机构设计实验报告

机构设计实验报告（精选10篇）

机构设计实验报告 第1篇

实验十三

机构运动创新设计实验报告

班级：

学号：

姓名：

一．实验目的二．实际拼装的机构运动方案图

三．绘制实际拼装的机构运动方案简图

四．简要说明机构感组的拆组过程，并画出所拆杆组的简图

五．根据你所拆开的杆组，按不同的顺序进行排列，可能组合的机构运动方案有哪些？要求用简图表示出来。就运动传递情况作方案比较，并简要说明之

机构设计实验报告 第2篇

机构创新设计与搭接实验

姓名： 学号： 班级： 成绩：

一、实验目的：

二、实验设备：

三、实验内容：

你所设计搭接的机构名称：

（1）画出实际拼装的机构运动简图，并在简图中标注实测得到的机构运动学尺寸； 机构运动简图：

（2）分析机构的运动学特性； 一般包括如下几个方面：

1）机构由几部分组成；

2）输出件是否具有急回特性、有无冲击、最大行程等； 3）最小传动角（或最大压力角）是否在非工作行程中； 4）机构的运动是否连续；

5）机械运动过程中是否具有刚性冲击和柔性冲击；

（3）分析拼装过程中出现的问题和意见；

机构设计实验报告 第3篇

1 实验内容

教学游戏强调教学性, 有着明确的教学目标和具体的教学内容, 倡导以游戏的形式传递某种特定的信息, 目的是为了让游戏者在游戏中获得某种知识。在以装置控制应用能力培训为目标的机构应用实验中, 机构装配实验的主要教学内容是:1) 了解典型机械机构的组成结构, 理解零部件的装配关系;2) 理解整机的运动原理和装配工艺过程, 完成机械机构整机的装配。这是也虚拟实验重点传递的信息。

2 系统设计

机构装配虚拟实验要以有趣、便捷、动态交互的方式体现把零件装配为中间装配体, 再逐步装配成机构整机的一系列过程, 不需要把现实操作的所有细节展现出来。其中的关键环节是实验操作分析、场景布局设计、游戏规则和交互设计, 工作量最大的是构件图片素材的制作, 系统集成则是对软件编程能力的一大考验。

2.1 操作分析和场景设计

为便于循序渐进引入实验任务, 把机构装配实验分为两个层次:单一装配体装配、机构整机装配, 场景布局如图1、图2所示。单一装配体装配实验是简单的入门实验, 其目的主要是让学习者直观了解构件之间的配合关系, 实验中只要实现一个装配操作, 其中要求生成的装配体和对应的基础件为预先给定, 实验者只要能从弧形传送带上的四个主动件中选中合适的一个进行装配即可。机构整机装配则需要完成一系列的装配操作, 主动件和基础件之间也可能有多种装配顺序, 所以设置了2个传送带分别传送, 并对应配置了更换构件的控制按钮。

2游戏规则和交互设计

装配体装配游戏规则和交互方式比较简单:

1) 弧形传送带送出4个主动构件, 装配台上将出现给定基础件和目标装配件;

2) 用鼠标点选主动件到主动件暂存区, 认为装配关系成立, 再点击基础件确认装配操作;

3) 如果装配关系正确则出现装配成功的提示。整机装配过程有多种工艺流程可选, 实际生产中整机装配一般会选取一个固定的工艺流程, 借助机器按部就班依次执行即可。因为虚拟实验中构件的选取和移动比较便捷, 我们就在装配流程中设置了多种的可行的装配路径, 给游戏者以更大的自由度。以图3齿轮箱装配体为例, 图a) 中安装了轴承的侧板为基础件, 要实现图c) 中两个带传动轴的大小齿轮体的装配, 只要实验者选择先装右边的大齿轮 (图b1) , 或先装左边的小齿轮 (图b1) , 最后都能完成装配。

2.3 素材设计与系统集成

尽管交互式虚拟实验与机构的旋转和爆炸动画固定的运行过程不同, 但用到的大量图片素材有很多相似性。基于SolidWorks和三维设计软件进行机构素材初步设计, 主要步骤:

1) 对机电装置的机构原型进行测绘;

2) 建立核心零件和装配头的三维模型;

3) 选择能充分体现机构构型特征的视角生成爆炸图, 并另存为系列图片。再针对交互式实验软件设计效果的需要, 用Photoshop软件对图片色彩和尺寸大小进行调整。采用C++Builder可视化开发平台, 分为装配体装配、整机装配两个模块进行界面和鼠标事件代码设计, 基于共有的图片素材库进行软件系统集成。为增加竞争性, 设置了单位时间 (分钟) 完成构件装配的个数和完成整个装配所用时间两个参数的记录功能, 供实验者对比查看。为增加整机装配游戏的趣味性, 对传送带上构件的排列次序利用随机函数进行了不确定性处理, 使得同一游戏有不同的开局状态。

3 结语

利用本文设计的机构装配虚拟实验, 预先进行机构装配模拟训练, 为实验者进入实验室开展真实的实践积累了丰富得技术知识和经验, 也缓解了教学装备不足、教学周期长、学生平均的实践操作时间不足, 设备易损坏的问题。

摘要：本文在分析机构装配实验内容的基础上, 从游戏式虚拟实验设计角度系统描述了实验场景布局、游戏规则和交互设计, 构件图片素材的制作以及软件集成设计方法。实际系统开发和教学应用证明了设计方法的有效性。

关键词：机构装配,虚拟实验,游戏规则,交互设计

参考文献

[1]俞胜泉.教学软件设计指导手册[M].清华大学出版社, 2011.

