导读:本文包含了摆动分离筛论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:马铃薯,摆动分离筛,运动特性,高速摄像
摆动分离筛论文文献综述
谢胜仕,王春光,邓伟刚,李靖[1](2018)在《摆动分离筛参数对马铃薯运动特性的影响》一文中研究指出摆动分离筛上马铃薯的运动特性直接影响着分离筛性能,而关于摆动分离筛上马铃薯运动特性的研究中存在着研究内容不全面、对马铃薯运动特性参数的变化规律解析不深入等问题。为此,以曲柄转速、筛面倾角和机器前进速度为试验因素,以分离筛上马铃薯绝对运动速度和抛离筛面的最大高度为运动特性指标,利用高速摄像机实时拍摄不同分离筛参数时无土和有土筛面上马铃薯相对分离筛的运动影像,通过回放影像分析马铃薯运动特性指标随分离筛参数的变化规律,并与理论分析结果对比,明确马铃薯运动特性参数产生变化的原因。结果表明:马铃薯绝对运动速度和抛离筛面最大高度的理论值和试验值均随着曲柄转速和筛面倾角的增大而增大,马铃薯绝对运动速度和抛离筛面最大高度的试验值随着机器前进速度的增大而减小;不同曲柄转速和筛面倾角时,无土筛面上马铃薯绝对运动速度和抛离筛面最大高度的试验值大于有土筛面上马铃薯绝对运动速度和抛离筛面最大高度的试验值。研究结果可为深入剖析分离筛性能随分离筛参数的变化规律提供参考依据。(本文来源于《农机化研究》期刊2018年08期)
谢胜仕,王春光,蒙建国,邓伟刚,王海超[2](2017)在《摆动分离筛上马铃薯运动速度分析与试验》一文中研究指出研究马铃薯挖掘机摆动分离筛上马铃薯的运动过程和马铃薯运动速度对分离筛性能的影响。对马铃薯相对分离筛的运动过程进行理论分析,并推导出马铃薯绝对运动速度公式;采用高速摄像技术对薯土分离过程中马铃薯相对分离筛的运动情况进行试验研究,并通过田间试验测试出分离筛在沙土和黏土中作业时马铃薯的绝对运动速度,将试验值除以理论值得到速度修正系数。结果表明:马铃薯相对分离筛要经历正向滑动和反向滑动的连续运动过程,高速摄像试验结果与理论分析结果吻合;沙土中马铃薯绝对运动速度试验值大于理论值,速度修正系数为1.02,黏土中马铃薯绝对运动速度试验值小于理论值,速度修正系数为0.89。(本文来源于《中国农业大学学报》期刊2017年08期)
谢胜仕,王春光,邓伟刚,李祥,祁少华[3](2017)在《摆动分离筛薯土分离机理分析与参数优化试验》一文中研究指出针对摆动分离筛薯土分离机理不明确,作业参数匹配不合理导致明薯率与马铃薯破皮率矛盾突出等问题,利用高速摄像机实时拍摄不同曲柄转速、筛面倾角和机器前进速度时摆动分离筛上薯土混合物的分布状态,统计并分析薯土混合物分布高度的变化规律,揭示薯土分离机理,并获得影响分离筛性能主要因素的取值范围。以明薯率和破皮率为评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,对影响摆动分离筛性能的结构与工作参数进行优化。结果表明,各因素对明薯率、破皮率影响由大到小为曲柄转速、筛面倾角、机器前进速度。摆动分离筛优化参数组合为:曲柄转速230 r/min,筛面倾角21.1°,机器前进速度2.03 km/h,优化后明薯率和破皮率分别为98.94%和0.21%,明薯率较优化前提高1.68个百分点,破皮率较优化前降低9.6个百分点,参数优化试验结果满足国家标准要求。(本文来源于《农业机械学报》期刊2017年11期)
