欧式围网渔船负载敏感起网液压系统研究
这是一篇关于欧式围网,理网机,液压传动系统,负载敏感控制,AMESIM仿真,台架试验的论文, 主要内容为欧式围网是一种单船舷侧起网的高效围网捕捞方式。欧式围网渔船甲板捕捞装备全部机械化,由液压传动,可以远程集控,操作方便灵活。渔船的起网系统实现起网和理网协同作业,自动化起放网作业,起网效率高。欧式围网在挪威等北欧国家已普遍使用,也是我国远洋渔业发展的捕捞新方式。目前我国可自主研究制造的欧式围网渔船和配套捕捞装备,理网机与起网机的协同性是欧式围网渔船高效捕捞作业的关键,我国的欧式围网渔船在起理网过程中存在理网机与起网机的协同性较差,导致网具在滚筒上打滑和理网机超载停车的问题,增加了网衣的磨损和起理网设备能耗,限制了我国欧式围网渔船的捕捞效率和经济收益。本文对欧式围网渔船起网液压系统开展研究,以国内新研制的40m欧式围网示范渔船的起网系统作为对象,重点研究基于负载敏感控制技术的理网机液压传动系统,解决理网机和起网机作业不协同的问题。主要研究内容如下:(1)欧式围网渔船起网工况分析。建立欧式围网渔船起网系统负载传导的数学模型;总结理网机在欧式围网起网作业过程中执行元件动作顺序、运动方式和工作范围;分析理网机的理网滚筒受到的负载变化与围网网具水阻力变化的关系;对理网机的安全性能进行三维建模并仿真校核,保证理网机结构强度,降低设备重量,提高其经济性。为起网系统中理网机的液压传动系统方案提供理论依据。(2)欧式围网理网机负载敏感液压传动系统设计。根据40米欧式围网渔船示范船捕捞作业最大网具负载和设备功能需求,以及多变工况起网理网渔具负载自适应系统控制需求,设计基于负载敏感技术的欧式围网渔船理网机传动控制系统,分析工作原理、优化工作参数、合理选择元器件和系统发热计算,集成与示范船匹配的液压系统。(3)欧式围网理网机负载敏感液压传动系统建模仿真。针对欧式围网理网机负载敏感液压传动系统性能分析,基于功率键合图理论,在AMESIM软件中建立理网机负载敏感液压传动系统模型、比例积分控制模型和理网滚筒模型,开展网具载荷参数加载仿真。通过仿真结果分析,验证欧式围网理网机负载敏感液压传动系统设计方案的可行性和稳定性,为台架试验提供技术支持。(4)负载敏感液压传动系统台架试验。依据40米欧式围网渔船示范船理网作业特征,设计台架和加载系统、信号采集系统、软件控制系统;根据设计的围网理网机负载敏感液压传动系统中元件参数,选型并构建台架,对台架进行测试,优化完善试验方案;依据试验大纲进行试验,并采集、处理数据,分析负载敏感液压传动系统台架试验的性能和仿真模拟的误差。本文研究设计自适应负载变化、变速理网的欧式围网理网机负载敏感液压传动系统,为我国远洋渔船甲板设备的液压传动系统节能改造提供参考方案;在AMESIM中建立该液压系统模型,为类似欧式围网起网工况的负载敏感液压传动系统提供了仿真模型;构建了该液压系统试验台架,为负载敏感液压传动系统性能测试的数据采集分析提供了试验平台。
基于人机工效学的大姜联合播种机设计与作业性能研究
