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农业机械学报 2009年第10期杂志 文档列表

农业机械学报杂志车辆与动力工程

电动助力转向系统全工况建模及试验验证1-7

摘要：为克服以往车辆电动助力转向（EPS）模型的不足,结合简化的原地转向轮胎模型和基于Doguff轮胎模型的七自由度整车模型,建立了转向系统转向及回正时的力学模型。为得到车辆的转向力矩和回正性能特性,对无助力转向全工况（原地及行驶条件下）转向操纵转矩和回正的转向盘残留转角进行仿真,试验结果表明所设计的模型可以准确描述转向操纵转矩和回正特性。进而设计了基于滑模变结构电动助力转向控制策略进行助力和回正控制,仿真和实车验证结果表明,基于该模型设计的控制策略可以有效降低驾驶员的操纵转矩和提高车辆的回正性能。

车辆传动系统虚拟样机建模与验证8-13

摘要：为实现在设计阶段对车辆传动系统性能进行预测,以目前广泛应用的液力机械传动系统的组成和工作原理为基础,提出了可闭锁式液力变矩器和换挡离合器两个关键部件级,以及整个系统级虚拟样机建模方法,并进一步分析建立了相对应的数学模型。以起步工况试验的动力输入特性和操纵方式作为模型的输入条件对其进行了验证。通过仿真与试验测试结果对比,表明所建立的模型正确、合理并具有较高的精度。

汽车联合制动系统制动力分配系数优化14-17

摘要：由电涡流缓速器和汽车主制动器构成的联合制动系统中,变化的制动力分配系数导致控制单元设计复杂。因此,分析了电涡流缓速器转子盘和制动盘以及制动鼓在不同制动工况下的温度变化过程,建立了联合制动系统制动力分配的优化函数,确定了制动力分配系数的具体数值为0.7。在虚拟多坡度道路上进行了制动过程的模拟计算,结果表明具有优化制动力分配系数的联合制动系统的电涡流缓速器转子盘温度和主制动器的制动盘及制动鼓的温度都处于较低的水平,且变化趋势一致。

永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析18-23

摘要：在分析永磁式涡流缓速器制动力矩与结构参数关系的基础上,将均匀设计和回归分析方法引入到永磁式涡流缓速器制动性能影响因素敏感性分析中。以某型号的永磁式涡流缓速器为例,建立了制动力矩随转子鼓内半径、永磁体周向长度、气隙宽度、转子鼓轴向宽度和永磁体高度5个结构参数变化的回归模型,重点讨论了结构参数间交互作用以及各结构参数对制动力矩的影响程度,基于均匀试验设计和制动性能敏感性分析的结果,采用全排列法对结构参数进行了优化。

油气弹簧力学特性仿真24-27

摘要：提出了针对油气弹簧力学特性研究的一种力学模型,根据分段线性速度特性的计算方法,运用薄板力学和流体力学基础理论,分别对开阀点和最大开阀点处的缝隙宽度、阀片预变形量以及限位挡圈等阻尼阀结构参数进行了设计,并通过修正的理想气体状态方程对油气弹簧弹性力进行了推导。通过台架性能试验与建模的仿真数据比较,验证了设计方法的正确性,最后编程分析了不同缸体和特性参数对油气弹簧速度特性的影响规律,为研究减振装置的内特性提供了参考依据。

传动装置密封环热负荷评估与试验28-32

摘要：应用数值计算和试验研究相结合的方法对车辆传动装置密封环的热负荷特性进行评估。根据传动装置涨圈型密封环的工作特点,确定了密封环传热规律,提出了密封表面摩擦热的计算方法,获得了传热过程的边界条件。模拟实际运行工况,采用热-结构耦合方法对密封环整体的温度分布、热应力、变形量,以及温度随工况的变化规律进行仿真计算。利用研制的动密封综合性能试验系统进行试验对比论证和相关研究。结果表明,所提出的热负荷评估方法使传热过程的模拟更加符合实际的工作状态,能准确有效地预估密封环在热负荷下的性能。

基于多体接触碰撞的松软地面车轮沉陷仿真33-38

摘要：提出了一种大规模多体系统接触碰撞理论与车辆地面力学理论相结合的仿真方法,并基于多体动力学仿真平台开发了车轮土壤相互作用仿真模块。基于该方法建立的土壤动力学模型和车轮土壤接触碰撞模型,进行了车轮沉陷的仿真。根据记录,在普通配置台式计算机上模拟土槽系统30 s的运动,仅需20 min。在相同实验条件下,仿真结果与土槽实验结果趋势一致,仿真曲线与土槽实验曲线吻合良好。由此表明该仿真算法能够满足越野行驶仿真的需要。