谢胜仕[4](2017)在《摆动分离筛薯土分离理论与试验研究》一文中研究指出摆动分离筛作为杆链—摆动筛组合式马铃薯挖掘机中薯土分离的核心部件,其工作性能直接决定着马铃薯挖掘机整机的工作性能,对摆动分离筛薯土分离理论与试验进行研究是提高杆链—摆动筛组合式马铃薯挖掘机作业性能的关键。本文采用理论分析与试验研究相结合的方式,对马铃薯相对分离筛的运动过程、马铃薯碰撞损伤、马铃薯相对分离筛运动特性、摆动分离筛薯土分离机理、分离筛参数优化等方面进行了研究,主要研究内容如下:1.利用高速摄像机和加速度传感器同步采集了不同曲柄转速和筛面倾角时马铃薯相对分离筛运动影像和分离筛加速度数据,将分离筛加速度试验值与理论值对比得到二者之间的修正系数,结合修正系数建立了马铃薯相对分离筛运动速度的数学模型,并依据模型解析了马铃薯相对分离筛的运动过程,最后结合高速影像画面对解析结果进行了验证。结果表明,不同分离筛参数条件下,马铃薯相对分离筛具有3种不同的运动过程:(1)正向滑动和反向滑动的连续运动过程;(2)正向滑动、抛离筛面运动、正向滑动和反向滑动的运动过程;(3)正向滑动、抛离筛面运动和反向滑动的运动过程。3种运动过程中马铃薯正向运动距离均大于反向运动距离,满足向筛尾输送马铃薯的要求。高速影像分析结果与理论解析结果吻合。2.利用马铃薯碰撞测试装置和碰撞加速度测试系统,采集了不同初始高度、马铃薯质量、马铃薯内部温度和碰撞材料时马铃薯的碰撞加速度,并对加速度数据进行处理,获得了马铃薯碰撞位移—时间曲线;结合马铃薯粘弹性特征,建立了马铃薯与杆条碰撞的动力学模型,推导出马铃薯碰撞位移公式,由正弦曲线模型回归得到了无阻尼系统固有角频率、阻尼比等马铃薯碰撞位移模型参数;利用马铃薯碰撞位移模型预测出马铃薯碰撞损伤深度,预测值与试验值之间的相对误差在8.8%以内,说明马铃薯碰撞位移模型正确、有效;以马铃薯损伤深度为损伤评价指标,以马铃薯内部温度、初始高度、马铃薯质量和碰撞材料为试验因素进行正交试验,分析了影响马铃薯碰撞损伤因素的主次顺序,结合碰撞位移模型,分析了试验因素对碰撞损伤影响的原因;最后测试出了不同马铃薯质量、马铃薯内部温度和碰撞材料时的马铃薯碰撞损伤临界值。结果表明:影响马铃薯碰撞损伤因素的主次顺序依次为初始高度、马铃薯质量、马铃薯内部温度和碰撞材料,且4个因素对损伤深度的影响均为极显着。3.结合薯土混合物分布特点,将筛面长度600mm~1000mm范围内的筛面作为无土筛面、筛面长度100mm~600mm范围内的筛面作为有土筛面;以单颗马铃薯为研究对象,利用TEMA(Motion Analysis based on the Track Eye)动态图像处理软件对田间试验中马铃薯相对分离筛的运动影像进行了处理,得到了无土和有土筛面上马铃薯相对分离筛的位移、速度和抛离高度等运动学参数随曲柄转速、筛面倾角和机器前进速度的变化规律,并与理论分析结果进行了对比分析。结果表明:有土筛面上马铃薯相对分离筛正反向位移的波动程度较无土筛面上马铃薯正反向位移的波动程度剧烈,马铃薯相对分离筛正反向位移的波动程度随着土量的增多而增强;马铃薯绝对运动速度、相对分离筛最大抛离高度的理论值和试验值均随着曲柄转速和筛面倾角的增大而增大,随着机器前进速度的增大而减小。4.利用高速摄像机和数码相机,在分离筛侧面和分离筛上方实时拍摄了不同曲柄转速、筛面倾角和机器前进速度时摆动分离筛上薯土混合物的分布状况;依据高速影像获得分离筛上薯土混合物的分布厚度,利用Potoshop软件解译图片中薯土混合物区域和分离筛面区域中的像素数量,将图片中薯土混合物区域的像素数量除以分离筛面区域中的像素数量,获得分离筛上薯土混合物覆盖度;对数据进行分析得到了摆动分离筛上薯土混合物分布厚度和覆盖度随分离筛参数的变化规律及相关性,结果显示:曲柄转速、筛面倾角和机器前进速度与薯土混合物平均分布厚度的相关系数分别为-0.846、-0.98、0.988,与薯土混合物覆盖度平均值的相关系数分别为-0.993、-0.969、0.992;将明薯率和破皮率作为分离筛性能指标,得到了分离筛性能指标随分离筛参数的变化关系,结合马铃薯相对分离筛运动特性和薯土混合物分布厚度、覆盖度的变化规律,剖析了分离筛参数对分离筛性能产生影响的原因,指出曲柄转速为180r/min时破皮率较高的原因是马铃薯相对分离筛正反向位移波动程度较高所致,同时得到了分离筛参数优化试验中各因素的取值范围分别为:曲柄转速为180r/min~230r/min,筛面倾角为7.7 °~21.1 °,机器前进速度为1.69km/h~2.3 7km/h。