机构设计实验报告 第4篇

关键词 质检机构实验室：报告差错率：改进

中图分类号 F203

1 检验报告差错率状况分析

检验报告差错率是指在一定时期内上交的差错报告占所有上交报告总量的比率。本研究对象是未出检验机构前经过审核的检验报告。检验报告差错问题是存在于质检机构实验室的普遍现象，由此导致的返工在某种程度上不仅影响报告的及时率，也造成资源的浪费。

2 质检机构实验室检验报告差错率的改进

主要运用“两图一表”的分析方法。即调查表（对策表是调查表的特殊类型）、原因分析工具（包括因果图、因素展开型系统图、关联图）和排列图联合使用。

2，1 检验报告现状调查

由7位工程师组成小组对某质检机构2014年上半年化检报告中29项基本要素进行差错统计，结果见表1。

根据表2绘制出检验报告差错的问题排列，如图1。

由表2、图1可知，检验结果、标准要求、检验项目、检验结论、单位、检验和判定依据等填错是造成检验报告差错的主要原因。

2，2 原因分析

目标确立后，小组成员结合专业理论知识，从人员、设备、管理、制度等各方面用因果图对报告差错率产生的各种可能原因进行分析。

2.2.1 人员方面

造成报告差错的原因有：（1）工作人员计算机知识欠缺，造成编辑报告时格式内容的错误、不规范，如字母大小写的用法、阿拉伯数字上下标的标注、原始记录的编辑等：（2）业务水平低，在工作岗位上，由于每个人学习能力、经验积累的程度因人而异，不排除个别人员业务水平低的可能性。这体现在对标准的理解到位与否，对报告要求认识程度的深浅方面，如数字的修约问题，单位的使用问题，数据的科学表达方式，检测方法的掌握程度等：（3）业务知识老化，由于培训活动少或自身的学习能力时间有限，一些老员工的业务知识已经老化固化，旧的业务知识已经不能满足日新月异的工作需要：（4）责任心不强，态度不认真，在事业单位，有少部分人会受到‘干多干少一个样，能者多劳，轻轻松松混日子’等落后思想的影响，还有部分人由于工作待遇低，工作积极性不高，对工作没有热情，态度散漫，因此导致了工作效率低，质量不高的现象：（5）新人员对业务不熟，对报告、原始记录内容了解不够，报告编辑的方式比较生疏，因此导致报告差错的现象在所难免：（6）人员有限，工作量大，在紧张繁忙的工作情况下容易出现差错。

2.2.2 制度方面

造成报告差错的原因可能有：（1）检验员工作繁琐，工序较长，容易造成错误产生。检测员在做实验过程中，应完成原始记录的填写，编页码，并在电脑上进行报告结果编辑工作，最后将原始记录整理上交审核，才算完成样品的检验工作。而在这一过程中，在工作量大且时间紧张的情况下，容易造成错误产生，如原始记录在填写时数字的修约不正确、数据涂改不规范，报告编辑时存入的数据忘记保存，单位的选择不规范，结论用语使用不当等现象：（2）质量管理体系文件学习不够。由于平时业务繁忙，大家都在忙着自己的工作，对于质量管理体系文件的学习就比较少，因此许多员工对质量管理体系文件不够熟悉，老员工由于对体系的学习历时较久，一些知识逐渐淡忘，而新员工由于上班的时间不长，对质量管理体系还没有认识，或者学习还不够：（3）对报告差错没有严格具体的奖惩措施。应对检验室及相关业务部门技术工作质量作奖罚规定，工作质量考核分值以百分率计算，与其他考核合并计算后作为奖金发放的依据，对质量工作表现突出的部门，设立质量单项奖，年终给予表彰和奖励，设立质量单项奖，如全年无A类缺陷奖，全年返工率最低奖等。奖惩只针对部门和检验室，并未确切落实到每个工作人员身上。

2.2.3 管理方面

造成报告差错的原因可能有：（1）工作人员质量意识不强：（2）质量管理知识缺乏：（3）报告审核员对报告质量的重视不够。

2.2.4 设备方面

由于每个科室电脑、打印机数量有限，每个检验员都要自己出报告，因此在设备资源上比较紧张。

2.3 要因确认

通过鱼刺因果图（图2），列出了所有可能导致报告差错率的因素后，小组成员对这些因素再次进行具体分析，开会讨论，通过举手表决的方式（过半数成立），对列出的原因进行筛选，选出要因（表3）：（1）计算机知识欠缺。会上90%以上人员认为现在电脑在单位、家庭的普及率已超过90%，而且大部分在岗人员也受过计算机使用培训，职称评定中计算机考核合格是条件之一。因此，这一因素不成立：（2）人员责任心不强，态度不认真。在工作中报告差错率一直居高不下，特别是在工作量大的情况下，为了赶效率，个别人总以为会有质控员把关，怀着这种侥幸心理，所以在原始记录书写、报告录入上急于求成，很容易出现差错问题。因此，大部分人一致认为，这是要因之一：（3）新人员对业务不熟，对报告、原始记录内容了解不够。刚毕业的大学生虽然他们都具有较扎实的专业基础，对实验操作分析得心应手，但对质检机构的方针目标，原始记录书写、报告的编辑注意事项了解不够。因此，这是造成报告差错又一要因：（4）缺乏质量管理知识，认为检验报告不属于质量管理范畴，这种认识比较片面，不成立：（5）工作量大，人员有限。可以适当增加人员解决工作量大问题，但是报告差错率和人工作的认真程度、能力水平有关，与此因素无直接关系，非要因：（6）检验员工序长，工作繁琐。检验工作是一门细活，需要合理的时间安排，否则不能达到又快又好，按时保质地完成任务。检验员需做实验，写原始记录，打印报告，工作比较繁琐，容易出错。所以，这一因素可以视为要因之一：（7）工作人员质量意识不强。由于小的报告差错，如C类缺陷，不会对报告产生太大影响，对个人、科室影响也不大，因此有些工作人员忽视这些问题，或是存着还有质控员审核把关的侥幸心理，对其重视程度不够。因此，小组成员一致认为，这是报告差错率产生的要因之一：（8）质量管理体系文件学习不够。由于工作繁忙，每个人都只顾忙着手头上工作，赶效率，而忽视对质量体系文件的学习，同时质检机构平时对体系文件的学习机会也较少，体系文件一般只发放到各科室负责人处，不利于其他员工的平时阅读。因此，这也是工作人员对于质量意识不强的主要原因之一：（9）电脑数量少。目前，各科室电脑台数和人数成比例，只要岔开使用，合理安排，对编辑报告不产生影响。因此，这不属于要因：（10）业务知识老化。检验室与业务室工作人员中，队伍较年轻化，35岁以下人员占85%以上，学习能力较强，对问题的领悟能力也较强。因此，这不属于要因：（11）业务素质水平低。经调查，无论是检验室还是业务室，本科毕业生占70%以上，且在岗人员均经过上岗培训，考核合格方能上岗工作。因此，这属非要因：（12）报告审核员对报告质量重视程度不够。尽管每份报告的差错都控制在B类以下，但是对于报告的差错原因并未进行具体分析，寻找解决办法，以降低差错率产生。因此，这属要因之一：（13）对报告差错没有严格具体的奖惩措施。由于没有更具体的奖惩措施，落实到每个人的切身利益上，因此员工对报告差错率重视程度不够，质量意识不够高。因此，这也是要因之一。

