半自动大蒜栽植机关键部件的设计与试验研究

目前我国大蒜机械化种植发展缓慢,大蒜种植大部分为人工栽植,为了提高大蒜种植的劳动生产率,降低劳动强度,结合我国大蒜栽植的农艺要求,以及大蒜机械化种植的必要性,研究设计了一种新型半自动大蒜栽植机。重点阐述了该大蒜栽植机的主体结构与整机工作原理,以及相关核心部件的设计过程,并针对栽植机关键机构的结构及其原理进行具体分析。通过结合大蒜实际栽植的农艺要求,采用虚拟设计及试验样机试验相结合的研究方法,通过Solidworks软件进行了整机的模拟仿真,利用Adams软件实现了关键机构动力学动力分析,并通过样机试验验证。结果表明:半自动大蒜栽植机分别实现了蒜盘供蒜、机械臂针插式取蒜、动力分配及双动力协调运行等较好的验证结果和较为理想的试验参数,设计与试验研究结果为研究同类及全自动大蒜栽植机械的研究与设计提供了理论依据与数值参考。     

变性椭圆齿轮分插机构的运动特性研究

为研究变性椭圆齿轮行星轮系步行式插秧机分插机构的可行性,分析变性椭圆齿轮传动形式分插机构的结构特点和工作原理。以农业机械现代设计方法为平台,开发出该分插机构的参数优化软件,采用CAD/CAE软件建立虚拟样机模型,分析模型可靠性。结合理论模型和虚拟样机试验,对影响插秧效果的相关参数进行比较,判断其合理性。将该分插机构运用到步行式插秧机宽窄行插秧新的作业方式中,最终通过田间试验验证该分插机构的可行性。     

栽植鸭嘴开合控制机构分析与参数优化

【目的】针对钵苗栽植过程中存在漏苗、挂膜与栽植穴口过大等影响钵苗栽植质量的问题,试验研究了栽植鸭嘴开合控制机构运动特性与栽植鸭嘴的结构特性.【方法】基于MATLAB软件,采用遗传算法,在杆件参数的约束条件下,将高副关节位移优化到最大,保证栽植鸭嘴张角的稳定性.【结果】通过高副关节的运动位移与栽植鸭嘴的结构优化,获得鸭嘴开合控制机构的杆件参数最优值.【结论】通过田间试验统计分析,当移栽机的前进速度为0.5m/s时,钵苗的直立度为87.5°,栽植穴口直径为33mm,漏苗率仅为2%,表明栽植鸭嘴开合控制机构性能参数的优化提高了钵苗栽植质量.     

水稻分插机构推秧装置动力学分析与试验

由于推秧装置使分插机构的动力学分析复杂化,所以传统的分析方法是把栽植机构简化为曲柄摇杆机构。作者在研究分插机构的动力学状态时,运用基本动力学原理,重点分析了推秧装置的工作过程,建立了分插机构的动力学模型,并在试验台上进行了试验研究。最后利用模型对改进方案进行了优化计算。理论和试验结果表明,推秧装置在工作过程中形成的力学效果不能忽略。通过动力学分析找到了提高单位时间播次的方法。     

基于EDEM的油菜移栽成穴装置作业性能仿真与试验研究

为提高油菜移栽成穴装置作业性能,成型更优参数的栽植穴,采用模拟仿真和土槽试验相结合的方法研究成穴作业性能,优化成穴装置作业参数。运用EDEM软件仿真生成土壤与成穴装置,以栽植穴开口纵长和有效深度为响应值,结合响应面法Box-Behnken试验设计,模拟研究不同作业参数下的成穴效果,完成参数寻优。得出作业参数最优组合:穴刺直径35 mm、锥尖倒角64°、入土深度68 mm。土槽试验和仿真试验对比结果表明,开口纵长和有效深度平均相对误差分别为4.0%和5.68%,最优参数下土槽试验中栽植穴的有效深度47.2 mm、开口纵长84.4 mm。该研究优化了成穴装置作业参数,提高成穴作业效果,为今后的成穴机构与土壤相互作用关系的研究提供技术支持。     

步行式插秧机分插机构的优化设计

当前,无论是国内企业,还是中外融资企业,手扶步行式插秧机的分插机构仍然以曲柄摇杆式的传动形式为主。且旋转式的分插机构在其优化过程中还存在着一些问题。随着我国农业经济的不断发展,现代化农业产业对新型插秧机分插机构研究提出了更高的要求,步行式插秧机分插机构的优化设计迫在眉睫。基于此,以新型分插机构参数优化为对象,通过参数引、启发优化算法在步行式插秧机分插机构优化中的应用,判断目标的合理性。     

2YZ—40型吊篮式钵苗栽植机的研究

阐述了吊篮式钵苗栽植机的结构特点及工作原理，对于影响栽植质量的几个主要机械因素，根据理论分析并结合相应的试验，确定了合理的工作参数。     

导苗管式三七种苗栽植机构参数优化试验

为实现三七种苗的定向移栽,设计了一种导苗管式三七种苗栽植机构,对导苗管式三七种苗栽植机构作业时的定向过程、导苗过程机理进行了分析,确定了影响种苗栽植的主要因素;采用EDEM软件进行了定向过程的单因素仿真试验,根据仿真试验结果搭建了定向台架,进行了定向机构定向性能的正交试验,确定了定向机构优化后的工作参数组合.选取机组前...     

