田间破膜刀头的结构设计与有限元分析

蔬菜、烟苗等农作物在幼苗移栽时需要对地膜进行破洞处理,而现有自动化破膜机构中的刀头结构复杂,制造不便,且遇到较硬的物体时容易损坏,用这种刀头进行破膜成本较高。针对这些问题提出了2种结构与制造相对简单的V型和弧型破膜刀头,利用三维软件UG建立刀头模型,并通过ANSYS Workbench对2种破膜刀头工作时的应力、应变、位移情况进行有限元分析。经过对比发现,弧型刀头工况下的综合性能更为良好,为破膜机构刀头的改进与设计提供了参考依据。     

基于农机农艺结合的玉米膜下精密播种机设计

针对传统地膜覆盖需要人工放苗、出苗错位、容易板结及出苗率低等问题，研制一种农艺农机相结合的膜下播种机械。分别采用膜上滚筒播种、播种铺膜不打孔及播种铺膜破膜3种种植模式进行玉米种植试验。结果表明，采用播种后铺膜破膜方式种植的玉米相对出苗率最高，达90%以上。各试验因素中，膜下覆土厚度和膜上覆土厚度对出苗率影响最大，膜下覆土厚度2 cm、膜上覆土厚度2 cm时玉米的出苗效果最好。结合当地降水量进行喷淋试验，在相同雨量的情况下，膜下播种抗板结能力远超传统地膜覆盖。      

穴盘苗顶杆式取苗机构的自动化控制系统设计

穴盘苗移栽技术在旱地作物种植中具有稳产高产和省时省工等优点。目前的穴盘苗移栽仍主要依靠人工进行取苗。针对这一问题,利用PLC设计开发了一种顶杆式穴盘苗取苗机构自动控制系统,来完全代替人工投苗。取苗动作自动控制过程的实现,对移栽机械的全自动化具有重要意义。     

土壤破碎机的设计与有限元分析

针对用于烟苗种植的破膜覆土机,设计开发一款小型土壤破碎机。对小型破碎机的最大破碎能力进行计算同时对破碎齿进行受力分析,验证其满足各项工作要求。使用ANSYS Workbench软件对整个破碎辊进行静力学和模态分析,证明其结构满足各项要求,可应用于生产实践,对破膜覆土机的整机研发提供参考。     

吊篮式移栽机旋转杯式喂苗机构设计

针对新疆番茄、线辣椒铺膜加滴灌种植模式的要求,研制了一种膜上移栽机。该机一次作业可完成辅助喂苗、栽植器破膜成穴移栽和膜面覆土等工序,但是由于结构复杂,喂苗速度受到很大限制。为此,设计了一套旋转杯式喂苗机构。其利用外销多槽轮机构带动苗杯进行间歇式转动,可以给工作人员充足的时间进行投苗;通过改变链轮齿数,来调整移栽株距。该机构使用简单方便,能大大提高整机的工作效率。     

导苗管式移栽机的烟苗移栽质量影响因素分析

烤烟是我国重要经济作物之一,种植面积大。烟草是以育苗移栽为主的作物,移栽是烤烟种植的重要环节,机械移栽的质量关系到烤烟的后期生长。目前,使用的移栽机主要有导苗管式、链夹式、盘夹式和吊篮式移栽机等。为此,重点分析了在移栽烟苗过程中导苗管式移栽机的优势及影响导苗管式移栽机作业质量的因素,对烟苗在移栽过程中各个阶段的运动轨迹进行了分段分析,为后续研究提供理论基础。分析认为,导苗管的倾斜角度、地轮的滑移率与移栽机的行走速度对烟苗移栽质量中的直立度、株距稳定性和漏栽率都有不同的影响。     

