朱体操:卵形体农产品大小头自动定向中轴向运动的仿真及应用研究论文

朱体操:卵形体农产品大小头自动定向中轴向运动的仿真及应用研究论文

本文主要研究内容

作者朱体操(2019)在《卵形体农产品大小头自动定向中轴向运动的仿真及应用研究》一文中研究指出:卵形体农产品经大小头自动定向包装后,可以有效的增加产品的美观度,便于运输和搬运,提升商品的附加值。对于分列翻转式的卵形体农产品自动定向过程,轴向运动不仅是核心运动,也是进行翻转运动的前提,然而由于轴向运动影响因素的随机性和复杂性,使定向中轴向运动的规律非常复杂;其次传统试验难以测定轴向运动过程中摩擦力、接触点位置等参数,无法通过试验验证卵形体轴向运动动力学理论分析结果和假设。因此建立并验证了卵形体轴向运动仿真模型,基于所建仿真模型,对影响轴向运动的因素进行了研究;解析了卵形体轴向运动动力学参数,阐明了卵形体轴向运动动力学机理和卵形体受力平衡的力学关系以及水平偏转角自适应的动力学机理,验证了水平偏转角近似理论计算方法,优化了禽蛋轴向运动工作参数和部分装置参数。主要研究结果如下:基于ADAMS/MATLAB建立了卵形体轴向运动仿真模型,利用基本特征参数可控的3D模拟卵形体对所建仿真模型进行了验证,试验表明,两个核心指标(轴向位移、水平偏转角)的实测值和仿真值误差在15%以内,变化趋势一致。根据轴向运动位移计算方法拟合得到实测k值和仿真k值均在0.5左右,两者的相对误差在10%以内,因此所建模型是有效的,采用仿真手段研究卵形体轴向运动是可行的。对影响鸡蛋轴向运动的因素进行了研究,建立并验证了鸡蛋轴向运动仿真模型,精确控制了单一基本特征参数、输送辊结构参数和输送系统工作参数,探讨了这些因素对轴向运动的具体影响,其中J/L、D、E、v对轴向运动影响显著,θ次之,L、B影响较小,μ在一定范围内对轴向运动产生影响,m对轴向运动影响不明显。基于构建的轴向运动仿真模型,对鸡蛋轴向运动的工作参数进行了优化,以轴向运动效率作为评价指标,采用GA-BP法和RSM法对3个主要工作参数(输送辊直径、输送辊间距、输送辊转速)进行优化,结果表明GA-BP法优于RSM法,最佳轴向运动效率为86.56%,工作参数组合为输送辊直径50 mm、间距10mm、转速3 rad/s。同时,采用GA-BP对鸭蛋和鹅蛋轴向运动的工作参数进行了优化,鸭蛋最佳轴向运动效率为87.88%,工作参数组合为输送辊直径50 mm、间距12 mm、转速3 rad/s;鹅蛋最佳轴向运动效率为87.02%,工作参数组合为输送辊直径58 mm、间距15 mm、转速3 rad/s。基于轴向运动仿真模型对卵形体动力学特性进行了分析,垂直偏转角、水平偏转角、速度、加速度仿真结果与相关文献报道的结果吻合;卵形体所受的力和力矩平衡,且是动态平衡,理想状态时属于三力汇交平衡;卵形体在大头端输送辊接触点摩擦力的驱动下作螺旋运动,小头端接触的输送辊作平衡随动,与文献“输送辊为单侧驱动另一侧随动”的理论假设一致;两接触点总反力在输送辊轴线方向上的分量组成的力偶是卵形体水平偏转角形成的驱动力偶,接触点总反力在垂直于输送辊轴线水平方向上的分量组成的力偶是阻力偶,两者平衡时理论上形成稳定的水平偏转角,实际形成的是动态自适应的相对稳定的水平偏转角。基于轴向运动仿真模型对水平偏转角近似理论计算方法进行了验证,测定了不同L、B下的T、c、β及β’,结果表明,水平偏转角理论值β’和实测值β之间的相对误差均在15%以内,表明利用几何法建立的水平偏转角近似理论计算方法是合理的。结合实际应用情况和GA-BP优化结果,对鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋三种禽蛋定向装置的输送辊材质、直径、间距、转速、分列区间长度、通道宽度进行了优化设计。最佳设计参数为:输送辊材质均选用尼龙;直径分别为50 mm、50mm、60 mm;间距分别为10 mm、12 mm、15 mm;转速分别为3 rad·s-1、3 rad·s-1、3 rad·s-1;分列区间长度分别为450 mm、450 mm、750 mm;通道宽度分别为130 mm、130 mm、200 mm。卵形体农产品大小头自动定向系统中两个输送辊与卵形体农产品组成的轴向运动子系统属于动力学理论的多刚体系统,其动力学关系满足拉格朗日方程,运用ADAMS软件构建的轴向运动子系统的虚拟机械系统可解析卵形体农产品的静力学、运动学和动力学特性,为卵形体农产品轴向运动的理论解析和实际试验工作量的减少创造了条件。