这是一篇关于大姜播种机,人机工效学,多体动力学,台架试验,参数优化的论文, 主要内容为生姜是一种具有消炎、止呕、抑菌、抗氧化、抗肿瘤和降低血糖等诸多药理作用的经济作物。近年来,生姜的保健康养疗效逐渐得到群众认可,市场需求日益增长,种植面积不断扩大,对我国农业产业结构调整和农民增收致富具有重要意义。根据农学专家和大型种植户多年经验和实验测试,在播种环节大姜的鳞芽朝阳一致排布可大幅提升水肥、光照的利用效率,增加产量,降低各类病害,同时也更有利于后期的机械化田间收获。而目前我国大姜种植主要以人工作业为主,存在劳动强度大、生产效率低、作业一致性差等一系列问题。此外,经专利地图技术分析得出大姜机械化种植技术存在联合作业机具研究不足的问题。同时,现有的大姜机械化种植技术普遍采用欠约束式导种,在姜种输运中容易出现滚动等姿态的变化,引起株距空间排布不均;或者采用针扎式播种造成机械损伤,增大姜瘟病害的风险。因此,设计开发一款适于人工辅助作业的大姜联合播种机对于推动大姜机械化、规模化种植,推动大姜产业实现精准化、低损伤播种以及提高人机作业的协调性意义重大。基于上述分析,论文主要研究内容如下:(1)大姜联合播种机整机方案设计。结合大姜播种农艺要求,提出并开发一种人工辅助半自动大姜联合播种机整机方案,播种机主要包括机架、旋耕开沟装置、圆盘起垄装置、升降行走机构、输送播种装置以及座椅等,可同时实现大姜播种过程中的旋耕开沟、镇压起垄、人工辅助播种以及姜种等距摊铺等功能。基于此,对整机液压系统进行设计并选型,设计的主要内容包括两组负载敏感同步回路子系统以及一组压力补偿随动回路子系统,可满足整机升降的同时实现输送播种装置的作业倾角调节,并且参考现有研究以及姜种三维尺寸测定,对关键部件进行参数化设计,为后续仿真评价及参数优化奠定基础。(2)基于人机工效学的大姜联合播种机人工作业仿真与人体机能参数评价。依据人机工效学设计理论,提出大姜播种机整机车架改进设计方案,采用静态姿势及动态工况两种方式,并通过人体作业性能指标如舒适度、下背部受力以及能耗速率等对车架改进前后方案(方案1、方案2)进行虚拟播种仿真对比试验,同时对方案2搬运姜种筐工况进行合理性分析;经验证采用人机工程设计的车架及布局方案(方案2)具有良好的人机协调性,进而运用有限元方法对方案2车架进行静力学及振动特性分析,进一步验证车架的稳定性与可靠性。(3)液压系统与关键部件多体动力学仿真模拟分析。根据液压系统设计方案,采用Recur Dyn与AMESim构建机械—液压系统联合仿真模型,采用FMI接口实现两者数据交换,完成机液联合仿真分析,获得液压系统作业性能曲线。同时,针对旋耕起垄设计方案,采用MBD-DEM耦合仿真方法对作业过程进行仿真模拟,并通过FMBD-DEM柔性体多体动力学分析获得关键部件的机械性能参数:开沟刀、清土犁和镇压辊最大等效应力(变形量)分别为15.38 MPa(1.14 mm)、36.85 MPa(2.97 mm)和176 MPa(2.08 mm),并验证了各部件满足作业需求。采用试验标定输送带、钢、姜种和土壤的物性参数及各材料间的接触参数,同时构建输送播种装置MBD-DEM耦合仿真模型,对平均株距、姜种受力及鳞芽偏移率进行分析,以结构关键参数(输送辊直径DB、输送带带厚SB以及输送倾角θ)为影响因素,以平均株距为评价指标,确定输送播种装置最佳结构参数。(4)输送播种装置台架试验及工作参数优化。通过搭建输送播种装置的试验台架,并对其仿真优化后的结构参数进行试验验证。设计并采用扶正机构改善播种性能,经单因素对比试验,发现采用辊刷辅助并以110～140 mm扶正高度作业时的播种效果良好。此外,以下种高度、输送带带速和行驶速度为影响因素,以株距变异系数、伤芽率和正芽率为评价标准开展正交试验研究,结果表明采用最优参数组合(下种高度50 mm、输送带带速0.1 m/s和行驶速度0.189 m/s)可基本实现鳞芽无损种植,其株距变异系数为4.8%、正芽率为80.798%。