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根据具体分析，确定以下7项为造成报告差错率要因，是重点整改对象：（1）人员责任心不强，态度不认真；（2）新人员对业务不熟、对报告、原始记录内容了解不够：（3）检验员工序长，工作繁琐：（4）工作人员质量意识不强：（5）质量管理体系文件学习不够：（6）报告审核员对报告质量重视程度不够：（7）对报告差错没有严格具体的奖惩措施。

2.4 对策措施

通过讨论，针对以上要因制定相应对策，并组织实施。

（1）要求同事间针对报告编制内容，相互检查原始记录填写内容，相互提醒，指出错误并纠正，以避免人员责任心不强、质量意识不强等现象。

（2）根据对新人员进行业务流程、试验结果数据的取舍、修约，报告的录入等集中培训，以解决新人员对业务、专业知识不熟悉的现象。

对《检验报告编制、审核、签发制度》、《检验报告签发程序及相关责任人职责》、原始记录的填写要求等知识进行分期授课培训，授课人为质量负责人。

（3）根据检验员工序长、工作繁琐等现象，给出具体的解决办法：对于大科室，由于报告量大，检验室检验员只负责实验、原始记录的书写：报告录入统一由打字员完成：并对打字员进行有关方面专门培训学习。

（4）针对质量管理体系文件学习不够这一现象，可通过定时间对全所员工进行体系文件培训，活动的具体内容为：a.分时间段组织全体职工集中学习质量体系文件，主讲人由体系文件撰写人，并发卷考试。b.聘请专家教授针对“检验和校准实验室通用准则”等知识进行培训，并考试。

（5）针对报告审核员对报告质量重视程度不够这一现象，制定了对差错报告进行更具体统计，找出主要差错项的对策，对报告差错项目进行具体按月逐项统计并形成报告，汇报结果。

（6）针对根据每月报告无差错者给予一定奖品以资鼓励：每月对报告差错率较高者进行通报，按差错份数扣罚一定奖金：每月将报告质量进行统计，并将报告考核纳入绩效考核等措施，以解决对报告差错没有严格具体的奖惩措施的现象。

（7）邀请质检机构计算机管理员定期对全所职工进行实验室管理系统的应用培训，以解决报告软件系统运用不熟的现象。

3 效益

3.1 管理效益

开展活动后，单位流通检验报告的差错率大大降低了，不仅保障了检验数据、信息的科学性、公正性、权威性和有效性，更好地实现了质量目标，差错率的降低同时减少了因检验报告差错引起的返工率，提高了报告质量，检验室的检验时效得到了提高。

3.2 经济效益

开展活动后，由于报告差错率降低，返工率得到改善，检验时效得到提高，工作量逐渐增加，本单位的经济效益也在不断增长。

3.3 社会效益

先进的仪器设备，高效率、高质量的服务提高了本单位在社会上的美誉度和影响力，除了监督抽查任务外，委托样品也在逐渐增多，检验收入不断提高。

实验五平面连杆机构创新设计实验 第5篇

一、实验目的

设计平面机构，并对所设计的机构进行拼接，完成机构特有的运动特性。

二、实验仪器

8个创新组合实验台

三、实验要求

（1）每组设计两种不同的机构，其中一种机构从选题部分设计题目中进行选择，另一种机构自行命题，可以来源于参考书、网络或者现实生活中的机构，要求至少有两种基本连杆机构。要求在设计过程中利用一种创新设计方法对方案进行分析。

（2）每种机构都能实现其特定的运动特性。例如，牛头刨床要实现急回运动。通过查阅资料确定机构的运动特性。

（3）在报告上绘制初始方案的机构运动简图。

（4）实验报告请自行打印，将设计方案在课前准备好，填写到报告上。（5）每班分成7-8组，每组3-4人。

（6）实验时自备三角板、圆规和草稿纸等文具。

四、选题部分设计题目：（每组任选一个）

蒸汽机机构、精压机机构、牛头刨床机构、插床机构、筛料机构、行程放大机构。

机构具体要求：

（一）蒸汽机机构：

要求：1.实现活塞的往复运动；

2.运动传递由电机→曲柄→……→滑块。

（二）精压机机构

要求：构件平稳下压，物料受载均衡

（三）牛头刨床主切削运动机构

要求：具有急回特性,运动传递由电机→齿轮减速→导杆→……→滑块

（四）插床机构 要求：1.具有急回特性。

2.插刀实现大行程往复运动。

3.运动传递由电机→齿轮减速→原动件曲柄→……→输出件插刀

（五）筛料机构

要求：1.具有急回特性。

2.加速度变化较大。

（六）行程放大机构：

要求：实现行程放大

五、报告要求

选题报告要求：

（一）选题机构名称；

（二）选题机构运动要求及特点；

（三）利用功能分析法及设计目录对设计方案进行简单分析；

（四）设计的机构简图；

（五）实验中机构运动状况分析；

（六）改进后的机构简图。

自命题报告要求：

（一）命题机构名称；

（二）命题机构运动要求及特点；

（三）对设计方案进行简单分析；

（四）所设计的结构简图；

（五）实验中机构运动状况分析；

机构创新设计实验感想 第6篇

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实验感想

对于理工科大学生，在大学的学习生活中参加科学研究实践，学会进行科学实验研究的方法，为今后参加科学研究工作打下基础尤为重要。在这次为期两天的机构创新设计综合实验中，通过老师的循循善诱，谆谆教导和自己的亲身实践，让我对机械设计有了全新的认识，并从中受益匪浅。

