国家教育部博士点基金(20123318110001)
- 作品数：10 被引量：138H指数：8
- 相关作者：陈建能王英叶军夏旭东孙新城更多>>
- 相关机构：浙江理工大学宁波大学浙江工业职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金浙江省重中之重学科开放基金更多>>
- 相关领域：农业科学机械工程更多>>
- 钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构优化与试验被引量：23
- 2013年
- 提出了一种钵苗移栽机变形椭圆齿轮行星系植苗机构,建立了栽植嘴的运动学方程,编写了该机构的运动学仿真软件。综合考虑穴口形状、栽植嘴回程轨迹、栽植嘴接苗和植苗姿态、接苗时栽植嘴的相对速度等因素,利用该软件优选得到一组机构参数,进而研制了该植苗机构试验台,对栽植嘴的轨迹和速度等运动学参数进行了测定。将试验结果与运动学分析结果进行对比,验证了运动学模型与分析结果的正确性。与椭圆齿轮行星系植苗机构相比,变形椭圆齿轮行星系植苗机构立苗率高、伤苗率低。
- 陈建能王英黄前泽黄会明武传宇张平
- 关键词：钵苗移栽机运动学分析
- 钵苗移栽机非圆齿轮行星轮系栽植机构参数分析与反求被引量：41
- 2013年
- 为了更好地满足旱地钵苗移栽农艺要求,本文提出非圆齿轮行星轮系栽植机构。选取栽植机构栽植嘴运动轨迹上的若干点作为型值点,利用三次非均匀B样条曲线来控制和表达整条轨迹,并建立以轨迹为目标的该机构参数反求模型,推导栽植嘴的(角)位移、(角)速度和(角)加速度方程。基于MATLABGUI开发平台,编写了该栽植机构的参数反求设计软件,利用该软件分析了若干型值点对该机构栽植嘴轨迹姿态及穴口形状等性能的影响。在型值点影响分析的基础上,以栽植机构栽植嘴理想轨迹姿态及穴口形状等要求为目标,通过软件的人机对话功能调整型值点,优选机构参数,提高立苗率和降低伤苗率。与七杆式栽植机构、多杆式栽植机构和椭圆齿轮行星轮系栽植机构相比,本栽植机构具有较优的作业性能和运动学特性。
- 陈建能黄前泽王英孙良赵雄武传宇
- 关键词：农业机械运动学钵苗移栽机
- 双曲柄五杆栽植机构运动学分析被引量：9
- 2016年
- 为了分析双曲柄五杆栽植机构的轨迹、姿态和穴口的形状、大小等作业性能,建立了双曲柄五杆栽植机构的位移、速度、加速度方程,采用Matlab编写了双曲柄五杆栽植机构运动学仿真分析软件。对该机构的若干关键参数对其作业性能的影响进行分析,关键参数包括两曲柄的长度及其初始相位差,分析结果表明：其中一曲柄的长度对栽植嘴的穴口大小及轨迹高度有显著影响;另一曲柄的长度对轨迹的高度有一定影响,但对穴口大小的影响更为明显;两曲柄的初始相位差对栽植轨迹的形状及栽植后轨迹的垂直度的影响显著,而对轨迹高度与穴口大小影响较小。根据参数分析结果得到一组较优的机构参数,相应的轨迹及运动姿态比日本井关的移栽机更好,且符合栽植作业的农艺要求。
- 何小晶孙新城陈建能童志鹏曾功俊王川
- 关键词：蔬菜移栽机运动学分析
- 旋转式钵苗栽植机构多目标参数优化与试验被引量：16
- 2015年
- 为了方便快捷地得到旋转式钵苗栽植机构的最佳参数,提出了旋转式钵苗栽植机构作业时实现理想栽植应满足的条件,包括栽植嘴运动学特性(轨迹、姿态、速度)、挖出穴口的几何特性、栽植机构避免干涉和非圆齿轮的保凸性要求。根据这些要求,以偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构为研究对象,建立其11个子目标函数,并应用模糊理论,将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行求解,得到满足理想栽植要求的参数,然后进行结构设计、虚拟仿真、试验台加工和模拟田间栽植试验,验证了该栽植机构的高立苗率和优化模型的正确性。该优化模型的建立和求解克服了栽植机构传统参数设计时采用仿真软件进行试凑的缺点,提高了优化效率。
- 陈建能章鹏华王英夏旭东蒋程强
- 关键词：钵苗多目标优化
- 钵苗在鸭嘴式栽植机构中的运动微分方程及应用试验被引量：21
- 2015年
- 随着机械化栽植速度的提高,为避免在栽植过程中,钵苗在栽植机构的栽植嘴内运动时间过长而无法及时落入苗沟或穴坑造成栽植失败,并对下一循环的栽植产生不利影响,该文将钵苗相对栽植嘴的运动分为与栽植嘴壁面碰撞、平面运动和沿栽植嘴壁面下滑3个阶段,分别建立了各阶段钵苗的运动微分方程。选择穴盘规格为128孔、苗龄为2-3片真叶、土钵含水率63%左右的西兰花钵苗,利用所建立的钵苗运动微分方程计算得到了变形椭圆齿轮行星轮系栽植机构作业时钵苗与栽植嘴之间的相对运动、相互作用力和钵苗从进入到离开栽植嘴的时间。利用高速摄影及其视频处理技术对钵苗在变形椭圆齿轮行星轮系栽植机构栽植嘴中的运动进行了试验研究,得到的钵苗从进入到离开栽植嘴时间与理论分析基本吻合,可见模型的建立及其计算是正确的。同时分析得到当投苗时钵苗轴线与水平面夹角为55°、质心速度为1.5 m/s、质心速度与水平面夹角为68°时,此栽植机构在速度小于147 r/min时钵苗能顺利落入穴坑,为栽植机构的最高转速设计提供了依据。