穴盘苗夹茎式取投苗机构优化设计与试验

针对目前中国蔬菜穴盘苗全自动移栽作业中取投苗装置复杂等问题,设计了一种穴盘苗夹茎式自动取投苗机构,并分析了该机构的工作原理,建立了运动学模型;以运动学模型为理论基础,利用MATLAB GUI模块开发了取投苗机构辅助优化软件,基于该软件通过人机交互分析了主要结构参数对苗夹尖点运动轨迹和运动特性的影响,得到了各结构参数优化...     

2ZD-6型水稻植质钵秧栽植机的研制

研究了以稻草为原料制造钵育秧盘,以稻壳为原料进行育秧的水稻植质钵育栽植技术,并设计了水稻植质钵秧栽植机。按照这种植质钵育栽植技术的总体要求,对栽植机的纵向进给机构、进给滑差的防止措施、钵块的横向定位与切分秧钵的支撑结构、纵向进给中分切秧钵后残余物的处理等问题进行了深入的设计研究,并完成了试验和试制工作。     

单行直插式木薯种植机的设计与优化

木薯大多种植在热带、亚热带地区，这些地区多为黏质土壤并且天气多雨，导致木薯种植劳动强度大、人工效率低下等问题。结合中耕施肥、除草等管理需求和木薯种植农艺要求，设计了具有七连杆机构的单行木薯直插式种植机。木薯种植机的动力来自拖拉机动力输出轴，经过2组链轮分别为分种装置和七连杆机构提供动力。通过辅助软件Solidworks对杆件长度、鸭嘴栽植器安装位角度θ参数进行优化建模，将建模导入有限分析元软件Adams进行仿真分析，通过改变主要杆件长度来获取栽植器机构的运动轨迹。用Adams软件对机构性能的主要参数变量进行优化，得到可以满足单行直插式木薯种植机的设计。     

考虑水分再分布的沟灌入渗模拟与春小麦垄作沟灌合理垄宽

垄作沟灌技术具有显著的节水增产作用,但在春小麦种植中应用尚缺乏参数设计方面的理论支撑。本研究采用粉砂质粘壤土与粘土两种典型土壤实测水分运动参数和HYDRUS软件,模拟了梯形灌水沟不同垄宽情况下的土壤水分运动和停水后水分再分布,研究了不同灌水量时湿润锋推进过程和水分再分布后的湿润体变化,分析了设计灌水定额下适宜作物生长湿润体范围,提出了粉砂质粘壤土和粘土宜采用的合理垄宽为20～50 cm和20～35 cm,这一结果为干旱区春小麦垄作沟灌技术推广提供了技术支撑。     

基于计算机模拟技术的生态种植优化策略

树种种植前运用PHOENICS软件进行风场分析与模拟分析得出关键点数据与风向,配置不同的简化植物种植方案后再模拟风场,选择最优种植方案并验证优化后的植物种植对于风场微气候的积极影响,再用Ecotect进行热辐射分析优化筛选适宜树种,最后通过合理配置使居住区微气候达到人体舒适度适宜范围并推荐适宜树种。对园林绿地生态种植设计具有参考价值。     

女贞高颈网蝽几何形态特征的提取与分析

拟利用图像处理与分析技术,对女贞高颈网蝽几何形态特征进行提取与分析,研究该技术在其雌雄鉴定中应用的可行性。通过扫描仪获取到女贞高颈网蝽雌雄各50头成虫的图片,利用Bug Shape V1.0软件自动获取该昆虫的面积、周长等10个几何形态特征参数,并使用该软件手动测量其体长和体宽,计算体长和体宽的比值,比较不同分辨率下各参数的差异和雌雄个体间的差异。结果表明,女贞高颈网蝽图像长轴长度、叶状性和圆形度不受分辨率高低的影响,虫体面积、等效圆半径、偏心率、球状性和圆形度在两性别间差异达到极显著水平。在利用面积、等效圆半径、偏心率、球状性和圆形度进行两性判别时,不同分辨率下的交叉判别正确率为84%~87%;使用手动测量参数时(1 200 dpi),交叉判别正确率为86%;而使用软件自动获取的10个参数进行判别时,交叉判别正确率为88%~90%。因此,利用该技术不但可以成功获取女贞高颈网蝽几何形态特征,而且初步实现了女贞高颈网蝽成虫雌雄个体的鉴定。     