结构设计是机械设计中最主要的环节，是将机械的工作原理变成技术图纸的过程，而我们又要把图纸变为实体。我们应用了变元法的思想进行产品结构设计，首先确定该产品的一种基本结构方案，然后在此基础上开发出多种新的结构方案，再经过一系列反复的比较、验证和优化，最终确定出最佳方案。机构创新设计综合实验虽然只是一次实验，但我认为它是一门十分有用的专业课，它使我的很多专业知识以及专业技能得到了提升，同时它又是一门辩思课，给了我很多思考的空间。同时，创新设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用的传动机构，如曲柄滑块机构、四个机构、齿轮传动、带传动等；熟悉了常用的机构设计方法；了解了机构的运动原理；以及如何提高机构的工作效率等等。

此次实验考验了我们的实际动手能力和分析解决问题的综合能力,加深了我们对有关机械设计的理解，让我学到了很多东西。

首先，此次实验给我提供了手脑并用的良好机会，对培养自己理论联系实际的科学作风也有特殊的功能，做实验前，我们进行了理论复习，结合所学的相关知识进行机构组装，创新设计。亲自做过实验后，让我更明白从事科学研究必须要有严谨的科学作风，研究工作要一丝不苟，实事求是，同时还要打破常规，创新思维，敢于尝试。

其次，我们每个人在刚刚接触这样的实验的时候都会遇到各式各样的困难，但是我们要坚信凭借我们的能力和老师的指导肯定能够解决这些问题。在试验中我们遇到了很多的困难，但我们并不言弃，不断更改方案，优化结构，反复论证，愈挫愈勇，最终顺利地完成了整个实验。

回顾起这次试验，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这短暂的两天里，可以说得是苦多于甜，虽然艰苦，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过此次试验使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，用理论指导实践，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。

同时，实验过程中，也对团队精神的进行了考验，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！

通过这次机构创新设计综合实验，我发现作为一名理科类的学生自己的实践能力仍十分欠缺，需要不断的提高，而此次实验正是一个很好的机会能够锻炼我的动手能力和思维创新能力，在学习及实验的同时我也学到了很多其他课程上没有学到的知识。这样的学习方法使得我们可以更深入地理解机械的工作原理及设计技巧，也同时拓宽了我们的思维创新能力。

机构创新设计实验心得体会 第7篇

通过这次实践性的实验让我学习到了许多东西，其中最重要的就是团队合作是非常重要的，这种东西决定着做事的快慢以及做出的事的成败。这次实验我们做得也比较成功，这不仅体现了我们的合作意识比较强，也体现了我们的动手能力非常出色。虽然这次实践性质的实验任务不多，但是我相信大家都会深刻的记住这次试验。因为这次是我们自己设计自己的产品，虽然其中还有许多的缺陷但毕竟是自己通过思考并将其付诸于实物的表现，在其中含带了我们的心思与劳动。

在实验过程中，我们也看了网上许多网友的设计机构照片，使我们收到许多的启发，他们制作出来的产品都那么的有实际美观，激发了我认真学习，希望能像他们一样设计出优秀的作品。这样的实验环境是一个难得的机会，让我们意识到自己的动手能力弱，以及对许多机械构件的不认识，这次实验让我们增强了对理论知识认识。

经过这次实验，我有几个小小的建议，实践是检验真理的唯一标准，目前学生们的实践能力并不高，学院应当多给学生亲自动手的机会，同时缩短培训时间，让学生自己摸索和体会，让学生自己提出方案，发现问题，解决问题，制造出完美的产品，达到实验的目的。老师首先给每组学生一个机构的名称，让学生去了解该机构的运动原理、功能，然后要求学生用各种现有的零件组合起来，并且学生要自己动脑，充分发挥自己的想象力，在原机构的基础上进行创新，优化机构,最后学生自己为自己的机构重新命名一个名字。

这次实验，我掌握了以前没有掌握的知识，更重要的是我懂得了什么才叫实践是检验真理的唯一标准，发现现在90后的我们真的太缺乏实践能力了，我们应该多实践，只有实践才能有想法，才有创新。

机构设计实验报告 第8篇

关键词：株间除草,八爪除草机构,ADAMS仿真分析,物理样机实验

0 引言

为了摆脱田间除草的繁重体力劳动和避免化学除草方法所带来的危害,机械化和智能化的物理方法除草成为植保发展的热点方向。其中,植株与植株之间杂草用物理方法精确清除,必须靠智能化的除草执行机构来完成。

现有的圆盘式、单双翼铲式除草机构均面向行间的机械化中耕除草而设计,无法应用于株间除草。少数面对株间除草的装置,只能在植株间距非常均匀的情况下使用[1,2]。这些除草机构都无法满足一般栽培方式下株间除草的需要,更无法实现株间、行间一体化除草的需要。

为此笔者设计了一种可以株间与行间一体化除草的八爪式除草执行机构,利用虚拟样机技术对其结构参数进行设计和动力学仿真实验分析,并进行了物理样机的实验验证。

1 八爪除草机构的结构及工作过程

八爪式除草机构是可以在株距不等的情况下,由视觉系统和控制系统决策是向株间伸入一个或多个工作爪的、一种田间行间与株间一体化智能除草机械的末端执行机构[3,4]。

本机构采用8个除草齿逐个伸入株间的方法实现株间除草,如图1所示。该机构主要由外壳、除草爪、割刀、主轴、转盘、限位块、导套和不完全轮以及推杆等组成。

工作过程如下:外壳固定在机架上不动,除草时电机驱动主轴带动转盘旋转;当工作爪杆上的不全轮与推杆上不完全轮接触时,割刀伸出,伸入株间进行除草;如果视觉系统识别出割刀伸出处是植株,则控制电磁铁得电,将推杆提起,对植株进行避让,从而实现在不等株距的大田作物条件下智能除草[5,6,7]。