Abstract

luan xing ti nong chan pin jing da xiao tou zi dong ding xiang bao zhuang hou ,ke yi you xiao de zeng jia chan pin de mei guan du ,bian yu yun shu he ban yun ,di sheng shang pin de fu jia zhi 。dui yu fen lie fan zhuai shi de luan xing ti nong chan pin zi dong ding xiang guo cheng ,zhou xiang yun dong bu jin shi he xin yun dong ,ye shi jin hang fan zhuai yun dong de qian di ,ran er you yu zhou xiang yun dong ying xiang yin su de sui ji xing he fu za xing ,shi ding xiang zhong zhou xiang yun dong de gui lv fei chang fu za ;ji ci chuan tong shi yan nan yi ce ding zhou xiang yun dong guo cheng zhong ma ca li 、jie chu dian wei zhi deng can shu ,mo fa tong guo shi yan yan zheng luan xing ti zhou xiang yun dong dong li xue li lun fen xi jie guo he jia she 。yin ci jian li bing yan zheng le luan xing ti zhou xiang yun dong fang zhen mo xing ,ji yu suo jian fang zhen mo xing ,dui ying xiang zhou xiang yun dong de yin su jin hang le yan jiu ;jie xi le luan xing ti zhou xiang yun dong dong li xue can shu ,chan ming le luan xing ti zhou xiang yun dong dong li xue ji li he luan xing ti shou li ping heng de li xue guan ji yi ji shui ping pian zhuai jiao zi kuo ying de dong li xue ji li ,yan zheng le shui ping pian zhuai jiao jin shi li lun ji suan fang fa ,you hua le qin dan zhou xiang yun dong gong zuo can shu he bu fen zhuang zhi can shu 。zhu yao yan jiu jie guo ru xia :ji yu ADAMS/MATLABjian li le luan xing ti zhou xiang yun dong fang zhen mo xing ,li yong ji ben te zheng can shu ke kong de 3Dmo ni luan xing ti dui suo jian fang zhen mo xing jin hang le yan zheng ,shi yan biao ming ,liang ge he xin zhi biao (zhou xiang wei yi 、shui ping pian zhuai jiao )de shi ce zhi he fang zhen zhi wu cha zai 15%yi nei ,bian hua qu shi yi zhi 。gen ju zhou xiang yun dong wei yi ji suan fang fa ni ge de dao shi ce kzhi he fang zhen kzhi jun zai 0.5zuo you ,liang zhe de xiang dui wu cha zai 10%yi nei ,yin ci suo jian mo xing shi you xiao de ,cai yong fang zhen shou duan yan jiu luan xing ti zhou xiang yun dong shi ke hang de 。dui ying xiang ji dan zhou xiang yun dong de yin su jin hang le yan jiu ,jian li bing yan zheng le ji dan zhou xiang yun dong fang zhen mo xing ,jing que kong zhi le chan yi ji ben te zheng can shu 、shu song gun jie gou can shu he shu song ji tong gong zuo can shu ,tan tao le zhe xie yin su dui zhou xiang yun dong de ju ti ying xiang ,ji zhong J/L、D、E、vdui zhou xiang yun dong ying xiang xian zhe ,θci zhi ,L、Bying xiang jiao xiao ,μzai yi ding fan wei nei dui zhou xiang yun dong chan sheng ying xiang ,mdui zhou xiang yun dong ying xiang bu ming xian 。ji yu gou jian de zhou xiang yun dong fang zhen mo xing ,dui ji dan zhou xiang yun dong de gong zuo can shu jin hang le you hua ,yi zhou xiang yun dong xiao lv zuo wei ping jia zhi biao ,cai yong GA-BPfa he RSMfa dui 3ge zhu yao gong zuo can shu (shu song gun zhi jing 、shu song gun jian ju 、shu song gun zhuai su )jin hang you hua ,jie guo biao ming GA-BPfa you yu RSMfa ,zui jia zhou xiang yun dong xiao lv wei 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sui dong ,yu wen suo “shu song gun wei chan ce qu dong ling yi ce sui dong ”de li lun jia she yi zhi ;liang jie chu dian zong fan li zai shu song gun zhou xian fang xiang shang de fen liang zu cheng de li ou shi luan xing ti shui ping pian zhuai jiao xing cheng de qu dong li ou ,jie chu dian zong fan li zai chui zhi yu shu song gun zhou xian shui ping fang xiang shang de fen liang zu cheng de li ou shi zu li ou ,liang zhe ping heng shi li lun shang xing cheng wen ding de shui ping pian zhuai jiao ,shi ji xing cheng de shi dong tai zi kuo ying de xiang dui wen ding de shui ping pian zhuai jiao 。ji yu zhou xiang yun dong fang zhen mo xing dui shui ping pian zhuai jiao jin shi li lun ji suan fang fa jin hang le yan zheng ,ce ding le bu tong L、Bxia de T、c、βji β’,jie guo biao ming ,shui ping pian zhuai jiao li lun zhi β’he shi ce zhi βzhi jian de xiang dui wu cha jun zai 15%yi nei ,biao ming li yong ji he fa jian li de shui ping pian zhuai jiao jin shi li lun ji suan fang fa shi ge li de 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xue te xing ,wei luan xing ti nong chan pin zhou xiang yun dong de li lun jie xi he shi ji shi yan gong zuo liang de jian shao chuang zao le tiao jian 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自江苏大学的朱体操,发表于刊物江苏大学2019-09-19论文,是一篇关于卵形体论文,农产品论文,禽蛋论文,大小头定向论文,轴向运动论文,仿真论文,动力学论文,机理论文,江苏大学2019-09-19论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自江苏大学2019-09-19论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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