件,对步行轮的干涉和行进进行了仿真,并对导出数据进行分析,验证了该步行轮行走的平顺性.可为其他需要在松软地面上运行的机器人或车辆研究提供参考.
针对我国木工机械行业数控化发展起步较晚、圆锯机存在设计能力弱、加工精度低、效率低、性能差等问题,提出了一种高精密数控优选多片圆锯机的设计方案.通过分层次结构布局和双排式锯片集成设计,采用高稳定无角位偏移精准传输结构和伺服独立控制模块锯片群,实现了高精度的锯切和自动化加工;通过仿真模拟与参数优化,优化了圆锯片的切割过程和振动控制,提高了加工精度和效率.高精密数控优选多片圆锯机的成功开发将促进木工机械行业的重大变革,推动木材加工和家具制造企业的快速发展,具有良好的市场前景和社会经济效益.
针对无人机户外作业中自动放飞与回收困难以及现有停机坪自动化程度较低的问题,设计了一种基于PLC控制的车载无人机自动机库.根据无人机放飞和停降过程中的作业需求,依托依维科品牌商务车车厢进行改造,在车厢中设计了一种适用于大疆M300 RTK无人机的自动机库.自动机库包含机械结构和电控系统两大部分.机械结构由底座、双轨剪叉升降机构、停机平台、归中夹紧机构以及拨桨机构组成;电控系统采用西门子S7-300PLC作为主控制器,设计了基于触摸屏的人机交互显示界面,实现对机库的手动控制、自动控制以及远程监控功能.车载无人机自动机库运行平稳可靠,可有效实现无人机自动平稳放飞与回收,解决了无人机户外作业返航回收过程中降落姿态随机和桨叶散开等不确定的问题.无人机自动机库的设计为无人机的自动回收方法提供了新途径,促进了该类型车载无人机自动机库的推广和应用.
为解决锦州市某实木多层板生产小微企业实木多层板生产中的摆板、铺板劳动强度大,生产效率低,机械化与自动化程度较低等问题,对其多层实木板生产线进行改造升级设计,研制出了一种木材自动铺板机,其主要由运输流水线、调整机构、抓取摆板机构、电机和机架等构成,采用吸盘方式抓取,调整机构采用齿轮传动,保证板胚铺设的准确性,使用胶轮增加摩擦力的同时,也能够保证板子的完整性.实验结果表明,木材自动铺板机铺板生产效率和准确性相比于人工铺板操作,有很大的提升,能满足本厂实际生产要求.
设计了一种悬挂式细木工带锯机曲线送料平台的新型结构,该送料平台与锯身分离,为独立运动机构.曲线送料平台是搭建在空中的并联机构,通过数字控制来实现木材工件X、Y轴向移动,以及绕Z轴的转动,达到工件按规划曲线完成自动锯切的目的.阐述了此送料平台的工作原理和结构设计,对结构进行建模以及运动学解析,最后经过实验加工,验证了此结构的可行性.
为实现自动化包裹包的目的,以典型的MDY-400 型棉花打包机为对象进行优化设计,进行了机械设计和理论计算,并使用Solidworks 2017 等软件设计出该棉花打包系统,包括送棉、夹取布袋、安装布袋、压缩棉花、打包棉包、出库等工序.对棉花打包机进行Ansys静态力分析,气动机械爪最大变形处所受应力为6.285 2 Pa,所受最大主应力为30 329 Pa,最大等效应力32 023 Pa,结构钢材料的压缩屈服强度与拉伸屈服强度均为250 MPa,其拉伸极限强度为460 MPa,结果符合所需使用要求.对后续棉花打包机的优化设计起到了一定的指导作用.
接触辊是宽幅砂光机粗砂和定厚磨削的核心部件.工作中的接触辊受负荷作用,会产生挠度变形,造成板材产生的磨削压力分布不均匀,直接影响砂光厚度的精度.研究分析了接触辊挠度变形的特性,以及挠度对人造板砂光厚度精度的影响,介绍了提高接触辊刚性和降低挠度影响的措施.
轮胎作为汽车行驶系统中与路面直接接触的部分,对汽车的安全行驶起着关键的作用.为提高汽车行驶安全性,从硬件和软件方面设计了一种基于AT8C51 单片机的胎压监测报警系统,然后使用Proteus对系统进行仿真,设计的系统能够保证测量的准确性和稳定性,在一定程度上保证了汽车的安全行驶.