2 八爪式除草机构的仿真分析

2.1 虚拟样机的建立

虚拟样机三维模型的建立有很多种方法,尽管ADAMS软件自身可以进行三维实体模型的建立,但由于ADAMS建模技术尚不完善,在仿真过程中对于结构复杂的模型常采用CAD软件来完成三维建模[8,9]。用Pro/E建立的八爪式除草机构的三维模型,如图2(a)所示。

本文选用ADAMS和Pro/E 的专用接口模块 Mechanism/Pro来完成三维实体模型从Pro/E到ADAMS的转换。ADAMS在进行运动学和动力学求解时,只考虑零件的质心和质量,而对零件的外部形状不予考虑,因此为了提高ADAMS仿真和分析的运行效率,在转换之前,必须对模型进行简化用[10]。模型简化后,通过Mechanism/Pro模块Interface下的ADAMS/View导入ADAMS,并完成运动副、约束、驱动力及工作载荷的添加,如图2(b)所示。

2.2 仿真结果分析

在完成对模型运动副、约束、驱动力及工作载荷的添加后,分别以不同的前进速度和转速进行仿真实验,设置仿真时间为20s,仿真步数为2000步,进行动力学仿真[11,12]。

仿真结束后,在ADAMS的Post process后处理模块添加割刀中心轨迹(如图3所示),并记录各实验条件下的仿真实验结果(如表1所示)。

在反复仿真后,笔者发现:在同一前进速度下,在一定范围内逐步改变主轴转速时,相同爪数伸入株间进行除草时,株距的变化是线性的,如图4所示。

透过仿真结果数据表可以发现,当前进速度与主轴转速数值比一定时,仿真结果相同。这个结果的较大意义在于:在图像和控制系统实时性提高时,可以提高前进速度,但保持前进速度与转速的比值不变,从而不影响割刀伸入株间的轨迹,提高除草效率。

由图4可以看出:在一定的前进速度下调节主轴转速(即通过调节前进速度与主轴转速),该除草执行机构能够实现大于220mm的任意株距的株间除草。当作物株距不断变化时,可以靠改变主轴伺服电机转速,来实现除草机构对不同株距株间除草的适应。这个结果为前端控制程序的编写提供了依据。

3 物理样机实验验证

通过仿真结果和实际设计需要,确定八爪式除草机构的设计参数和仿真所用的模型参数一致,并加工成如图5所示的物理样机。

在实验室土槽中,按照仿真实验得到的各实验条件下的株距,种上株距不等的一行棉花,进行轨迹验证实验,如图6所示。

控制工作台车按照仿真实验条件进行逐一验证,同时通过控制电磁铁的得失电,实现割刀的让苗动作。实验后,描出各实验条件下所得的轨迹,并与仿真实验割刀中心轨迹进行对比。对比所有相同条件下的仿真轨迹和实验轨迹,发现吻合度都较好。图7为在前进速度为0.1m/s、转速为6r/min时仿真轨迹。

图8为相同条件下实验所得轨迹。样机的割刀能够避开苗伸入株间,实现株间除草,很好地对仿真结果进行了验证。

4 结论

1)本文设计了一种田间株间、行间一体化智能除草机械末端执行机构和八爪式除草执行机构,该结构的设计能使工作爪端的割刀伸入株间进行除草。

2)基于ADAMS对所设计的机构建立了虚拟样机模型,并进行了仿真实验。对样机和割刀中心轨迹的仿真结果较好地反映了实际情况。仿真实验中的割刀中心轨迹能够有效完成株间除草,并在样机试验中得到了验证。

3)ADAMS虚拟样机的多次仿真实验为物理样机实验的实验条件选取提供了参考,极大地减少了物理样机实验次数。

4)仿真和实验结果表明:当前进速度与主轴转速数值比一定时,割刀的中心轨迹一致;同时,可以通过调节前进速度与主轴转速的比值,除草执行机构能够实现大于220mm的任意株距的株间除草。

参考文献

[1]李东升.国内外除草技术研究现状[J].森林工程,2001,18(1):17-18.

[2]J K Kouwenhoven.Intra-raw Mechanical Weed Control-possibilities and Problems[J].Soil andTillage Research,1997,41:87-104.

[3]Gobor Z,Schulze Lammers P.Prototype of a rotary hoe for in-tra-row weeding[J].12th IFToMM World Congress,2007(6):18-21.

[4]Griepentrog H W,Nielsen J.Autonomous intra-row weedingbased on GPS[J].CIGR World Congress Agricultural Engi-neering for a Better World,2006(9):3-7.

[5]镇江农业机械学院.农业机械学(上册)[M].北京:中国农业机械出版社,1981:181-184.

[6]刘国平孙仕明成学思,等.3ZS-2型中耕除草机的设计研究[J].农机化研究,1999(2):49-50.

[7]张惠友,侯书林.XQ-7型驱动式中耕除草复式作业机[J].东北农业大学学报,1998,29(1):62-67.