变截面钢板弹簧优化设计与疲劳寿命分析
这是一篇关于变截面钢板弹簧,传递矩阵法,“五段式标准化”优化模型,喷丸,台架试验的论文, 主要内容为钢板弹簧是汽车悬架系统的重要弹性元件,其强度及刚度特性直接影响着整车安全的行驶性和操纵稳定性。随着轻量化成为主流的技术要求,少片变截面钢板弹簧因具有质量轻、使用寿命长等优点,逐渐被广泛使用。变截面钢板弹簧的传统设计方法大多以三段式模型为基础,虽便于运算,但与实际生产的变截面簧形状存在较大差异,导致无法精确计算簧片刚度、实现材料利用最大化。针对以上问题,本文主要开展了以下工作:(1)建立了变截面钢板弹簧刚度计算的传递矩阵法基于Euler梁小变形理论,将变截面钢板弹簧离散为一系列的梯形梁单元,在精确分析各段梯形梁单元变形特点的基础上,推导梯形变截面梁单元的转角、挠度公式;结合半片钢板弹簧受力分析,建立了分段梯形变截面钢板弹簧刚度计算的传递矩阵法。考虑轧制过程截面变形对刚度计算精度的影响,通过板簧强度、刚度试验获取截面变形修正系数。最后通过数值案例,验证所建立的刚度计算的传递矩阵法的有效性。(2)提出了一种“五段式标准化”变截面钢板弹簧优化新模型以质量最小为优化目标,综合考虑悬架总成的刚度、强度及制造工艺约束,提出一种“五段式标准化”优化设计新模型。采用条件筛选与性能优选相结合的优化设计方法,以Matlab为开发平台,研制了GUI优化设计程序。通过不同形式板簧单片、板簧总成的实例设计,验证优化设计模型的有效性。(3)研究了变截面钢板弹簧疲劳寿命分析方法基于分析钢板弹簧疲劳寿命的名义应力法,在考虑表面粗糙度、热处理及喷丸等影响因素的前提下,研究了修正的材料S-N曲线,结合有限元仿真应力结果,分析得到变截面钢板弹簧的疲劳寿命云图并确定疲劳危险区。通过在疲劳软件中控制残余压应力单一变量模拟不同喷丸强度下的变截面钢板弹簧疲劳寿命,得到了残余压应力对疲劳寿命的影响规律。(4)开展了变截面钢板弹簧性能试验参照国标试验规范,对前文所研究的变截面钢板弹簧单片及总成结构进行了满载载荷下的强度试验、静载刚度试验及垂直负荷下的疲劳试验。通过比较强度刚度试验与仿真数据获得截面变形修正系数,为文中推导的刚度计算的传递矩阵法及提出的“五段式标准化”优化设计模型提供有效数据支撑。
欧式围网渔船负载敏感起网液压系统研究
这是一篇关于欧式围网,理网机,液压传动系统,负载敏感控制,AMESIM仿真,台架试验的论文, 主要内容为欧式围网是一种单船舷侧起网的高效围网捕捞方式。欧式围网渔船甲板捕捞装备全部机械化,由液压传动,可以远程集控,操作方便灵活。渔船的起网系统实现起网和理网协同作业,自动化起放网作业,起网效率高。欧式围网在挪威等北欧国家已普遍使用,也是我国远洋渔业发展的捕捞新方式。目前我国可自主研究制造的欧式围网渔船和配套捕捞装备,理网机与起网机的协同性是欧式围网渔船高效捕捞作业的关键,我国的欧式围网渔船在起理网过程中存在理网机与起网机的协同性较差,导致网具在滚筒上打滑和理网机超载停车的问题,增加了网衣的磨损和起理网设备能耗,限制了我国欧式围网渔船的捕捞效率和经济收益。本文对欧式围网渔船起网液压系统开展研究,以国内新研制的40m欧式围网示范渔船的起网系统作为对象,重点研究基于负载敏感控制技术的理网机液压传动系统,解决理网机和起网机作业不协同的问题。