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基于ADAMS的垂直摇臂式喷头多体动力学建模与优化被引量：3: 2016年; 以Nelson SR100型垂直摇臂式喷头为对象,针对现有垂直摇臂式喷头动力学性能的研究存在忽略摩擦因素、过于简化模型等问题,基于虚拟样机软件ADAMS建立了垂直摇臂式喷头的动力学仿真模型,综合考虑摇臂与转轴、喷管与水管密封等部位实际的摩擦情况,以试验数据确定各部件之间的实际摩擦因数。针对垂直摇臂式喷头的垂直上下摆动、水平左右步进旋转这两个主要动作,运用STEP函数构建一个完整周期非自由与自由运动时间段内喷头导流器所受水平与垂直力的模拟函数进行动力学仿真。最后通过换向仿真,模拟实际摇臂在换向过程中,摆动杆对限位板的接触碰撞力的大小。以接触碰撞力最大值最小为目标函数,对上述接触碰撞力最大值进行优化,将影响换向顺利程度的换向杆长度等因素作为约束条件,优化后的最大碰撞力较优化前减少了55.9%。其动力学仿真结果可以为垂直摇臂式喷头的结构强度分析与疲劳寿命优化等相关动力特性的进一步分析及喷头动力学特性的设计提供基础。; 汤跃赵进陈超; 关键词：动力学仿真参数化建模

高稳定性卷盘喷灌机单喷头喷洒车设计被引量：2: 2015年; 针对国产卷盘式喷灌机最常采用的单喷头钢架拼接式喷洒车在运行过程中受到喷头压力水后坐力、螺旋盘管扭曲的作用力和地面坡度等环境的作用而出现的弯扭、翻倾等问题,克服在喷头车上直接安装水泥配重块这一传统解决方案带来的成本提高、造型笨重粗糙等不足,从喷洒车的具体结构推导出影响其稳定性的理论因素.建立了单喷头喷洒车的三点支撑型式和五点支撑型式2种主要车架拓扑结构模型.以安装摇臂式喷头的喷洒车为例,考虑地面与车轮之间的摩擦因素,对一定坡度工况下运行的车体进行受力和受弯矩的平衡稳定性分析,将最大不翻倾临界坡度角作为衡量喷洒车稳定性高低的指标,基于Matlab平台对影响稳定性的重心高度、前后支撑点距离等因素进行了优化,表明喷洒车的最大不翻倾临界坡度角提高了39.53%,优化后喷洒车的稳定性得到增强.成果可为高稳定性喷洒车的设计优化提供有益的借鉴.; 赵进汤跃; 关键词：卷盘式喷灌机稳定性结构优化

基于蜗轮蜗杆的卷盘喷灌机传动设计与优化被引量：4: 2017年; 为了扩大卷盘喷灌机的调速比范围,加大传动比以及提高其效率,以直流电动机驱动的JP75型卷盘式喷灌机为基础,重新对该型号机器进行了基于蜗轮蜗杆的大传动比结构的设计与优化.新型传动结构根据喷洒车运行速度将其分为两档传动,以蜗轮蜗杆传动代替部分直齿圆柱齿轮传动,降低了传动的级数.针对初步确定的传动系统设计参数,运用Matlab遗传算法工具箱,以传动效率最高与齿轮减速箱体积最小为目标函数进行多目标连续离散混合变量的遗传算法优化.对初始分配的链传动,直齿圆柱齿轮传动以及蜗轮蜗杆传动各级齿数,齿宽系数等关键参数进行了相关优化,优化后的结果和试验测试表明:与初始设计参数对比,第一档传动总效率提高了13.77%,第二档传动总效率提高了13.11%,同时总体积减少了10.30%.新设计的传动系统方案为新型转盘喷灌机的研发升级提供有益的借鉴.; 李科汤跃赵进; 关键词：卷盘式喷灌机蜗轮蜗杆传动遗传算法

卷盘喷灌机传动系统的疲劳仿真被引量：2: 2017年; 为了分析卷盘喷灌机传动系统关键零部件的实际受力和预估其疲劳寿命值,提出一种多体动力学仿真和有限元法相互结合进行结构疲劳寿命预测的方法,并以蜗轮蜗杆传动系统为例进行了疲劳寿命计算.在ADAMS中建立了传动系统主要受力部件的虚拟样机仿真模型;利用ADAMS的多体仿真技术获得蜗轮蜗杆传动系统的动载荷历程;利用ANSYS软件的基于应力的结构安全因子分析法对传动系统的齿轮、轴承和链进行疲劳寿命预测,其中包括静强度值和寿命估计.仿真结果表明:齿轮16仿真的合力值为5 392 N,理论上所受的最大合力为5 526 N,仿真误差为2.42%;齿轮16齿根弯曲疲劳寿命值为2.34×105次;轴承8最大径向力为1 685 N,疲劳寿命值为1.12×105h;链节在0~1 s范围内的峰值张紧力的平均值为11 837.2 N,理论计算值为12 012 N,实际计算误差为1.45%.仿真值与理论值误差很小,该方法可以对疲劳事故的原因进行诊断,并且可以作为采用工艺强化措施的依据.; 李科汤跃赵进; 关键词：卷盘式喷灌机传动系统蜗轮蜗杆传动动力学仿真疲劳寿命预估

基于行星齿轮的卷盘喷灌机传动设计与优化被引量：4: 2015年; 为了提高卷盘喷灌机运行效率,拓宽原动机的调速范围,使实际工况下原动机尽可能工作在高效区,重新设计了基于三级NGW型行星齿轮的传动系统.新型传动结构可以实现正常工作挡、工作中途动力回收挡、断电或无高压供水下的手动回收挡等三挡变速功能.新型传动型式总效率提高近21%.针对新设计的传动系统的行星齿轮部分建立以传动效率最高和体积最小为目标的多目标优化模型,针对包含有模数、齿数以及变位系数等混合离散变量的问题,采用遗传算法工具箱GADS进行了混合离散变量多目标线性加权优化,优化后的三级行星齿轮传动与初始设计相比效率提高了10.64%,体积减少了16.3%.新设计的传动系统方案为新型卷盘喷灌机的开发升级提供了比较有益的借鉴.; 赵进邱志鹏彭涛汤跃; 关键词：卷盘式喷灌机行星齿轮传动遗传算法

基于虚拟样机的桁架式喷洒车稳定性动力学仿真被引量：14: 2015年; 为了提高卷盘式喷灌机桁架式喷洒车爬坡和抗倾覆能力,克服喷洒车试验周期长、成本高、试验优化能力受限制的缺点,采用虚拟样机软件ADAMS建立JP75型喷灌机桁架式喷洒车的动力学参数化仿真模型,对喷洒车的纵向、横向抗倾覆性以及爬坡能力进行了仿真。分析了不同坡度角工况下影响桁架式喷洒车爬坡和抗倾覆能力的几种关键因素,采用二分法控制仿真坡度角的变化,对各因素的影响程度进行了仿真试验研究,提高了仿真速度。通过对影响爬坡和倾覆性能较大的地面粘附系数、质心高度、轮距等关键因素进行优化,使临界爬坡角比现有喷洒车提高了21.48%。优化后新机型的试验运行结果表明,在同样坡度工况下新机型倾覆次数明显减少,能够达到的最大爬坡角得到提高,仿真优化取得明显效果。; 汤跃赵进邱志鹏彭涛; 关键词：卷盘式喷灌机动力学仿真车辆地面力学

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赵进