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《血染的实验报告》教学设计 第9篇

1.正确、流利、有感情地朗读课文，理解课文内容。

2.通过拓展阅读进一步体会细节描写在文章中的作用。

3.学习老科学家为科学事业无私奉献的伟大精神。

教学过程

一、新课导入

1.课前一分钟展示：全班齐背国学经典篇目《修身为本》。

2.刚才听到同学们诵读的国学经典后，老师为你们能够触摸到传统文化的脉搏，徜徉在国学经典的文化世界里而感到高兴，同时也深受启发，不由得想起了这样一句话：“日既暮而犹烟霞绚烂，岁将晚而更橙桔芳馨。”卡尔？施密特博士就犹如晚霞放射出灿烂的光彩，好似晚秋中的橙桔结出芬芳金黄的果实。今天，我们就走近这位老人，看看他是如何以生命为代价，完成那份血染的实验报告的。

3.师板书课题，生书空。

二、课文回顾

用自己的话说说这篇课文讲了一件什么事？

三、精读感悟

（一）感受毒蛇的凶猛

1.施密特博士既然是被毒蛇咬伤的，那我们就先来看一下图片，了解一下南美洲毒蛇长什么样子。（生看图片）

2.现在，请同学们打开课本，在书中画出描写毒蛇的句子。

3.课件出示句子：“这条蛇非常大，是灰色的，蜷在笼子中，像盘着的绳子，足有五六圈儿，小小的脑袋抬得高高的，细长的舌头不时吐出来，三角眼透出令人恐惧的凶光。”

从这段话中画出描写毒蛇动作的词语，读一读，把你的感受说给同桌听。

4.从这些动词中，我们能感受到蛇的凶猛，谁能朗读一下。（指名读句子）

（二）读中感悟，体会人物的精神

1.好一条可怕的毒蛇，它趁施密特博士不注意，一口咬伤了它，殷红的鲜血从伤口流了出来，此时博士的第一反应是什么？他这样做是为了什么？

2.多么善良的老人！在被蛇咬之后，实验室里空无一人，在求救无果的情况下，施密特博士是怎么做的呢？

课件出示：“他摸到一卷绷带，把伤口包好，拿出实验记录本。他把体温计夹在腋下，抬头看看手表，把每分每秒的感觉都写下来，像往常一样认真仔细地记录着……”从这些动作中你体会到了什么？他真的和往常一样吗？（身体状况不同，但博士认真负责的态度却与往常一样）让我们一起再来读读这段话，一起感受施密特博士严谨的工作态度吧！（生读）

3.被毒蛇咬伤后的博士又会怎样想呢？

课件出示：“完了，难道就这么死去吗？不！我应该再做些什么……”“我应该把这次特殊的实验记录下来。”这两处是对博士的心理描写，让我们走进他的内心世界，去感受一下老人的崇高品格，之后交流各自的体会。

4.博士的心理活动是作者通过他的实验报告推测而知的，那我们就来看看几处报告的原文，看看博士是在什么情况下记录的。

5.默读四、五自然段，完成下表。

6.让我们再回头看一看这份珍贵的实验报告，你发现了什么？省略号中可能省略了什么？

7.真让人心痛啊！时间啊，你过得快一点，让老人别在忍受这痛苦；时间啊，你过得慢一点，让老人完成这实验记录。可那无情的时间依然那样不紧不慢地走着，在被蛇咬伤五个小时后，博士手中的笔掉落到地上，他停止了呼吸，静静地离开了人世。在人生的最后五个小时里，他忍受了我们难以想象的痛苦，克服了我们无法估量的困难。这真是与 作斗争的五个小时。（生填空）

8.一位科学家就这样离我们而去了，但我们倍感欣慰的是他留下了宝贵的科学财富。作者在文章最后发出了怎样的赞叹？齐读课文的最后一句。

9.请同学们快速浏览课文的第4、5自然段，看看作者是通过哪些方面的细节描写体现博士的精神。（明确：心理、外貌、动作）这是我们在以后的写作中值得借鉴和学习的一种写作方法。

10.通过细节描写我们体会到了博士崇高的品质，谁想带着自己的崇敬之情再来读一读课文的最后两个自然段。

四、拓展延伸

1.作者把博士做记录的过程淋漓尽致地展现在我们面前，他只想赞美施密特博士一个人吗？你知道为科学事业捐躯的还有哪些人吗？

课件出示一些为科学事业捐躯的科学家。

2.同学们，今天我们通过文章中的细节描写，体会到老科学家的伟大精神。你们课前有没有搜集到此类文章，请读给大家听，并把你的收获与大家分享。

机构设计实验报告 第10篇

1)必须具备齐全的模型、而且尽量接近实物，这样才能对实验进行真实的模拟.2)灵活性强，零件的参数能根据需要随时进行调整，实现尺寸驱动功能，即改变其中一个零件的参数后，只需要重建模型，其它零件的相应点的位置会跟着发生改变，零件之间依然保持相应的联结关系，而不需重新进行装配.3)对于机构运动的模拟仿真功能.4)具有运动特性分析和动力特性分析的功能.5)具有实验指导功能.系统的结构流程图如图1所示.图1 系统的结构流程图

2系统开发方法

虚拟实验系统选用的平台是三维设计软件系统SolidWorks。SolidWorks它是基于Windows的全参数化特征造型软件，可十分方便地实现复杂的三维零件实体造型、复杂装配和生成工程图，以参数化和特征建模的技术为核心，为设计人员提供了良好的设计环境，还可以方便地对SolidWorks进行二次开发.用户二次开发的应用程序，可直接挂在SolidWorks的菜单下，形成统一的界面.一般而言，开发人员首先需要在SolidWorks的界面上添加自己的菜单项，以此作为激活用户程序的接口，完成与用户的数据交换。

SolidWorks的API(Application Programming Interface应用编程接口)提供了两种接口方式:有OLE Automation的Idispatch和作为Windows基础的COM(Component Object model).Idispatch的方法可用于VB、VBA或VC的开发环境，常作为快速开发的手段.本文开发的实验系统所使用的程序就是采用的Idispatch接口方法，用VC++6.0编写的.在程序编好后，编译即可形成DLL文件.不同的操作系统需要用不同的设置:Windows95/98采用“MBCS”;WindowsNT/2000采用“Unicode”;生成需要的3dll文件后，就可以使用SolidWorks的“文件/打开”菜单，在过滤器中选择“AddIns(3.dll)”，加载自己的DLL.若该DLL在注册表中注册成功，还可使用“工具/插件”菜单进行一次性加载，以后启动SolidWorks，就可自动加载该DLL，无须再进行加载操作，十分方便.3系统功能的实现