移栽机曲柄滑槽式栽植机构设计与试验

为了提高膜上移栽机的钵苗栽植直立度并减少破膜程度,提出了一种曲柄滑槽式栽植机构,阐述了移栽工作原理及结构组成,并建立了机构的运动数学模型。基于该模型采用Matlab软件编写了栽植机构的仿真分析与优化程序,分析了主要参数对机构运动轨迹特性的影响规律;以钵苗栽植直立度较高且破膜程度较低为优化指标(即鸭嘴栽植点出、入土轨迹尽量垂直垄面,且出、入垄面点和栽植点间距尽量小),利用程序优选出了一组最优的机构参数组合:在移栽机组作业速度v=500 mm/s时,L_1=150 mm、L_3=120 mm、L_4=310 mm、L=680 mm、θ_1=10°、θ_3=15°、θ=20°;在此组合下栽植器鸭嘴端的绝对运动轨迹在出入垄面时呈显著"γ"型轮廓,利于钵苗直立与穴口较小撕膜。提出了一种破膜程度检测方法,以烟草钵苗为对象进行了整机田间试验,结果表明:钵苗栽植直立度较高,优良率超过93%,较现有七杆式栽植机构提高10个百分点;栽植器鸭嘴的破膜程度有效减小,最低可降至8%。     

基于MSP430自走式移栽机平衡仪的设计

烟苗移栽是烟草生产产业中重要环节之一,烟草种植的倾斜度对烟草生长及后期产品的品质有很大的影响。为此,利用MSP430系列单片机设计了一个平衡仪,它将移栽现场的倾斜度通过LED以图形的形式显示出来,并对移栽机提出报警等提示信息。实验表明烟苗的倒苗率小于3%,符合农艺要求。该系统不但可以增强移栽的稳定性,而且能够提高烟苗前期的育苗质量。     

蔬菜穴盘钵苗取苗机构设计——基于PLC控制和虚拟样机技术

蔬菜穴盘钵苗是目前最常用的育苗方式之一,其工作方式为人工取苗后,再由机械进行栽苗操作的半自动化移栽,但这种方式的种植效率受到人工取苗效率的限制,达不到高效移栽的目的。为此,设计了一种新的自动取苗装置,并提出了5个椭圆齿轮组成行星取苗机构,利用PLC控制系统,可以实现取苗的连续自动化操作,并配备了远程控制和闭环调节环节,大大提高了穴盘育苗的机械效率和作业精度。利用虚拟样机仿真测试的方法对取苗机构进行了优化设计,使用UG软件建立了取苗机构的模型,将模型导入到ADMAS软件中进行了动力学仿真,将虚拟仿真得到的取苗片尖点运动轨迹结果和实验测试结果进行了对比,验证了其一致性。     

水稻钵苗膜上移栽机构优化设计与试验

膜上栽植技术可以有效防止水土流失、有利于有机水稻种植,钵苗移栽可以提高产量。为了将两种农艺相结合,提出一种膜上开孔并实现水稻钵苗栽植的移栽机构,能有效避免因破膜与水稻栽植不同步而造成的秧苗损伤。分析了移栽机构的工作机理,建立了运动学分析模型,开发了计算机辅助分析优化设计软件,并得到一组满足膜上移栽要求的结构参数。建立三维模型,并利用ADAMS软件完成虚拟样机仿真。设计物理样机,进行高速摄影运动试验。样机试验结果与理论分析所得轨迹基本一致,验证了移栽机构设计的合理性与正确性。在试验台架上完成了取苗试验与膜上栽植试验,取苗成功率为92.8%,膜上栽植的合格率为90%,满足膜上移栽的作业要求,验证了水稻钵苗膜上移栽机构的可行性。     

48V微混系统与电子增压器的发展现状与趋势

总结和评述了48V微混系统与电子增压器的基本架构和功能;综述了国内外48 V微混系统与电子增压器的研究现状和发展趋势,提出了发展中可能存在的问题;对48 V微混系统与电子增压器未来的发展进行了展望。     

喷油策略耦合EGR对不同燃料柴油机性能影响

以高压共轨柴油机为研究机型,运用AVL Fire构建其燃用纯柴油(B0)、纯生物柴油(B100)和B70N30(体积70%生物柴油+30%正丁醇)的三维CFD模型并进行验证。利用该模型模拟研究不同EGR率和喷油定时条件下三种燃料对发动机排放特性的影响。研究表明:同一EGR率下,与B0相比,B100和B70N30燃空当量比减小,缸内活性基(OH、O)浓度升高,NOx排放增大而碳烟(Soot)和CO排放降低;与B100相比,B70N30含氧量增加,滞燃期延长,导致Soot和CO排放降低。在相同喷油时刻下,相比B0和B100,燃用B70N30时局部高燃空当量比区域减少,CO与Soot生成降低,NOx排放高于B0;随喷油时刻过度提前至24°CA BTDC时,三种燃料的理化特性对Soot排放影响较小。     

