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摘要:本文由动能定理导出了单自由度刚体系统的静力学平衡条件方程式,进而导出了虚功原理,导出了保守系统的静力学平衡条件:势能极值原理.文章最后又指出了力线平移定理在虚功原理解题过程中的具体应用....
摘要:1 超静定问题直观介绍 图la所示AB杆的中点受到力F=10kN的作用,A铰、B铰受到的力可以通过AB杆的静力学平衡方程组来求解,即:图la为静定问题.但如果把图中的B铰改为固定铰支座(图1b),则A,B两铰受到的力就没法确定了:AB杆热胀冷缩受阻,杆件不能自由伸缩,就会受到一个未知的阻力;即便不存在热胀冷缩受阻阻力,杆件在安装过程中也有可能存在一个安装预紧力:如果杆的长度存在制造误差(例如稍微短了一点或稍微长了一点),但还是被工人师傅给"强行安装上了",于是就会产生一个装配预紧力,因此,对于图1b中的AB杆,杆件在两端部受到的铰链作用力不可能单凭静力学平衡理论来确定,这就是超静定问题.从力学平衡方程组的角度来看,图1a中的AB杆对应3个独立的平衡方程,系统包含3个未知力,因此有唯一解;而图lb中的AB杆也对应3个平衡方程,但涉及4个未知力,因此无确定解....
摘要:本文分析了"平面汇交力系合成与平衡问题的几何法求解方式"教学弊端,并建议用解析法解决平面汇交力系的合成问题,用矢量分析法解决平面汇交力系的平衡问题....
摘要:根据《工程力学》课程特点,结合多年教学实践和经验,文章就《工程力学》课程的体系设计、教学内容编排、多媒体运用与模拟实验等几方面进行了深入探讨,提出《工程力学》课程建设应结合具体实际,以提高教学质量和效果为核心,将培养具有较高综合素质人才的思想理念贯穿整个教学过程....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST
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摘要:为了研究水田高茬秸秆旋耕翻埋机理,该文对1GMC-70型船式旋耕埋草机刀辊的主要耕作部件—螺旋横刀建立了数学模型,推导了横刀棱边轮廓曲线的静态方程和动态方程,绘制了动态滑切角、动态切土角等主要耕作参数随刀辊位置角的变化规律曲线,对影响高茬秸秆旋耕翻埋效果的主要因素,例如压草角与抛土角等,进行了计算分析.结果发现,该机的良好作业效果,例如耕深稳定性达90.7%、秸秆埋覆率达94.6%、碎土率达90%、耕后地表平整度在20 mm 以内等,都与横刀设计理念有很大关系,横刀的主要功能不是土壤切削,而是秸秆翻埋.关键词:农业机械,模型,试验,机耕船,土壤耕作,旋耕机,螺旋横刀...
摘要:分析1GMC-70型船式旋耕埋草机核心耕作部件螺旋横刀的制造工艺过程,研究制造工艺误差量及对整机耕作性能的影响.结果发现,由于采用近似加工方式,致使螺旋横刀的旋转轴线与刀辊轴线构成了空间异面直线,两者之间垂直距离为204.2 mm,空间夹角为28.7°;螺旋横刀刃口上各点的旋转半径、静态滑切角和静态切土角等参数波动区间分别为[189.0,200.0]、[14.7°,32.4°]和[70.3°,73.7°].螺旋横刀端部静态滑切角最小(14.7°)时,属于砍切范畴,导致耕作过程中端部刃口缠草;螺旋横刀端部刃口旋转半径最大(200.0 mm)时,静态切土角最大(73.7°),这些因素影响整机单遍作业耕深....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST
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摘要:为增加土壤的有机质含量,改善土壤的团粒结构,同时有效缓解秸秆焚烧难题,针对长江中下游地区麦-稻、油-稻等水旱作物交替种植的特点,设计了一种水旱两用型秸秆还田耕整刀辊。阐述了新刀辊的结构和工作原理,分析并确定了关键部件的结构参数,重点对传统旋耕刀的布置及其破茬理论进行了详细的分析。田间试验结果表明:水旱两用型秸秆还田耕整刀辊旋耕一遍即可实现水田和旱地秸秆埋覆、旋耕碎土、平整地表等多项功能,水田和旱地耕深分别为181.6~200.4和151.2~173.8 mm,耕深稳定性分别为92.4%~94.8%和92.4%~93.4%,耕后地表平整度均小于12 mm,植被埋覆率分别为96.3%~96.4%和90.6%~97%,碎土率为87.3%~89.6%和64.5%~90.2%,作业效果满足水稻播栽对耕整地的农艺要求。...