3.1实验装配零件库的建立

为了满足模型齐全的要求，笔者选用SolidWorks2001进行零件的三维造型，并把所有实验室内要用到的零件做成了一个零件库.通过对SolidWorks进行设置，可以使自己创建的零件库像工具条一样陈列在SolidWorks主窗口中.具体方法是:通过选择SolidWorks主菜单中的工具选项选择文件位置，将文件夹显示为调色板零件，再选“添加”，选中自己的零件库文件夹的存放位置.要使用这个零件库，只需要打开它就可以了.方法是，启动SolidWorks后，在工具下选择FeaturePalette，随后便有一个小窗口被打开，选中用户添加的文件夹，就会有一个新的窗口打开，创建的零件库内所有零件都以图标的形式陈列在窗口内，就好象在真实实验里看到的摆放在实验室里的零件一样.但使用起来比在真实实验室里方便多了，你只需要移动滑动条，就可以找到所需要的零件.3.2机构运动设计方案的确定

在拟订方案之前，首先可以从过去成功的设计案例中进行检索，看是否有与设计要求类似的设计案例.如果有，则以这个案例为模板，并对其作适当的修改，以满足当前的设计要求.这样做即可以保证设计要求，还可提高设计效率.如果没有类似的设计案例，则利用所掌握的专业知识和经验进行新的设计.机构运动方案的设计具体由以下几个步骤组成:

1)输入设计要求(包括输入输出间的函数关系和工艺动作要求等等)以及外部的各种约束条件.2)将设计要求及外部条件分解成各个基本动作、基本运动及其约束条件

3)初步选定能完成设计要求的基本机构或已有案例.4)将初步选定的基本机构进行组合，得到多种可能的设计方案.5)对各种方案进行初步的尺度综合.6)对各种方案的机构进行性能分析(包括运动和动力性能分析).7)对各种方案进行评价和排序，以选出最满意的方案.8)如果所有方案均不满意，则重新进行机构选型及组合、尺度综合及性能分析、方案评价及排序等工作.其中对方案的机构性能分析可以通过所设计的虚拟实验系统来完成.学生要做的就是先按以上步骤初步确定设计方案，画出机构运动简图，然后利用虚拟实验系统进行虚拟装配，给出初始输入条件，让系统进行分析计算，学生根据分析计算结果对设计方案优劣作出判断，如果满意，则根据确定的方案进行实际的拼接，如果不满意，则对机构进行构型演化，再装配，再分析，直至得出满意方案.3.3虚拟装配

在虚拟装配之前在磁盘上新建一个文件夹，用以存放选择的零件和最后形成的装配体.首先选出装配所需要的零件，从零件库拖出相应零件的图标，系统就会打开相应零件的编辑窗口，选择另存为，把这个零件存放到新建的文件夹中.注意不要改变没有保存的编辑窗口中零件的各项参数，因为放在这个零件库中的零件是一个参考模板文件，它的参数一旦发生改变，所有以它为参考模板文件生成的文件中的相应参数都会发生改变，所以在拖出图标后，一定要将其另存到自己的文件夹中.即可以在装配之前选好所要用的零件，也可在装配时随取，一般只需要选好几类零件就可以了.SolidWorks是基于Windows操作系统的，使用起来完全和 Windows 一样，可以利用复制、粘贴的形式在装配体窗口内生成同样类型的多个零件.如果是初始装配，则需打开一个新的装配体文件，将选好的零件插入到这个装配体文件中，在零件之间添加相应的装配配合关系就可以了.各构件之间的装配关系和其运动副关系是这样定义的:若是转动副，则在两零件连接处添加端面贴合和同轴心关系;若是移动副，则在两零件接触处添加平面贴合关系.对于机架和导轨等固定不动的构件通过右击SolidWorks特征管理树(Feature manager)中相应零件的实体名，在弹出的菜单内选择固定来实现.由于是虚拟装配，自然比真实装配轻松得多.因为SolidWorks可以实现尺寸驱动，所以改变装配完的机构中构件的某些参数，如杆长，机架的位置后，只需要对装配体机构进行重建模型，其它零件的相应位置会根据配合关系跟着改变，而不需要拆卸后重新装配.图2所示为运用此系统装配好的四杆机构，并且已在SolidWorks界面上加载了自己的菜单，准备进行运动仿真.3.4对机构运动的干涉检查

在装配体形成后，首先要对其进行初步的干涉检查.可以使用SolidWorks自带的干涉检查功能.如果觉得不够直观的话，则可以用拖动其中某个构件的方法，观察各个构件的运动情况，直观地看它们的运动是否会发生干涉.进一步的干涉检查，可以在运动的仿真过程中.选择编程加载的菜单下运动仿真项，对装配搭建的机构进行运动仿真.在仿真过程中可以观察到是否发生干涉，如果发生干涉，两个零件将有重叠的部分，这就需要对机构中的参数进行调整.3.5机构运动的仿真

机构的动态仿真的实现相当于在每一运动时刻，将各个构件根据约束摆放到空间的指定位置上.构件的初始位置在装配体装配好以后就确定了，其中机架位置的坐标值用户是可以自己设定的，而构件在运动当中的各个数据是由外部机构分析程序提供.因此，这种机构三维仿真方法不受机构的复杂性和自由度所限制.给出不同的输入，外部分析程低碳马氏体在热作模具中的应用 http:// Cr13模具钢开裂焊接工艺与Cr13模具钢磨损焊接工艺 http:// 电热水器选择五要点与如何选购安全的灯具 http://序会提供不同的运动数据分析结果，使机构得以实现不同的运动.运动数据分析结果被存储在数据库中以便需要时进行调用.3.6机构运动特性分析和动力学特性分析