农业机械学报杂志农业装备与机械化工程

2BMG-24型小麦免耕播种机设计39-43

摘要：在内蒙古、新疆等大型农场,随着大马力拖拉机的增加,中小型小麦免耕播种机已经不能满足动力发展的需要,限制了保护性耕作的推广实施,急需研究与大马力拖拉机配套的大型免耕播种机。本文设计了2BMG-24型小麦免耕播种机,采用控制式密齿型排种器、波纹圆盘和双圆盘组合式开沟施肥播种单体,实现了精少量排种、破茬开沟和种肥分施的小麦免耕播种。田间试验表明：播种深度合格率为91%;排种均匀性变异系数为28%;种子破损率为0.1%。初步田间试验表明该机作业性能与国外同类产品相当。

小麦免耕播种机驱动链式防堵装置设计44-48

摘要：针对我国华北一年两熟地区玉米秸秆覆盖量多，小麦免耕播种易堵塞的问题，提出了驱动拨指链抛茬和刀刃型开沟器切茬相结合的新型防堵原理，设计了免耕播种机驱动链式防堵装置。通过分析防堵装置的运动过程，确定了驱动链、拨指和刀刃型开沟器等关键部件的参数。田间试验表明，驱动链式防堵装置能够有效解决秸秆堵塞问题，保证小麦免耕播种机的通过性。由于及时清除刀刃型开沟器前方的玉米秸秆残茬，开沟阻力降低了12．3％。相比条带旋耕式小麦播种机，驱动链式小麦免耕播种机在保证种肥情况的同时，土壤扰动量减少了66．4％，油耗降低了8．07％，较好地满足了当地的农艺要求。

玉米垄作免耕播种机油耗试验与分析49-52

摘要：保护性耕作技术在我国垄作地区难以推广的主要原因是缺乏在有根茬原垄上确保播种质量的免耕播种机。针对以苗带浅旋处理玉米根茬为机理的2BML-2型垄作免耕播种机，进行了田间油耗试验。试验结果表明：在开沟器、覆士装置、镇压装置等部件工作参数一定时，影响播种机油耗的主要因素中，根茬处理装置的旋耕入土深度影响最大，其次是旋耕幅宽，然后是机组前进速度；在适合范围内，机组前进速度越大，油耗越小；本播种机能有效减少油耗，传统旋耕播种与之相比．油耗量高32％以上。通过建立油耗数学模型，可以较准确计算出在所给定的条件和工况范围内的单组油耗量，同时可为选择合适的作业参数及设计同类型播种机提供理论指导.

3种喷头雾滴输运沉积参数的试验与分析53-57

摘要：为了研究在感应荷电状态下高电压对雾滴输运沉积参数的影响,选用3种德国Lechler公司生产的不同流量的TR80-01c、TR80-02c、TR80-03c型喷头,在相同的喷雾压力和液体介质条件下进行试验。利用显微图像结合数字图像处理技术对荷电雾滴输运沉积面积、覆盖率、沉积密度、分布均匀性等状态参数进行取样和分析。试验结果表明：随着输运距离的增加,3种喷头的雾滴覆盖率δ先上升后下降,最高峰值分别达到52.04%、54.89%和57.31%;而雾滴沉积密度ρ先下降后上升,最低值分别为241、268、283个/mm2。随着静电电压的增大,3种喷头的雾滴沉积区域面积随之增大,最大值分别达到4 462、7 170、8 280 cm2;而雾滴分布均匀性有所下降,最低值分别为33.23%、31.91%和30.47%。根据具体喷雾施药场合,调节适当的电压,是增加药液沉积和分布均匀的重要措施。

轴流风送静电喷雾试验58-61

摘要：运用高压静电雾化和轴流风送技术设计了轴流风送高压静电喷雾试验装置,在风机出口设置导流器以提高流场品质。对气相流场、雾滴粒径、沉积分布进行了试验研究。结果表明：轴流风送静电喷雾技术可以有效地细化雾滴粒径,改善喷雾的均匀性和沉积性能,减少环境污染。灭菌测试表明静电的作用能增强雾滴的表面活性,提高雾滴捕捉细菌粒子的能力,灭菌效率提高了20%。