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:以1GMC-70型船式旋耕埋草机立刀为研究对象,分析立刀设计功能,建立立刀刃口函数曲线,并利用Matlab软件进行立刀运动学分析.结果表明:立刀当前的结构参数不能很好地与其设计功能相匹配,立刀对螺旋横刀切土节距的增加量小于螺旋横刀切土节距的1/3,立刀自身的秸秆切断效应以及辅助螺旋横刀处理秸秆等效应都比较弱;立刀对未耕土壤有破茬作用,但破茬深度约为垡片最大厚度的1/3,破茬效应较小;立刀对刀辊后方已耕土壤几乎没有碎土效应;立刀没有将垡条切断,它只切割了垡条横截面积的40%左右;立刀的4-3-4-3-4焊接排布方式没有增加自身作业机会.田间作业试验表明,旋耕埋草机是否设置立刀对作业效果没有区别,故在当前结构参数下立刀没有实现其设计功能,建议重新设计立刀....
摘要:深松作业能有效打破犁底层,提高土壤蓄水保墒能力.秸秆还田是秸秆资源利用最为直接有效的方式,将2种保护性耕作方式结合在一起可大大提高作业效率.为了满足深松和秸秆还田同时作业的需求,设计了集土壤深松、破茬碎土、秸秆旋埋、平地等多功能于一体的深松旋埋联合耕整机.该机主要由自激振动深松装置和秸秆还田旋埋刀辊组成,自激振动深松装置可调节预紧力,不仅可以在一定程度上减少深松耕作阻力,还可以在遇到障碍物时有效保护深松铲,深松铲柄的设计利用了滑切原理,可有效切断秸秆和杂草,防止缠绕和堵塞深松铲,对旋埋刀辊进行了重新布置和优化,提高了工作稳定性和破土能力.田间试验表明深松作业可有效减小旋埋刀辊功率;在拖拉机1挡和2挡速度下深松旋埋组合作业总功率分别为单独深松和单独旋埋2项作业之和的85.0%和82.2%;深松旋埋组合作业下深松和旋埋的平均耕深分别为28.9和17.5 cm,耕深稳定性分别为93.5%和87.4%,秸秆埋覆率为92.0%,耕后地表平整度为1.0 cm,深松旋埋联合作业后的各项性能参数均超过质量评定指标,满足农艺要求....
摘要:针对现有水田旋耕机在耕作时机械的倾斜和振动会导致耕整后的地表平整精度低、可控性差等问题,基于倾角传感控制技术设计一套与水田旋耕机相匹配的平地系统,通过液压控制和控制器控制相结合的方式实现平地系统的水平调节功能.田间试验结果表明:基于倾角传感技术,具有自动调节水平功能的水田旋耕机平地系统耕整平地性能稳定可靠.耕整后的平整度为2.20 cm,高差分布为81.82%,相比水田旋耕机,平整度改善34.3%,高差分布提高19.4%,且能满足水稻种植的农艺要求....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST
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摘要:为检测高茬秸秆还田耕整机田间作业功耗,根据功耗检测原理,采用LabVIEW软件,并结合NI数据采集卡、动态扭矩传感器和电感式接近开关等组成的硬件平台,设计了功耗检测系统。标定试验表明,该系统所检测的0~2000 N·m范围内扭矩:最大绝对误差为5.367 N·m,此时相对误差为0.27%;所检测的转速:最大绝对误差为0.261 r/min,此时相对误差为0.073%。以耕深、刀辊转速、机组前进速度为影响因子设计了田间正交试验,结果表明:影响高茬秸秆还田耕整机作业功率消耗的首要因素为耕深,其次为机组前进速度,刀辊转速对功率消耗的影响较小;在满足耕整质量的前提下,同时考虑耕整机作业效率,其较优作业参数为:刀辊转速330 r/min,耕深185 mm,机组前进速度3.36 km/h,其平均作业功耗为52.52 kW,秸秆埋覆率达到96.2%。研究结果为高茬秸秆还田耕整机的节能降耗、动力合理匹配和结构优化设计等工作提供参考依据。...
