割草机弹丸试验与设计研制试验台研究

割草机弹丸试验与设计研制试验台研究

一、草坪割草机抛射物体试验与设计开发试验台的研究(论文文献综述)

江泉[1](2021)在《基于参数化模型的ZTR割草机割具多状态侧翻稳定性研究》文中提出近年来,由于农用车辆日趋频发的侧翻安全事故给其操作人员造成了极大的伤害,鉴于其中所存在的诸多安全隐患,本文选取零转弯半径割草机(Zero Turning Radius Mower,简称ZTR)为研究载体和试验对象,并结合ZTR割草机自身所配备的特殊工作器具等因素,对其整车斜坡侧翻稳定性进行了深入研究,并开展了如下工作:为了准确获得ZTR割草机配备各类不同规格割具时整车质心的空间位置参数,本文利用质量反应法对ZTR割草机实际质心参数进行了测量计算,获得了ZTR割草机质心的原始参数;以ZTR割草机在横向坡道工作时割具的两种状态为例(割具悬挂状态和割具牵引状态),利用模块化的建模思想,基于准静态动力学理论,建立了一种坡道工况下能够预测分析ZTR割草机失稳的参数化力学模型,解算出了ZTR割草机裸车在横向坡道上的四轮接触力FMFr、FMFl、FMRr、FMRl的独立侧翻预测表达式,并给出了割具在不同状态下整车侧翻预测模型的建立方法。本文利用MATLAB对上述所得理论侧翻预测方程进行双变量分析,与此同时引入侧翻程度评价指标—割草机横向载荷转移率(Mower-Lateral load Transfer Rate,简称M-LTR),进一步分析了几类敏感参数对M-LTR值的影响。通过分析得知,在割具悬挂状态下,割具上升/下降所引起整体质心高度h1的变化对M-LTR趋势产生一定影响;在割具牵引状态下,割具质量Gc对整车M-LTR临界值的影响较大。为了验证上述理论侧翻预测模型的准确性,本文基于多体动力学软件ADAMS,建立了不同状态下的ZTR割草机1:1虚拟样机模型和侧翻实验平台,验证了理论侧翻预测模型的准确性,并进一步得出了ZTR割草机的不同规格割具在不同状态下对于整车的侧翻稳定性的影响:当割具以悬挂状态时,配备1.2m和1.8m规格悬挂式割具的割草机整车临界侧翻角分别为41.5°和42.6°,较裸车分别提升了7%和10%;当割具以牵引状态时,配备1.2m和1.8m规格牵引式割具的割草机整车临界侧翻角分别为42.3°和46.8°,较裸车分别提升了9%和21%,其抗侧翻性能较悬挂式割具更为明显,并且该工况不影响车辆整体载荷的分布。因此,建议在设计轻型农用或园林车辆的工作器械时,优先考虑底部中置牵引结构,以提高各类工作车辆在斜坡上工作的安全性。为了进一步降低突发状况下ZTR割草机侧翻后发生连续翻滚的概率,以尽可能保证ZTR割草机驾驶员的生命安全。在本文中对传统固定式ROPS进行了优化,设计了一种弹射式侧翻保护系统,并根据上文所提出的侧翻评价指标M-LTR来设定阈值。最后,本文基于MATLAB/Simulink-Stateflow提出了其整体系统逻辑动作的实现方法。

孙军[2](2020)在《非常温状态下割草机蜗壳的优化设计》文中进行了进一步梳理割草机蜗壳就是指割草机机体,因为它的外形很像蜗牛壳,故通常简称蜗壳。割草机使用时高速旋转的刀片很容易割到石子、树桩等隐藏在草内的杂物,它们在刀片巨大的冲击力下被抛出,抛射到割草机蜗壳上。如果蜗壳没有足够的耐冲击性能,抛出的杂物击穿蜗壳,就有可能冲击到人身上,造成伤人事件,尤其是在低温状态下割草机蜗壳的失效概率更大,这种非常温状态目前研究的人非常少。本课题通过对客户非常温5℃的要求进行讨论和研究,找到满足客户要求的蜗壳设计和材料选择,具体研究内容如下:1.基于PC平台,通过CREO软件对割草机蜗壳进行几何建模,建立三种壁厚的一比一三维蜗壳模型。2.结合ANSYS受力软件将两种材料分别在三种壁厚的蜗壳上进行冲击受力分析,得到最优的蜗壳设计和材料选择。3.通过Moldflow软件对割草机蜗壳进行模具设计分析改善。4.结合标准要求,制作一个能够满足5℃环境实验的钢球测试实验室。5.对割草机蜗壳模具进行注塑,得到实物样品,组装成整机,在5℃钢球测试实验室进行冲击测试。通过实物验证,建立的蜗壳模型和材料选择能够满足5℃环境下的冲击要求,测试的结果与理论分析是相一致,解决了非常温状态下的蜗壳设计问题。实践也证明这套设计优化流程可以在设计之初提供辅助和参考,减少产品后期的反复,有效降低整个产品研发过程的时间与成本,该方法也能够为其他相似产品提供借鉴与参考。