基于籽粒运动的多维振动筛分效率分析62-66

摘要：在对现有往复式振动筛面上籽粒的非线性跳动进行理论分析的基础上,利用LS-DYNA程序研究了往复式和两种新型多维运动筛面上籽粒的运动情况,并提出分散性衡量指标以反映籽粒在筛面上的分散情况,以此对3种筛面的筛分效率进行对比分析。研究中依据筛面与籽粒的实物结构和物料特性建立分析模型,考虑籽粒与筛面及籽粒间的摩擦、碰撞作用,求解得出籽粒的运动规律。结果表明两种新型多维筛面运动形式有利于提高筛分效率。

气流冲击式转筒干燥机设计与试验67-70

摘要：设计了一种气流冲击式转筒干燥机,与常规式转筒干燥机相比,具有传热系数高、物料受热均匀、节约能源、单位体积装载量多等特点。干燥机采用保温隔热、热空气循环利用以及换气除湿等方法,工作时可根据不同物料的特性和产品要求调整热风温度、相对湿度、风速、转筒转速等工艺参数以及分支喷管直径、高度、倾角等结构参数。以牧草种子（披碱草种子）和胡萝卜丁为试验物料对气流冲击式转筒干燥机进行了性能试验,干燥后的披碱草种子可达到国家Ⅰ级种子标准,脱水胡萝卜丁复水后与原物料L、a、b色差ΔE仅为5.95。

苜蓿转筒干燥时茎叶分离出口气流场模拟与优化71-74

摘要：针对转筒干燥苜蓿的茎叶垂直分离原理,基于90℃左右干燥气流的风速条件,应用CFD技术对三回程苜蓿干燥分离转筒出口附近的气流场进行了模拟和优化设计。通过速度云图分析,获得了在总体结构不变的情况下中筒末端和外筒末端之间相对适宜的尺寸。通过气流场速度矢量分析,提出了改进茎叶分离效率的方案。

柴油发电机驱动的热泵干燥系统开发与优化75-80

摘要：设计了柴油发电机驱动的移动式热泵干燥系统,该系统由蒸汽压缩式热泵（热泵工质为R134a）提供热量,以卧式多室流化床为干燥室。在风道中设置换热器回收柴油机冷却水和烟气余热,以提高系统一次能源利用率。针对该系统建立了流化床、热泵、柴油发电机组耦合为一体的综合数学模型。数学模型计算结果表明：干燥室入口空气温度在60～90℃时,干燥系统的除湿能耗比先升后降,在70℃附近存在一个最大值。样机实验表明：设备在设计工况下运行时,平均热泵性能系数为4.66,一次能源利用率为1.09,除湿能耗比可达3.08 kg/（kW·h）,模型计算与实验结果吻合良好,采用该装置进行谷物干燥节能效果明显。

快速制作迷宫流道工艺研究81-85

摘要：迷宫流道对滴灌灌水器的水力性能有较大影响,设计出合理的流道形式并快速制造出试验样件是加速开发新产品研制周期的关键。利用先进的计算机辅助设计（CAD）和数控加工技术（NC）制造出迷宫流道试验样件,通过改制加工刀具,用刀尖的结构尺寸来控制流道几何尺寸,从而解决了流道尺寸测量难的问题。采用微流控芯片的制作方法,对基片进行热键合,能快速将迷宫流道设计思想转化成试验样件,并完成水力性能实验,实现迷宫流道的快速定型。

农业机械学报杂志农村能源与生物质资源利用

硫酸盐黑液热解特性分析86-91

摘要：采用可视化单液滴反应器观察硫酸黑液在400～800℃范围内的热解膨胀行为,判断较低和较高温度下的不同膨胀特性。测定了3种硫酸盐黑液在450～850℃范围内热解永久性气体中H2、CO、CO2和CH4相对含量,考察热解气体中大量H2的主要来源。热解导致的总硫释放量通过对热解焦的分析得到,并用碘量法确定了气相中H2S含量。结果表明：高于500℃时,黑液膨胀至最大体积后将开始收缩,而低于此温度则膨胀至最大体积后保持不变;黑液热解永久性气体中H2的含量较高,在惰性载气连续吹扫的情况下,水蒸气并未参与热解焦气化反应,几乎全部的H_2均来自黑液有机物的分解;低于650℃时总硫与H2S释放量随温度升高而增加,而高于此温度时释放量反而逐渐减少。