5.以曲柄转速、筛面倾角和机器前进速度为试验因素,以明薯率和破皮率为评价指标,采用Box-Behnken响应面试验方法进行试验,建立了各指标与因素间的回归数学模型,并分析出显着因素及因素间的交互作用对评价指标的影响规律,对影响摆动分离筛性能的结构与工作参数进行了优化。结果表明:筛面倾角与机器前进速度的交互作用、曲柄转速对明薯率和破皮率的影响极显着,各因素对明薯率和破皮率影响的主次顺序均为:曲柄转速>筛面倾角>机器前进速度;摆动分离筛结构和工作参数的最优组合为:曲柄转速230r/min,筛面倾角21.1°,机器前进速度2.03km/h,优化后明薯率和破皮率分别为98.94%和0.21%,明薯率较优化前提高1.68%,破皮率较优化前降低9.6%,优化参数组合在粘土垄作水浇地和砂壤土垄作水浇地也具有较好的适用性。(本文来源于《内蒙古农业大学》期刊2017-06-01)
蒙建国[5](2016)在《摆动分离筛薯土分离过程中马铃薯运动特性研究》一文中研究指出马铃薯挖掘机是一种常见的农业收获机械,杆链—摆动分离筛组合式分离装置是其主要工作部件之一,该装置主要用于马铃薯收获过程中马铃薯和土壤等混合物的分离。根据挖掘机薯土分离装置的设计和使用要求,小型马铃薯挖掘机多采用杆链式、摆动分离筛式的薯土分离装置,中型马铃薯挖掘机多采用杆链—摆动分离筛组合式的薯土分离装置。目前,内蒙古自治区的马铃薯种植多属于中小型规模,因此,杆链—摆动分离筛组合式薯土分离装置的马铃薯挖掘机使用更为普遍。本文基于离散元法和动态图像跟踪技术对摆动分离筛面上马铃薯的运动规律进行分析,开展马铃薯在摆动分离筛面的运动学分析研究,并进行了试验验证,主要内容如下:1、使用恢复系数测定方法对马铃薯接触碰撞恢复系数进行试验分析测定。结合马铃薯机械物理特性试验研究,对马铃薯与钢、马铃薯与马铃薯之间的滑动摩擦系数、碰撞恢复系数等相关物理参数进行了试验研究,研究工作主要为以下两方面:首先,为了分析马铃薯摩擦系数,对马铃薯之间的摩擦角进行试验测定,测得马铃薯与马铃薯之间摩擦角为21.5°;马铃薯与65Mn钢的摩擦角为22.4°;马铃薯与覆有土壤颗粒的65Mn钢摩擦角为22.8°。针对马铃薯碰撞力学及弹性特性,对马铃薯碰撞恢复系数进行测定分析,测得马铃薯与65Mn钢的碰撞恢复系数近似为0.42;马铃薯与马铃薯表面的碰撞恢复系数为0.31,所得数据可为马铃薯在摆动分离筛面的离散元仿真模拟试验提供参考数据。2、为了预测马铃薯在摆动分离筛面的运动状态,基于达朗伯原理,建立马铃薯在摆动分离筛面的正向滑动、反向滑动及跳跃等运动模型,分析特征参数正向滑动指数Dm、反向滑动指数Dp及跳跃指数Dd与摆动分离筛参数的数学关系,获得影响筛面上薯土混合物运动状态改变的参数为:筛面倾角、摆动方向角、曲柄转速和曲柄半径,对马铃薯在筛面的运动进行分析,引入速度系数,推导出马铃薯正向滑动、反向滑动和跳跃的平均速度理论计算公式。3、针对马铃薯形状不规则问题,利用3D混合扫描技术完成马铃薯的叁维扫描建模。利用离散元接触力学模型建立马铃薯与马铃薯、马铃薯与筛面之间的接触碰撞模型,并对马铃薯在摆动分离筛面上的运动进行仿真模拟:(1)随着筛面倾角的增加,摆动分离筛的摆动强度不变,但正向滑动指数增加、反向滑动指数减小,马铃薯在筛面正向滑动的速度增加;随着摆动频率的增加,摆动分离筛的摆动强度增加,马铃薯正向滑动指数增加,而反向滑动指数增加幅度相对较小,同时马铃薯跳跃指数增加;马铃薯在筛面正向移动速度随摆动方向角的增加呈逐渐减小的趋势,当摆动方向角为18.8°时,马铃薯在滑动过程中后滑位移较大,平均速度最小。(2)马铃薯在筛面正向运动速度随摆动分离筛曲柄半径的增加而呈现先减小后增大的趋势。