张雯[3](2019)在《果园小型圆盘式割草机的研究与设计》文中指出水果是重要的经济作物,林果业的发展对提高农民收入、促进农村经济发展有着极其重要的作用。作为我国消费前三之一的水果—柑橘,目前正处于发展的上升阶段。柑橘虽然在我国已经有了4000多年的栽培历史,但目前我国柑橘行业仍以人力生产为主,其机械化一直处于较低水平。柑橘生产中人工劳动强度较大的是果园除草,果园除草常见的方法有三种:人工除草、化学除草、机械除草。人工除草费时费力,且因为目前城镇化的发展使农村劳动力流失严重,人工除草成本增加。化学除草虽然有快速高效的优点,但在除草的同时化学药剂渗入土壤也会损伤果树根系。而目前,对果园杂草的管理常用的方法是采用生草覆盖技术。生草覆盖技术对果园刈草割茬整齐度、割茬高度等方面要求较高,人工除草和化学除草难以满足要求。且目前市面上又缺乏适用于柑橘果园刈草的小型割草机。针对这一现状,设计一款适用于果园的小型圆盘式割草机。本文通过对国内外割草机设计的研究和分析,通过调查果园环境情况并结合生草覆盖技术的除草作业要求,设计了一款适合于果园的小型割草机。论文的主要工作与结论:1)通过对果园常见杂草的观察比较,根据杂草的种类及特点,将杂草分为两类:以小飞蓬为首的硬草和以葎草为首的藤蔓型软草,并提出了双切割系统的设计方案。针对硬草的切割,进行了切割器的台架试验,得出的结果为:刀盘直径为600mm,刀盘转速为900r/min,刀片选用矩形白钢带齿刀片,刀片数量为4片,定刀选择上定刀。针对软草的切割,进行了市场调查和理论计算,得出的结果为:刀盘直径为300mm,刀盘转速为1500r/min,刀片选用60齿的圆盘刀片,刀片厚度为1.5mm。2)设计了果园小型割草机的四大组成部分:动力及传输系统、切割器、行走及支撑系统、排草装置。根据割草机的设计要求确定了割草机整机及各零部件的参数,并确定了割草机的工作原理。3)对割草机的关键部件(切割系统、排草装置和主梁)进行了软件仿真分析。对切割系统进行了Adams动力学仿真分析和ANSYS/wb模态分析,对排草装置进行了ANSYS/wb模态分析,对主梁进行了ANSYS/wb的静力学分析和模态分析。通过软件的仿真,分析了割草机横、纵切割系统在不同情况下的工作性能,探讨了切割系统的各种工作情况,并验证了割草机在结构设计上的合理性。4)基于以上研究,进行了果园小型割草机的样机试制工作,并进行果园实地割草试验,根据试验结果及出现的问题,对割草机相关参数进一步分析和优化。经设计和试验验证,确定割草机的割幅为600mm,割茬高度为10mm。共有四个档位:快割档、慢割档、行走档和空挡,可满足割草机在各种环境下的工作要求。割草机采用双切割系统的设计,能够满足水平方向和竖直方向两方向的切割要求,在果园中有较好的适用性和灵活性。