造林密度对黄梁木幼林生长和林分蓄积的影响

【目的】通过分析造林密度对3年生黄梁木Anthocephalus chinensis幼林的树高、冠幅、枝下高、胸径、单株材积和林分蓄积等的影响,探究造林密度与黄梁木人工幼林生长的关系。【方法】采用完全随机区组设计,共设5个造林密度,分别为625、667、833、1 667和2 500株·hm~(-2)。采用每木检尺法,测量每个小区内9株试验树主要生长指标。采用单因素方差分析和Duncan’s多重极差检验法比较不同造林密度间的差异,采用相关性分析对不同数据组间的相关性进行分析。【结果】造林密度对黄梁木的树高、冠幅、枝下高和林分蓄积生长有极显著影响(P0.01)。树高(y)与密度(x)呈极显著正相关关系,回归方程为y=-4.000 0×10~(-7)x~2+0.001 6x+8.270 3;林分蓄积(y)与密度(x)呈极显著正相关关系,回归方程为y=-1.000 0×10~(-5)x~2+0.112 7x-12.664 0;冠幅(y)与密度(x)呈极显著负相关关系,回归方程为y=15.942 5~(-4.000 0×10~(-5)x)。研究还发现,胸径(y)与冠幅(x)存在极显著正相关关系,回归方程为y=9.661 3x~2-103.950 0x+293.870 0。【结论】就黄梁木幼林而言,造林密度为2 500株·hm~(-2)幼林的树高和林分蓄积最大。     

基于虚拟响应面分析的水稻插秧机分插机构参数优化与试验

针对现有高速分插机构参数优化方法盲目性较大或计算复杂的问题,以椭圆齿轮三插臂分插机构为例,采用虚拟中心组合响应面试验设计方法,以插秧株距140mm时的插秧穴口宽度、推秧角度和轨迹高度3个指标为目标函数,以椭圆齿轮偏心率、齿数、行星架初始安装角度和插植臂安装角度4个参数为设计变量,构建响应面回归模型,采用优化算法求解响应面近似回归模型,直接求得一组满足多个约束条件的最佳参数组合。以求解的最佳参数组合:椭圆齿轮偏心率0.18、齿数23齿、行星架安装角度15°、插植臂安装角度25°设计并试制三插臂分插机构。通过理论分析和台架试验,回归模型计算的目标函数值与理论计算值和台架试验实测值之间的最大相对误差为0.668%。分析结果表明:采用虚拟响应面法优化可直接求得满足多个约束条件的参数组合,计算精度较高,提高了高速分插机构参数选择的针对性。     

杂交紫长茄瑞丰3号优化栽培模式研究

【目的】研究不同施肥措施及栽培密度对茄子新品种瑞丰3号产量的影响,为瑞丰3号紫长茄高产栽培提供科学参考。【方法】采用＂416-B＂最优混合设计,探讨种植密度和氮、钾、磷肥施用量与瑞丰3号紫长茄产量、利润及产投比的关系,并建立三元二次回归模型,分析各因子对产量形成的影响及相互作用效应。【结果】4个因素对茄子产量影响的顺序依次为氮肥〉钾肥〉种植密度〉磷肥,说明氮肥和钾肥施用量是制约紫长茄产量的主导因素。【结论】在该试验条件下,其最佳栽培措施是：施氮量297.33kg/ha,施钾量371.44kg/ha,施磷量95.68kg/ha,种植密度36908株/ha,紫长茄最优产量为100937.7±13239.5kg/ha。     

基于冠层光谱特征参数的油菜品种识别

高光谱技术在农业领域应用广泛，其快速高效、精准无损的特点为农作物品种分类识别提供了一定的技术支持。采集11个油菜品种苗前期、苗后期冠层反射光谱数据，以高光谱位置、振幅、面积、宽度、反射率和植被指数6个方面共23个特征参数为研究指标，衡量特征参数的贡献率大小和方差分析显著性，据此分析其区分、识别油菜不同品种的效果。结果表明：从贡献率的角度，不同类别的高光谱特征参数区分油菜品种的能力不同，振幅参数区分油菜品种的能力最强，宽度参数区分油菜品种的能力最弱，综合效果由强到弱依次为：振幅参数＞面积参数＞反射率参数＞植被指数参数＞位置参数＞宽度参数；从方差分析的角度，不同时期区分油菜品种的效果不同，苗后期的识别效果优于苗前期，其中，以植被指数参数识别油菜品种的综合性效果最好。多重比较方差分析中以D_r、SD_r/SD_b、(SD_r-SD_y)/(SD_r+SD_y)3个特征参数识别效果最优，可以明确区分6个品种。苗期利用冠层光谱特征参数能够较好的对油菜品种进行分类识别，研究结果为快速实现农作物的分类识别及合理制定农作物的种植面积和空间分布奠定了基础。     

土壤深松部件的试验研究与优化

根据保护性耕作的地表状况和对深松作业的要求,对研制的行间深松部件进行了田间试验,建立了影响深松作业的回归方程。以深松部件牵引阻力F最小为参数优化的目标,用MATLAB进行了优化,得出深松机的优化结构和性能参数。     

丘陵山地独轮驱动插秧机栽植运动的传动系统设计

丘陵山地独轮驱动插秧机是针对丘陵山地的所设计的水稻插秧机。为保证水稻栽植的顺利进行,栽植运动的传动系统的设计至关重要。本文对栽植运动的传动系统进行的分析和计算,得到合理的机构参数,为插秧机栽植运动的传动系统的设计提供依据。