(3)综合模拟分析可知,模拟仿真过程中若不考虑土壤颗粒影响下,当筛面倾角为9.7°,曲柄半径为35mm,摆动频率为3.0Hz或3.5Hz,摆动方向角为16.8°时,马铃薯在筛面运动的平均速度较大。4、利用高速摄像机的动态图像跟踪功能对筛面上薯土混合物分离过程中马铃薯的运动进行采集,并借助TEMA动态图像分析系统对马铃薯的运动数据进行分析。通过试验数据分析可知:(1)在摆动方向角、曲柄转速、曲柄半径一定的情况下,随着筛面倾角的增加,马铃薯的平均速度增加,马铃薯在筛面的运动时间缩短,在保证薯土混合物充分分离,提高了马铃薯的输送效率;随着曲柄转速的增加,马铃薯在筛面正向滑动的平均速度增加,但较大的曲柄转速会造成马铃薯损伤增加,即当曲柄转速n>210r/min时,马铃薯损伤逐渐增加。(2)马铃薯在筛面正向移动速度随摆动方向角的增加呈现逐渐减小的趋势,即摆动方向角为16.8°时,马铃薯在筛面正向移动速度较大,摆动分离筛摆动一个周期内,马铃薯正向滑动的位移远大于反向滑动位移,且马铃薯在筛面上不发生跳跃,马铃薯损伤最小;而当摆动方向角为17.8°、18.8°时,正向移动速度相对最小,马铃薯在筛面上均以滑动为主。(3)马铃薯在筛面正向运动的速度随曲柄半径的增加而先减小后增大,即曲柄半径为40mm时,马铃薯正向移动的平均速度最小,薯土混合物在摆动分离筛面主要以正向跳跃、反向滑动为主,而反向滑动状态导致平均速度降低;当曲柄半径为45mm时,马铃薯发生跳跃后落回筛面,与筛面发生碰撞反弹并起跳,进入第二阶段跳跃状态,薯土混合物得到充分分离,但马铃薯的损伤严重,所以应相对选择最佳的曲柄半径为35mm。5、通过对试验运动数据的分析,可知在改变摆动分离筛结构和运动参数的情况下,马铃薯在摆动分离筛面的运动速度方程可由(5)(10)(10)(28)tctbatx)sin()cos()(??表示。从模拟及试验的综合分析可以得出:当筛面倾角为9.7°,曲柄半径为35mm,曲柄转速为180r/min,摆动方向角为16.8°时,马铃薯和土壤等混合物在筛面上具有良好的薯土分离效果,马铃薯在筛面以正向滑动为主,获得良好的输送效果;摆动周期内马铃薯在筛面上正向滑动位移远大于反向滑动位移,马铃薯不会发生剧烈跳跃运动,马铃薯破皮损伤少,平均速度较大。(本文来源于《内蒙古农业大学》期刊2016-12-01)
刘海超,王春光,顾丽霞[6](2013)在《马铃薯在摆动分离筛上的动力学试验研究》一文中研究指出针对马铃薯在收获过程中的碰撞损伤问题,本试验设计了马铃薯在摆动分离筛上的动力学测试试验台,分别进行了室内试验和田间试验。通过将无线叁维加速度传感器置入马铃薯内部,采集了两种典型薯形的马铃薯在不同筛分速度的叁维加速度信号,获得马铃薯在筛面上的碰撞强度。本试验研究为马铃薯动力学分析提供了一种新的方法,同时为马铃薯收获、分选等机械化生产设备的设计和优化提供一定的参考。(本文来源于《中国农机化学报》期刊2013年01期)
刘海超[7](2012)在《马铃薯在摆动分离筛上的动力学试验研究》一文中研究指出随着我国马铃薯产业的不断发展,马铃薯种植面积的不断扩大、产量持续增长,马铃薯的机械化收获得到了发展。但是马铃薯收获机的土薯分离效果不理想,薯块在分离过程中容易受到损伤。针对马铃薯在收获过程中的碰撞损伤问题,本试验设计了马铃薯在摆动分离筛上的动力学测试试验台,分别进行了室内试验和田间试验。通过将无线叁维加速度传感器置入马铃薯内部,采集了两种典型薯形的马铃薯在不同筛分速度下的叁轴加速度信号,得到马铃薯在筛面上的碰撞强度。本试验研究为马铃薯动力学分析提供了一种新的方法,同时为马铃薯收获、分选等机械化生产设备的设计和优化提供一定的参考。第一,通过将无线叁维加速传感器置入马铃薯内部测量其在马铃薯收获机分离筛上的动力特性是可行的,较好地解决了人造试验球在材料上无法模拟马铃薯的问题。