叶烨[4](2018)在《零转弯半径割草机连续翻滚特性的研究与预测》文中研究说明零转弯半径割草机通过驱动轮正反转实现割草机的原地掉头,受狭窄空间限制的影响极小,操控方便简单,可以进入普通拖拉机式割草机不适用的区域进行割草工作,广泛用于公园,体育场,高尔夫球场等大面积草坪。正是由于其常常在斜坡,洼地等复杂的环境下工作,所以难以避免的会发生一些倾翻事故,常常造成人员的伤亡。为了降低事故发生之后生命与财产的损失,最有效便捷的方法是采用被动保护的措施,利用割草机自身的机构保护驾驶员的人身安全。本文从现实的背景出发为使割草机在侧翻时候不会继续沿斜坡翻滚下去,对零转弯半径割草机的翻滚特性进行了研究,加入了油箱液体研究,并进行了数学分析得到了对保护装置高度更加精确的预测。综合阐述了割草机翻滚特性的国内外研究现状和研究方法,介绍了本文的主要研究内容及框架,提出了当前研究车辆被动安全性的不足之处和在割草机研究中的局限。针对油箱的重心位置对侧翻的临界位置有着不小的影响,探究了在各种倾斜情况下油箱的重心坐标,并与整车的重心坐标结合得到调整之后的重心位置。因为涉及的情况较多,因此利用MATLAB编程给出了每一种情况下的坐标位置。在割草机的翻滚过程中,整车的转动惯量对翻滚时的状态有着很大的影响。由于整车的转动惯量由固体和液体的转动惯量结合而成,而液体的转动惯量与固体的转动惯量相差甚远,因此对于液体的转动惯量需要重新通过计算确认。通过简化复杂的油箱形状求得近似解。针对动态偏航的研究时采用了全新的分析方法,利用三维空间向量描述割草机关键点之间的关系,舍弃了复杂的坐标轮换,重点关注割草机在斜面上侧向倾倒时的姿态、势能与动能的转化、倾倒后在斜面上的运动方式和受力分析。在对翻滚姿态的分析中,本文发现了当割草器的尺寸较小时存在第四根翻滚轴线的事实,这对小割幅的零转弯半径割草机保护装置的预测有着重要的意义,重新定义了其翻滚过程。本文在最后为了验证预测模型的准确性,设计了翻滚试验平台,在不断完善试验方案之后对零转弯半径割草机进行了翻滚测试,对试验的真实数据与预测数据进行了较,结果在合理的误差范围内,预测模型与真实情况基本吻合,证明了数学模型的可靠性。误差来源的分析也给以后的研究指出了方向。

毛成涛,周海,顾兆杰,史松杰,闫凯军,蔡发,刘学惠[5](2004)在《草坪割草机抛射性能试验台的研制》文中进行了进一步梳理系统地介绍了草坪割草机抛射性能试验台的研制背景、工作原理、性能参数、组成结构、主要特点以及应用情况和推广前景。

李凯捷,王琦[6](2003)在《草坪割草机抛射物体试验与设计开发试验台的研究》文中指出根据LY/T1202·4-2001《草坪割草机试验方法》中抛射物体试验的试验设备和试验方法、LY1202·5-2001《草坪割草机安全要求》中抛射物体试验的试验要求,在设计开发抛射物体试验台和试验台的装配调试过程中,重新认识和理解新标准的内涵,使之对草坪割草机的检测及检测结果判定更加有信度和有区分度,使检测工作科学、公正、准确,达到为送检客户提供优质化服务的目的。

郭仁松[7](1995)在《昆虫机器人的军事应用》文中研究指明 为了尽量减少战争对无辜平民造成不必要的伤害,避免对军事人员造成过高的伤亡,最近提出了一种新的陆军作战概念,就是采用小型自主车或称之为昆虫机器人。现在这种概念已在武器中得到了应用(既有杀伤性武器又有非杀性武器),同时它也反映了民用技术的发展趋势以及正在进行的航空和航天系统的开发情况。

二、草坪割草机抛射物体试验与设计开发试验台的研究(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:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(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。

三、草坪割草机抛射物体试验与设计开发试验台的研究(论文提纲范文)