- 陈建能夏旭东王英严江军章鹏华
- 关键词：农业机械微分方程钵苗
- 高阶变性偏心共轭非圆齿轮的凹凸性及根切判别被引量：13
- 2014年
- 为满足一个运动周期内传动比有多个非对称变化的要求,提出了一种新型非圆齿轮形式——高阶变性偏心共轭非圆齿轮,建立了高阶变性偏心共轭非圆齿轮节曲线方程。依据微分几何原理,推导建立了主从动轮节曲线的凹凸性判别条件和加工过程中不发生根切时齿轮模数与节曲线最小曲率半径之间的关系。运用VB语言编写了高阶变性偏心共轭非圆齿轮的设计与仿真程序,并通过算例予以验证。
- 陈建能叶军赵华成徐高欢王英
- 关键词：偏心齿轮凹凸性
- 用于机械化栽植的西兰花钵苗力学特性试验被引量：31
- 2014年
- 为了降低西兰花钵苗机械化栽植过程中的破损率,避免栽植嘴已经运行到栽植位置而钵苗还未滑到栽植嘴的底部而造成移栽失败,该文采用正交试验的方法,以土钵体积（表示穴盘规格）、苗龄和含水率为试验因素,针对栽植过程农艺要求,进行了不同方案下土钵的抗压强度试验和钵苗沿栽植嘴壁面下滑的运动阻力系数测试。通过建立西兰花土钵与栽植嘴壁面碰撞过程接触力学模型,分析得到为避免土钵破损钵苗和栽植嘴碰撞时不同组合允许的最大相对速度。以栽植作业中避免钵苗破损,同时运动阻力不能过大为目标,采用综合评分法,得到适宜机械化栽植的4个土钵体积、苗龄和含水率组合,进而对这4个组合进行模拟田间栽植试验,得到最优的组合：土钵体积为中（穴盘规格为128）,苗龄为2-3片真叶,含水率约为63%。该研究为栽植机构的设计提供依据。
- 王英陈建能吴加伟赵匀
- 关键词：力学特性正交试验抗压强度
- 高阶变性巴斯噶蜗线非圆齿轮传动特性分析被引量：2
- 2015年
- 建立了高阶变性巴斯噶蜗线齿轮及其共轭非圆齿轮的节曲线方程,采用数值计算方法计算巴斯噶蜗线齿轮传动的中心距,推导了变性高阶巴斯噶蜗线非圆齿轮副凹凸性判别模型,分析了高阶变性巴斯噶蜗线齿轮的重合度影响因素。利用Matlab编写了可视化的人机交互巴斯噶蜗线非圆齿轮仿真设计软件,可根据用户的输入条件计算其传动比、凹凸性、中心距,给出节曲线并进行运动模拟。
- 孙新城叶军陈建能吴加伟李健
- 关键词：非圆齿轮中心距重合度
- 轮胎摩擦驱动的旋转式圆形土槽试验台设计与应用被引量：13
- 2015年
- 为了克服传统直线式土槽试验台的缺点,提出了旋转式圆形土槽试验台的总体设计方案;为补偿大尺寸圆形土槽加工、装配误差和方便后续配合农业机械的模拟田间试验,设计了轮胎摩擦驱动的旋转式圆形土槽试验台的初始安装位置机械式调整装置,并计算了土槽不圆度补偿能力;设计了土槽试验台控制系统,建立以PLC为主控、伺服电机为执行机构的闭环系统,使得该土槽具有平稳的运行速度;经试验发现该试验台能够补偿土槽的不圆度,可以在0-3.8 r/min转速范围内平稳运转,最大速度波动标准差为0.038 r/min,从启动到进入平稳运行所需最长时间为9.8 s;配合栽植机构进行移栽试验,株距变异系数为4.46%,均匀性好,能够满足移栽农艺要求。
- 陈建能叶军夏旭东赵匀
- 关键词：闭环系统移栽试验
- 旋转式农机土槽试验台运行平稳性控制方法及试验验证被引量：6
- 2015年
- 为了解决旋转式土槽试验台的槽体和槽内土壤质量较大带来速度不容易控制和调节的问题,建立轮胎摩擦驱动的旋转式土槽试验台的数学模型。根据旋转式土槽交流伺服驱动器的特点设计了模糊控制器,对模糊控制进行优化并进行MATLAB仿真、对比。当交流伺服驱动器初始输入转速为300 r/min时,优化前后土槽在模糊控制策略下输出转速最终都稳定在3 r/min;优化后模糊控制下的土槽输出转速超调量小,最大转速为3.4 r/min,比优化前的3.7减小0.3 r/min,土槽输出转速稳定在3 r/min的时间由优化前的9.0减少到8.0 s,后期无振荡。试验结果表明:当旋转式土槽交流伺服驱动器输入转速320 r/min时,土槽运行稳定性误差由模糊控制的0.034降低到优化模糊控制的0.029,土槽从启动到进入稳定运行的时间由10.1缩短到7.9 s。该研究可提升后续利用该种试验台进行移栽和播种等农业机械试验的精度。
- 孙新城叶军严江军陈建能
- 关键词：农业机械模糊控制