运动仿真之后，还需要对机构进行运动特性和动力学特性分析.从而判断出所设计出的机构的优劣.方法是输出特征点的位置、速度、加速度、和力分析曲线.具体实现是通过VC编程绘制曲线图，从数据库中取出保存好的绘图所用的数据.如果所设计的方案未打到设计要求，就需要修改设计方案，进行机构构型的演化.演化的方法主要有运动副变换、加杆组、运动倒置、加自由度、运动等效变换，不断对方案进行修改，然后装配，进行运动学特性和力学特性分析，直到形成最满意的方案.3.7实验指导功能

实验指导主要是在修改设计方案时，系统提供帮助信息，告诉以通过那些方法来优化机构，在学生选好一种方法后，系统会给出方法的原理，帮助使用者快速地修改方案引言

混凝土搅拌机是使混凝土配合料均匀拌和而制备混凝土的专用机械，是现代化建设施工中不可缺少的机械设备。为了适应不同混凝土搅拌要求，搅拌机有多种机型。按工作性质分，有周期式和连续式搅拌机;按搅拌原理分，有白落式和强制式搅拌机。本次设计的是生产率为75m3/h的双卧轴强制式搅拌机，它是由搅拌系统、传动装置、卸料机构等组戊:搅拌系统由圆槽形搅拌筒和搅拌轴组成，在两根搅拌轴上安装了几组结构相同的叶片，但其前后上下都错开一定的空间，使拌合料在两个搅拌筒内不断地得到搅拌，一方面将搅拌筒底部和中间的拌合料向上翻滚，另一方面又将拌合料沿轴线分别向前推压，从而使拌合料得到快速而均匀的搅拌。设置在两只搅拌间底部的卸料门由气缸操纵。卸料门的长度比搅拌筒长度短，80-90%的混凝土靠其自重卸出，其余部分则靠搅拌叶片强制向外排出，卸料迅速干净。

SolidWorks软件可以十分方便地绘制复杂的三维实体模型、完成产品装配和生成工程图。它能以立体的、有光的、有色的生动画面表达大脑内产品的设计结果，较之于传统的二维设计图更符合人的思维习惯与视觉习惯，有利于发挥人的创造性思维，有利丁新产品、新方案的设计，帮助机械设计设计人员更快、更准确、更有效率地将创新思想转变为市场产品。

为此，我们利用SolidWorks软件来完成双卧轴强制式搅拌机虚拟样机设计双卧轴强制式搅拌机主要参数的确定双卧轴强制式搅拌机的主体样机设计

在搅拌机的结构设计中，最困难、最繁琐的工作就是运动机构的设计与运动轨迹校核。目前主要采用的轨迹图法或根据几何约束条件建立方程组来求解，但这种设计比较麻烦，且设计工作不直观，设计结果不尽人意，而利用三维设汁软件Solidworks则能较好地解决上述问题，首先建立零件的三维模型，再将其装配起来，并可进行有限元分析计算，最后利用COSMOSMotion来模拟各零部件的运动情况。

2.1零件设计建模

利用拉伸、阵列、切除、扫描、镜像等特征，建立双卧轴强制式搅拌机主要零部件的三维参数化模型.包括搅拌臂、搅拌筒、各种衬板、8种规格的搅拌叶片、刮板、搅拌装置等100多个零件。因电机、减速器、连轴器等为选购件，在设计时没有建立这些零件的三维模型，仅建立双卧轴强制式搅拌机主机上零件模型。在建模过程中，充分利用参数化尺寸、方程式共享数值、配置、派生零件等参数化设计和设计重用技术，便于虚拟装配时发现零件结构不合适时对其进行修改。

2.2虚拟装配

SolidWorks软件提供了自上而下和自下而上两种设计方式，因我们已完成了双卧轴强制式搅拌机主要零部件设计，所以采用自下而上方式.按照同袖、共面等几何约束关系先将侧衬板、侧搅拌叶片、搅拌叶片、搅拌装置轴装配体等小部件装配起来.然后将子装配体装配成筒体搅拌装置等较大的部件，最后将较大的子装配体组装成双卧轴强制式搅拌机的整机装配图。采用分级装配方法，既便于我们及时发现装配问题，又便于修改。

在设计过程中为便于方案论证和与领导、制造工程师及其他相关人员进行交流，我们使用了Animaior插件实现了搅拌机所有零部件的动态组装模拟，并制作了装配动画，提高了设计的可视化。

2.3有限元分析计算

搅拌机在工作过程中，搅拌轴是主要的传动和工作部件，利用SolidWorks内嵌集成的COSMOSWorks有限元分析软件对装配有搅拌臂和叶片的搅拌装置轴装配体进行有限元分析计算。首先将所建模型进行简化，忽略圆角倒角键槽等设计细节，通过标准数据接口，调人到CosmosWorks有限元分析模块，进行实体网格划分，添加轴一端“不可平移”约束、轴承载荷和叶片上分布压力，然后进行有限元分析计算，得到搅拌轴应力分布情况应变和变形状况，计算

CAD技术在建筑电气设计中的应用 建筑电气设计CAD特点 http:// 低碳马氏体在塑料模具中的应用 http:// 室内电线排线时应注意什么 装修房屋时如何考虑管 线 http://出危险点的应力和应变，为搅拌轴的结构设计提供指导，同时对设计是否合理进行准确快速的评估。

2.4搅拌运动模拟

搅拌机螺旋叶片绕水平轴旋转时使物料向上翻动，轴向力的作用将物料沿水平轴推向中问和另一端，物料的运动轨迹非常复杂在方案论证时，为形象地表达物料的运动情况，我们首先借助COSMOSMotion全功能运动仿真软件，制作了搅拌机空转工作的运行动画，再建立单个物料和搅拌叶片碰撞的数学方程，借助Swift 3D制作了单个物料在搅拌简运行状况，模拟出物料在整个搅拌筒中形成的封闭式环流，反映出物料的拌合、离析状态，为进一步借助控制方程模拟双卧轴搅拌机的物料运动轨迹打下基础。

3结束语