(1)基于参数化模型的ZTR割草机割具多状态侧翻稳定性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景与意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题意义
    1.2 国内外现有研究现状
        1.2.1 国内相关车辆侧翻稳定性研究
        1.2.2 国外侧翻理论研究及试验进展
        1.2.3 研究现状分析
    1.3 本文研究内容及方法概述
        1.3.1 割草机不同工作状态描述
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 方法概述
    1.4 本章小结
第2章 ZTR割草机整车多状态结构参数的获取及分析
    2.1 常见侧翻实验方法及评价指标甄选
        2.1.1 静态稳定系数法
        2.1.2 侧拉比例系数法
        2.1.3 侧倾试验台比例系数法
    2.2 准静态动力学试验原理
        2.2.1 试验背景
        2.2.2 准静态试验原理
    2.3 ZTR割草机结构参数的获取与测量
        2.3.1 测量原理及方法
        2.3.2 实验测量装置
        2.3.3 质心测试计算方法
    2.4 测试结果及趋势
    2.5 本章小结
第3章 基于参数化模型的ZTR割草机侧翻稳定性分析
    3.1 理论模型的建立背景
        3.1.1 当前理论模型存在的问题
        3.1.2 本文采用的假设条件
    3.2 ZTR割草机参数化模型的建立
        3.2.1 整车模型的建立
        3.2.2 主车架模型建立
        3.2.3 后轴模型的建立
        3.2.4 前轴模型的建立
    3.3 不同状态下模型的建立方法
        3.3.1 割具悬挂状态
        3.3.2 割具牵引状态
    3.4 基于MATLAB的ZTR割草机参数化模型分析
    3.5 本章小结
第4章 基于ADAMS的ZTR割草机侧翻动力学仿真及验证
    4.1 基于ADAMS的多体动力学分析方法
        4.1.1 多体系统的建模原则
        4.1.2 仿真初始条件理论分析
        4.1.3 ADAMS动力学求解算法基础
    4.2 ZTR割草机侧翻动力学模型的建立
        4.2.1 割草机侧翻模型的建立
        4.2.2 仿真条件设置
    4.3 仿真结果分析
        4.3.1 悬挂状态分析
        4.3.2 牵引状态分析
    4.4 本章小结
第5章 ZTR割草机坡道侧翻保护装置的改进与优化
    5.1 侧翻保护装置的改进背景
    5.2 保护装置的总体设计
        5.2.1 总体结构设计
        5.2.2 总体装配
        5.2.3 材料的选择
    5.3 基于M-LTR侧翻阈值的动作实现方法
        5.3.1 M-LTR侧翻阈值的选定
        5.3.2 装置逻辑动作的实现
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新点
    6.3 后续工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢

(2)非常温状态下割草机蜗壳的优化设计(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源及其研究背景
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题来源
    1.2 割草机基本机构及工作原理
    1.3 非常温状态下割草机蜗壳研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 虚拟样机技术的应用
        1.4.1 CREO仿真技术的发展与应用
        1.4.2 ANSYS仿真技术的发展与应用
        1.4.3 Moldflow仿真技术的发展与应用
    1.5 论文研究的主要内容
第二章 基于CREO的割草机蜗壳设计
    2.1 割草机蜗壳设计
        2.1.1 割草机蜗壳形状设计
        2.1.2 割草机蜗壳壁厚设计
        2.1.3 割草机蜗壳其他设计
    2.2 基于CREO 4.0对割草机蜗壳的优化设计
    2.3 本章小结
第三章 基于ANSYS的割草机蜗壳受力分析
    3.1 ANSYS特点
    3.2 ANSYS功能与应用
    3.3 基于ANSYS对割草机蜗壳受力分析
        3.3.1 网格划分
        3.3.2 低温下抗冲击材料赋值
        3.3.3 计算结果分析
    3.4 本章小结
第四章 基于MOLDFLOW对割草机蜗壳进行模具设计分析
    4.1 MLODFLOW对割草机蜗壳模具的作用
    4.2 基于MLODFLOW对割草机蜗壳进行设计分析
        4.2.1 浇口形式、位置设计及选择
        4.2.2 浇口确认后注塑过程的模拟
        4.2.3 模具设计对于割草机蜗壳受力的影响分析
    4.3 本章小结
第五章 标准测试台进行试验验证
    5.1 标准中对于割草机蜗壳强度的验证
        5.1.1 标准中对试验测试台的要求
        5.1.2 标准中试验测试钢球与割草机高度
        5.1.3 标准中试验结果的判定
        5.1.4 客户对于非常温测试的要求
    5.2 针对非常温状态下的实验室建立
        5.2.1 测试房间的设计
        5.2.2 旋转测试台的设计
        5.2.3 控制系统设计
    5.3 对试模样机进行实际测试验证
        5.3.1 试模样机与CREO设计尺寸进行对比分析
        5.3.2 试模样机与Mlodfolw分析结果对比
        5.3.3 试模样机提前进行非常温处理
        5.3.4 按照标准要求进行测试
        5.3.5 测试结果分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文
致谢