满足国Ⅵ及以上排放要求的柴油机DPF技术

介绍了柴油机PM排放后处理技术中,过滤体材料的选择、再生方式的选择、再生控制策略等问题。分析了过滤体材料的发展前景,几种主流再生方式的优缺点,指出了再生控制策略发展面临的挑战。为满足国Ⅵ及以上排放要求的DPF技术的发展方向提供了参考意见。     

基于随机森林的锂离子电池健康状态估计

锂离子电池是电动汽车上关键的部件之一,准确地估计电池的健康状态(State of health,SOH)有利于保证电池的安全、提高电池的使用寿命。考虑到车用锂离子电池实际的使用情况,基于电池恒压充电电流曲线提出了一个预测电池SOH的新方法,建立了一个随机森林(Random forest, RF)模型来估计电池的SOH。另外,为了验证模型的准确性,把RF模型和BP神经网络模型进行了对比分析。实验结果表明,和BP神经网络模型相比,本文建立的RF模型能够更有效地估计电池的SOH。     

国内外农用喷雾机的发展现状及趋势

分析了国内外农用喷雾机的发展现状,把当前我国农用喷雾机现状与国外相比较,客观地提出了国内外农用喷雾机未来的发展趋势。提出了精准变量施药技术、混药技术以及机电一体化技术的提升会促进喷雾机进一步的大发展。     

多屏绝热辐射管道数值模拟分析

通过对直埋蒸汽管道内部空气层的数值模拟,得出当空气层厚度大于10 mm时应考虑对流传热影响并修正空气导热系数的结论。应用修正后的空气导热系数模拟计算不同结构蒸汽管道的温度场及外护钢管温度,分析屏蔽反射层的种类、数量,空气层厚度等条件变化对供热管道工作时温度场的影响。     

山东海洋养殖与加工装备业现状及发展方向

以山东省海洋养殖与加工装备为研究对象,通过实地考察海产品养殖企业与产品加工企业,与企业负责人、科技管理人员、生产管理人员召开专题座谈会,深入分析行业发展面临的形势与技术难点,掌握目前海产品养殖与加工中装备应用的现状与需求,提出山东省海洋养殖装备与加工装备发展的措施与建议。     

基于快速原型的底盘测功机阻力电模拟研究

针对目前底盘测功机电模拟研究存在模拟模型不精确的问题,通过研究底盘测功机电模拟原理,对汽车在道路工况和测试工况下进行了动力学分析,建立了底盘测功机加载装置阻力电模拟的数学模型。在基于快速原型的底盘测功机加载平台上,运用底盘测功机进行了恒速测功试验。结果表明:实时速度与设定速度误差在0.5 km/h以内,驱动轮输出功率16.8 kW,模拟精度较高。可为电力底盘测功机软件开发提供技术支持和硬件平台。     

基于ANSYS的某柴油机连接箱减重优化分析

对某柴油机连接箱的结构减重进行了研究。利用Creo软件建立连接箱模型并导入ANSYS中进行初始强度分析并校核,对模型进行拓扑优化分析,根据优化结果对模型进行合理的修改。对修改后的模型进行强度分析,并对比优化前后模型强度,以验证修改后的模型是否达到设计要求。结果表明,因合理改变连接箱结构,使得连接箱静力学分析结果有了较大的改善,对比分析显示,其应变值降低了44%,应力值下降了18.1%,减重10.9%,达到预期效果。     

某柴油机进排气提前角的选优

为了寻找柴油机在动力性能、燃油消耗率以及排放之间的平衡,获得更好的综合性能,基于GTPower软件,利用柴油机的基础参数,建立柴油机的整机GT-Power模型并用试验数据进行校准。然后设置多组进气提前角和排气提前角的值进行数值模拟,分别分析进排气提前角对柴油机功率、燃油消耗率、充量系数等参数的影响。最后综合考虑多方面的因素,得出进气提前角定在21℃A左右,排气提前角定在76℃A左右较为合理的结论。