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST
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摘要:为了检测水旱两用秸秆还田组合刀辊的田间作业质量和功率,采用无线遥测技术,利用动力输出轴一体化扭矩传感器,对安装组合刀辊的耕整机进行了田间作业质量和作业功耗优化参数性能测试试验,并与传统旋耕刀辊、螺旋刀辊进行田间作业质量及功耗对比试验。田间试验结果表明:组合刀辊性能检测试验中,水田和旱地植被埋覆率分别为94.3%和96.5%,耕深分别为20.8和20.3 cm,耕深稳定性分别为92.3%和90.6%,耕后地表平整度分别为0.9和1.2 cm,功率消耗分别为27.6和31.2 kW,均达到了设计目标;与其他刀辊对比试验中,组合刀辊作业质量优于螺旋刀辊和传统旋耕刀,作业功耗稍高。该研究可为实现水田和旱地高茬秸秆埋覆还田和土壤耕整提供参考。...
摘要:为适应长江中下游水旱轮作多熟制稻作区的秸秆还田与土壤耕作,降低现有组合刀辊的作业功耗和轴向负载,开展了螺旋横刀排列方式及结构参数的相关研究.根据对刀辊轴向受力的理论分析,提出平衡刀辊轴向力的初步方案,采用离散元软件模拟不同排列形式的螺旋横刀对土壤的切削过程,仿真结果表明,人字型排列方式的轴向受载稳定性与切削阻力优于锯齿型和交错型.基于人字型排列原则,重新规划旋耕刀的布局并设计配套刀盘,形成一种人字型水旱两用旋埋刀辊.为了进一步降低刀辊功耗,建立螺旋横刀切削土壤的数学模型,分析安装角与刀宽对切削阻力及秸秆埋覆效果的影响,并进行优化.为验证刀辊优化后的区域适用性及减阻效果,进行了田间试验.试验结果表明:人字型水旱两用旋埋刀辊适用于大多数水稻田的秸秆埋覆与土壤耕作,其中耕深均值为18.10 cm、耕深稳定性系数均值为92.75%、耕后单幅平整度均值为2.00 cm、秸秆埋覆率均值为92.60%,均满足设计要求.同时,在不降低秸秆埋覆率的前提下,人字型刀辊较交错型刀辊降低功耗0.34% ~ 17.01%;50°安装角的螺旋横刀的刀辊较35°安装角螺旋横刀的刀辊降低功耗6.81% ~ 16.46%,达到了优化目的....
摘要:针对长江中下游两熟制地区土壤黏重板结,传统秸秆还田耕整机作业质量不理想、刀辊易缠绕和功耗大等问题,提出了一种六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊.基于滑切原理设计了等滑切角二次切刀,阐述了刀辊结构及工作原理,分析了二次切刀减阻程度及主要作业参数.田间试验结果表明:各因素对功耗和秸秆掩埋率影响显著性由大到小分别为刀辊转速、耕深、作业速度和耕深、作业速度、刀辊转速,对秸秆粉碎率和碎土率影响显著性由大到小为刀辊转速、作业速度、耕深,通过软件分析得到最优参数组合为:耕深12.7 cm,作业速度0.7 m/s,刀辊转速273 r/min.验证试验结果表明:最优参数组合下六头螺旋秸秆还田耕整机功耗、秸秆掩埋率、秸秆粉碎率和碎土率分别为31.9 kW、93.1%、87.5%和78.3%,与软件预测值之间的误差分别为4.7%、1.4%、1.9%和2.6%.对比试验结果表明:六头螺旋秸秆还田耕整机功耗和秸秆掩埋率较水旱两用秸秆还田耕整机分别低8.8%和2.3%,秸秆粉碎率和碎土率分别高3.0%和6.1%....
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