(3)果园小型圆盘式割草机的研究与设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究进展
    1.3 研究的主要内容及技术路线
        1.3.1 研究的主要内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本章小结
2 果园杂草状况分析与切割器基本参数分析
    2.1 果园杂草分类
    2.2 切割器要求
    2.3 割草机切割器基本参数的确定
        2.3.1 影响割草机横向切割系统性能的基本参数
        2.3.2 横向切割系统的基本参数确定台架试验及结果分析
        2.3.3 切割器的纵向切割系统基本参数确定
    2.4 本章小结
3 割草机的整机方案与传动系统设计
    3.1 割草机的设计要求
    3.2 割草机的整机结构设计
        3.2.1 割草机整机三维建模
        3.2.2 割草机的整机设计
    3.3 割草机工作原理
    3.4 割草机的功率分析与计算
    3.5 传动系统设计
    3.6 本章小结
4 割草机切割系统设计与分析
    4.1 切割系统的设计
        4.1.1 横向切割系统设计
        4.1.2 纵向切割系统设计
    4.2 割草机切割系统主要部件模态分析
        4.2.1 割草机横向切割系统刀盘主要部件模态分析
        4.2.2 割草机纵向切割系统刀盘主要部件模态分析
        4.2.3 纵向切割系统主轴模态分析
    4.3 切割系统动力学分析
        4.3.1 割草机横向切割系统运动学分析
        4.3.2 割草机纵向切割系统动力学分析
    4.4 本章小结
5 排草装置设计与分析
    5.1 排草装置设计
    5.2 排草装置主要部件仿真分析
    5.3 本章小结
6 割草机主梁设计与分析
    6.1 割草机主梁设计
    6.2 割草机主梁仿真分析
        6.2.1 主梁静力学分析
        6.2.2 主梁模态分析
    6.3 本章小结
7 样机试制与割草机功能试验
    7.1 割草机样机试制
    7.2 试验条件
    7.3 试验要求与指标
    7.4 割草机功能试验
        7.4.1 试验方法
        7.4.2 试验结果及分析
    7.5 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
参考文献
致谢

(4)零转弯半径割草机连续翻滚特性的研究与预测(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 选题研究的意义
    1.2 国内外研究现状与发展趋势
        1.2.1 课题国内研究现状
        1.2.2 课题国外研究现状
    1.3 本课题研究的主要内容与框架
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究框架
    1.4 本章小结
第2章 油箱燃料重心位置理论计算
    2.1 液体重心位置对整体的影响
    2.2 复杂情况的分类
    2.3 重心位置的理论计算
        2.3.1 重心理论基础
        2.3.2 举例详细求解
    2.4 本章小结
第3章 油箱液体转动惯量
    3.1 油箱液体对整体转动惯量的影响
    3.2 液体转动惯量理论基础
    3.3 液体转动惯量的计算
        3.3.1 绕横轴的液体转动惯量
        3.3.2 绕纵轴的液体转动惯量
    3.4 本章小结
第4章 零转弯半径割草机侧翻过程研究
    4.1 数学建模
    4.2 侧翻后的力学模型与动力学分析
        4.2.1 侧翻后割草机的受力分析
        4.2.2 斜坡上的滑移运动
        4.2.3 割草机沿斜坡的偏航
    4.3 连续翻滚模型
        4.3.1 重心高度差
        4.3.2 动态偏航和滑移能量损失
        4.3.3 质心速度
        4.3.4 第四根转动轴线
    4.4 割草机连续翻滚预测模型的输出
    4.5 含偏航角的连续翻滚预测模型结果和讨论
    4.6 本章小结
第5章 试验验证与结果分析
    5.1 试验设备
        5.1.1 翻滚试验台
        5.1.2 传感器
        5.1.3 零转弯半径割草机
    5.2 试验方案
    5.3 试验结果与理论分析
    5.4 本章小结
总结与展望
    总结
    展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的学术论文及参与的科研项目
致谢

四、草坪割草机抛射物体试验与设计开发试验台的研究(论文参考文献)

  • [1]基于参数化模型的ZTR割草机割具多状态侧翻稳定性研究[D]. 江泉. 江苏科技大学, 2021
  • [2]非常温状态下割草机蜗壳的优化设计[D]. 孙军. 苏州大学, 2020(02)
  • [3]果园小型圆盘式割草机的研究与设计[D]. 张雯. 华中农业大学, 2019(02)
  • [4]零转弯半径割草机连续翻滚特性的研究与预测[D]. 叶烨. 江苏科技大学, 2018(03)
  • [5]草坪割草机抛射性能试验台的研制[J]. 毛成涛,周海,顾兆杰,史松杰,闫凯军,蔡发,刘学惠. 机械设计与制造, 2004(05)
  • [6]草坪割草机抛射物体试验与设计开发试验台的研究[J]. 李凯捷,王琦. 林业机械与木工设备, 2003(12)
  • [7]昆虫机器人的军事应用[J]. 郭仁松. 机器人技术与应用, 1995(04)

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割草机弹丸试验与设计研制试验台研究
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