主要研究内容如下:(1)欧式围网渔船起网工况分析。建立欧式围网渔船起网系统负载传导的数学模型;总结理网机在欧式围网起网作业过程中执行元件动作顺序、运动方式和工作范围;分析理网机的理网滚筒受到的负载变化与围网网具水阻力变化的关系;对理网机的安全性能进行三维建模并仿真校核,保证理网机结构强度,降低设备重量,提高其经济性。为起网系统中理网机的液压传动系统方案提供理论依据。(2)欧式围网理网机负载敏感液压传动系统设计。根据40米欧式围网渔船示范船捕捞作业最大网具负载和设备功能需求,以及多变工况起网理网渔具负载自适应系统控制需求,设计基于负载敏感技术的欧式围网渔船理网机传动控制系统,分析工作原理、优化工作参数、合理选择元器件和系统发热计算,集成与示范船匹配的液压系统。(3)欧式围网理网机负载敏感液压传动系统建模仿真。针对欧式围网理网机负载敏感液压传动系统性能分析,基于功率键合图理论,在AMESIM软件中建立理网机负载敏感液压传动系统模型、比例积分控制模型和理网滚筒模型,开展网具载荷参数加载仿真。通过仿真结果分析,验证欧式围网理网机负载敏感液压传动系统设计方案的可行性和稳定性,为台架试验提供技术支持。(4)负载敏感液压传动系统台架试验。依据40米欧式围网渔船示范船理网作业特征,设计台架和加载系统、信号采集系统、软件控制系统;根据设计的围网理网机负载敏感液压传动系统中元件参数,选型并构建台架,对台架进行测试,优化完善试验方案;依据试验大纲进行试验,并采集、处理数据,分析负载敏感液压传动系统台架试验的性能和仿真模拟的误差。本文研究设计自适应负载变化、变速理网的欧式围网理网机负载敏感液压传动系统,为我国远洋渔船甲板设备的液压传动系统节能改造提供参考方案;在AMESIM中建立该液压系统模型,为类似欧式围网起网工况的负载敏感液压传动系统提供了仿真模型;构建了该液压系统试验台架,为负载敏感液压传动系统性能测试的数据采集分析提供了试验平台。
两轮车辆线控制动系统研究
这是一篇关于线控制动,两轮车辆,压力控制,再生制动力分配,台架试验的论文, 主要内容为线控制动系统利用控制器控制制动力的大小,能够解除驾驶员与制动力施加之间的机械耦合,满足新能源与智能车辆对能量回收和自动制动的需求。本文将设计应用于两轮车辆的线控制动系统,用于满足车辆自主行驶的需求。区别于乘用车,两轮车辆的线控制动系统的体积更小,本研究分别从方案选型、控制器软硬件开发、系统压力的控制算法、系统建压试验、复合制动力分配策略等几个方面展开研究。(1)线控制动系统结构选型与电机匹配。通过对目标车辆需求的分析,结合现有的线控制动系统形式方案,选择完全解耦的线控制动系统构型。比较各种电机与机械传动结构的优势和不足,根据法规要求并进行参数计算,选择出合适的建压电机与机械传动结构,以满足车辆的建压速度需求。(2)线控制动系统建模与压力控制。基于系统构型方案,搭建矢量控制永磁同步电机模型,同时搭建线控制动系统的机械传动模型与液压系统模型。在矢量控制基础上设计电机的三闭环控制算法,并设计基于建压特性的前馈加反馈压力控制算法。在MATLAB/Simulink中搭建系统仿真控制模型,通过仿真结果验证压力控制策略的有效性。(3)线控制动系统控制器开发与建压试验。根据车载要求,选择合适的控制器芯片,根据功能需求规划制动控制器的软硬件架构,再设计制动控制器的硬件电路。