第二,马铃薯收获机摆动分离筛的频率增加时,相应地,马铃薯的平均合加速度呈现上升趋势;分离筛的倾角增大时,马铃薯的合加速度呈现下降趋势。第叁,对于椭球形马铃薯,在其长轴方向的加速度低于另外两个方向的加速度值;这是因为在其运动过程中,马铃薯的运动状态沿着短轴方向更容易发生变化,从而表现出来加速度越大。第四,在实际的马铃薯收获过程中,土壤能起到很好的保护作用,极大地降低了马铃薯的碰撞损伤;同时也说明了分离筛的设计应更多的依赖田间试验所获取的数据。(本文来源于《内蒙古农业大学》期刊2012-05-01)
杨莉[8](2009)在《马铃薯挖掘机摆动分离筛的仿真与参数优化》一文中研究指出随着我国马铃薯产业的不断发展,马铃薯种植面积的不断扩大、产量持续增长,马铃薯的机械化收获得到了发展。但是马铃薯收获机的土薯分离效果不理想,薯块在分离过程中容易受到损伤。论文针对马铃薯机械化收获中筛分方面的技术难题,通过理论分析、计算机仿真模拟对4SW—130型马铃薯挖掘机的摆动分离筛进行了研究,并在此基础上对其的结构及运动参数进行了优化。(1)对摆动分离筛运动状态以及薯块在筛面上的运动规律进行理论分析,获得了薯块在筛面上处于不同运动状态下的运动特征界限值。(2)根据机具的实际结构尺寸,使用叁维实体建模软件SolidWorks2007建立了4SW—130型马铃薯挖掘机主要部件的叁维模型,并在ADAMS中建立了该机具摆动分离筛的虚拟样机模型。(3)对虚拟样机模型进行了动态仿真分析。通过对筛面不同点的运动仿真分析,获得了各点的位移、速度、加速度的变化情况,全面的了解了筛面的运动状态。利用虚拟仿真试验,获得了对分离装置筛分性能影响较大的参数。(4)从提高筛分效率、降低伤薯率的角度对摆动分离筛建立了以薯块在筛面上的平均移动速度最大为目标函数的优化数学模型,通过MATLAB优化得到了最佳参数值。在一定程度上提高了整机工作效率和生产率。(本文来源于《内蒙古农业大学》期刊2009-05-01)
摆动分离筛论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
研究马铃薯挖掘机摆动分离筛上马铃薯的运动过程和马铃薯运动速度对分离筛性能的影响。对马铃薯相对分离筛的运动过程进行理论分析,并推导出马铃薯绝对运动速度公式;采用高速摄像技术对薯土分离过程中马铃薯相对分离筛的运动情况进行试验研究,并通过田间试验测试出分离筛在沙土和黏土中作业时马铃薯的绝对运动速度,将试验值除以理论值得到速度修正系数。结果表明:马铃薯相对分离筛要经历正向滑动和反向滑动的连续运动过程,高速摄像试验结果与理论分析结果吻合;沙土中马铃薯绝对运动速度试验值大于理论值,速度修正系数为1.02,黏土中马铃薯绝对运动速度试验值小于理论值,速度修正系数为0.89。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
摆动分离筛论文参考文献
[1].谢胜仕,王春光,邓伟刚,李靖.摆动分离筛参数对马铃薯运动特性的影响[J].农机化研究.2018
[2].谢胜仕,王春光,蒙建国,邓伟刚,王海超.摆动分离筛上马铃薯运动速度分析与试验[J].中国农业大学学报.2017
[3].谢胜仕,王春光,邓伟刚,李祥,祁少华.摆动分离筛薯土分离机理分析与参数优化试验[J].农业机械学报.2017
[4].谢胜仕.摆动分离筛薯土分离理论与试验研究[D].内蒙古农业大学.2017
[5].蒙建国.摆动分离筛薯土分离过程中马铃薯运动特性研究[D].内蒙古农业大学.2016
[6].刘海超,王春光,顾丽霞.马铃薯在摆动分离筛上的动力学试验研究[J].中国农机化学报.2013
[7].刘海超.马铃薯在摆动分离筛上的动力学试验研究[D].内蒙古农业大学.2012
[8].杨莉.马铃薯挖掘机摆动分离筛的仿真与参数优化[D].内蒙古农业大学.2009