通过基于模型设计的方式开发控制器应用层软件,使用ILLD开发控制器底层软件,最终将软件代码集成在一起。搭建线控制动系统建压台架进行建压试验,验证控制器软硬件和算法的有效性,试验结果表明设计的压力控制策略能够实现轮缸压力的快速准确控制。(4)两轮车辆复合制动力分配策略。建立两轮车辆制动模型,根据车辆参数得到前后轮的制动力分配约束,并根据电机再生力矩限制条件与车辆制动I曲线设计最大再生力分配策略。建立仿真模型对理想匀减速工况进行仿真,并在试验台架进行液压制动力分配试验。结果表明,所设计的控制策略可以有效地对再生制动工况下车辆进行制动力分配,本文所研究线控制动系统能够实现车辆的制动快速响应,满足车辆的自动制动需求。
CM6D28C型船用柴油机冷却系统开发
这是一篇关于船用柴油机,冷却系统,FLOWMASTER,台架试验的论文, 主要内容为为满足船舶市场对柴油机的需要,将企业柴油机产品应用到更广的领域,本研究以CM6D28系列车用柴油机为基础,进行CM6D28C船用柴油机冷却系统的开发和研究。船用柴油机工作环境特殊,通风差且船舶航行拥有丰富的水资源,因此在船用柴油机冷却系统设计时经常用水冷来替代传统车用柴油机的空冷,并将冷却系统中的热交换器、中冷器、水泵等零部件安装在柴油机上。船用柴油机冷却系统与传统车用柴油机冷却系统存在较大差异,因此冷却系统的开发设计在船用柴油机设计工作中是十分重要的。本研究结合CM6D28C船用柴油机开发目标,依据船用柴油机冷却系统设计方法,完成CM6D28C船用柴油机冷却系统选型设计、匹配研究和试验验证等工作。具体工作如下:(1)根据船用柴油机的特点和设计要求完成冷却系统的方案布置,根据CM6D28C船舶柴油机的性能数据和热力学公式计算船用柴油机的散热量及冷却液流量需求。完成冷却水泵、热交换器、中冷器、节温器等冷却系统关键零部件的选型和设计工作。(2)根据CM6D28C船用柴油机冷却系统原理图和冷却系统零部件的选型结果搭建冷却系统的FLOWMASTER仿真计算模型。在搭建冷却系统仿真计算模型时,根据本设计船用柴油机冷却系统的特点,选择合适的单元模型来模拟冷却系统中的柴油机水套、热交换器、水泵、节温器等零部件。通过FLOWMASTER软件对本设计冷却系统进行流场特性分析,由分析结果可知本设计冷却系统中各冷却单元的流量、流速和压力损失情况符合设计要求。(3)完成本设计冷却系统与CM6D28C船用柴油机整机之间的匹配设计,确定冷却系统各零部件在发动机上的安装位置,并准备CM6D28C船用柴油机试验样机。通过台架试验验证本设计冷却系统的冷却性能及其对柴油机的影响。整机热平衡试验验证本设计冷却系统的散热性能、冷却系统的压力损失和冷却系统主流道冷却液流量等是能够满足发动机的设计要求,通过分析热平衡试验数据可知CM6D28C船用柴油机在各工况下的热量损失情况及发动机热效率。整机瞬态振动试验和冷却系统零部件瞬态振动试验结果均符合设计要求,匹配本设计冷却系统的CM6D28C船用柴油机通过了2000小时的耐久试验。在CM6D20C船用柴油机冷却系统开发过程中采用了理论计算与台架试验相结合的方法。本研究方法可为同类型船用柴油机冷却系统的开发提供参考。
本文内容包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主题。发布者：代码助手 ，原文地址：https://m.bishedaima.com/lunwen/54434.html
