丘陵山地独轮驱动插秧机的总体设计

针对丘陵山地特殊的地理状况,为解决该地区水稻插秧的问题,设计出丘陵山地独轮驱动插秧机。进行了插秧机的总体设计,并对其主要技术参数进行和特点进行介绍。该机采用后插旋转式分插机构,采用独轮驱动,完全满足丘陵山地的水稻插秧要求。     

水稻插秧机分插机构性能检测试验台结构设计

分插机构是水稻插秧机最关键的机构之一,其性能直接影响插秧质量。目前国内企业主要依靠田间试验验证分插机构性能,周期长、费用高。因此,设计出一种插秧机分插机构性能检测试验台,可以对研制出的分插机构进行相关性能参数测试,以分析其质量好坏。所设计的分插机构性能检测试验台,通过皮带传动、链传动等将电机产生的动力传递给插秧机分插机构,以实现分插机构的运转与前进,利用传感器、高速摄像机采集秧针加速度信号、秧针动静轨迹信号,通过设计编程将图形显示在计算机屏幕上,以确定分插机构的性能。     

几种农机新成果推介

<正>1成果名称2ZK-630型水稻快速插秧机1.1成果来源单位黑龙江省农垦科学院农业工程研究所1.2成果简介新型水稻快速插秧机栽植机构采用非圆齿轮行星轮系双分插机构(回转一周插两穴),属国内首创,分插机构采用对称式配置,使分插频率大幅度提高且振动相对减少。该机构比连杆式机构更牢靠、紧凑,传动平稳,实现了连续单向循环运动,能很好     

偏心齿轮分插机构运动学分析与试验研究

对偏心齿轮分插机构进行了理论分析，并在高速水稻插秧机分插机构试验台上采用高速摄影和视频图像处理技术，对分插机构的运动学特性进行试验研究，近而利用图像处理和分析技术对分插机构秧爪尖的运动轨迹、速度以及秧爪在整个运动过程中的角位移进行试验分析。     

偏心齿轮传动行星机构式分插机构的原理与秧爪运动轨迹的解析式

1 前言1960年代后期与盘育苗技术相结合发展起来的水稻插秧机,已使日本机插程度达98.4%(90年统计),为实现水稻生产机械化起了重要作用。1985年以前生产的插秧机,不论是步型插秧机(日本称之为第1代插秧机)还是乘用插秧机(日本称之为第2代插秧机),其分插机构均为曲柄连杆式。由于机构惯性力     

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。     

提高插秧机连杆式分插机构分插速度及改变结构方案的途径

为了从整机设计角度使连杆式分插机构惯性力得到平衡,提高插秧机的分插速度和工作性能,提出了一些改进设想,并建立了数学模型,通过计算机大量计算进行了验证。     

高速水稻插秧机分插机构振动特性研究

为提高高速水稻插秧机栽插性能,以其分插机构支撑臂为研究对象,对其振动特性进行研究。利用PRO/E软件建立其三维模型,并利用有限元分析软件对其受力和振动模态进行分析,得出其6阶模态分析结果。研究结果表明:通过合理设计支撑臂结构,能够使其固有频率有效避开插植臂周期激励频率和整车频率,为分插机构结构设计和转速性能提高提供理论基础。     

前插式双控差速行星系分插机构的运动特性及参数分析

针对传统高速分插机构均为多组非圆齿轮组成,安装和制造难度较大等问题,提出了一种双控差速行星系分插机构。分析了该分插机构的工作原理并建立其运动分析模型;采用RecurDyn虚拟样机仿真和MATLAB数值仿真等方法,对该理论分析模型和机构各参数与秧针栽插动静轨迹之间的关系进行研究。选取椭圆齿轮偏心率为0.13、插植臂长度135mm、插植臂箱体与y轴的初始夹角50°、插植臂与回转箱体的初始夹角35°和插植臂回转箱体回转半径90mm进行分析,结果表明:插秧株距为180~220mm时该分插机构能满足水稻插秧要求。     

基于MATLAB插秧机分插机构秧针运动轨迹分析

为实现插秧机机构的方便、快捷、准确,建立了水稻插秧机分插机构秧针运动的数学模型,利用MATLAB软件进行了数值计算和模拟,从而对机构运动的分析直观化、可视化,可为选择合理的分插机构的结构参数,提高插秧性能提供依据。     

单平行多杆式油菜钵苗移栽机构的设计及优化试验

为了解决黏重土壤油菜移栽时易出现钵体入土困难、栽植速度缓慢的问题,设计了单平行多杆式油菜钵苗推苗式移栽机构。该机构由曲柄摇杆机构和平行四杆机构组合而成。平行四杆机构上端短杆固定,长杆通过连杆与曲柄连接,并随曲柄的转动前后摆动,在开沟装置完成开沟后,从水平方向上将油菜钵苗进行推苗移栽。在曲柄长度为20 mm,转速为90 rad/min的条件下,通过建立运动学模型和开展Matlab运动仿真,对机构的杆件长度、前进速度等关键参数进行分析和优化,并通过正交试验得到最佳参数组合为：机具的行进速度0.4 m/s;平行四杆机构中长杆长度为400 mm;连杆长度为150 mm;连杆与长杆铰接点位于上端往下110 mm。根据程序数据显示,最优组理论株距为205 mm,推苗距离为70 mm。样机土槽试验表明,机具在实际作业中平均栽植株距为194.82 mm,与农艺要求的株距(200 mm)误差率为7.18%,运行稳定,移栽效果好。     

油菜钵苗移栽机栽植机构参数匹配与轨迹分析

针对油菜钵苗移栽机的结构参数对栽植稳定性的影响及拖拉机田间作业时部分工作参数受载波动影响栽植性能等问题,采用ADAMS建立参数化模型,开展栽植机构结构参数(栽植臂、从动栽植臂、连杆)及作业参数匹配研究和轨迹分析,确定机组前进速度v(m/s)与栽植频率f(株/min)的匹配范围。结果表明:当栽植臂长度为300mm、从动栽植臂长度为305mm、连杆长度为95mm时,栽植轨迹高度为225mm,其中连杆长度对栽植性能有较大影响;在理论可行范围内,当f/v比值为200时,栽植轨迹达到最优,且随机组的前进速度增加,对应的可行栽植频率范围呈线性关系随之增大,栽植机构可适应株距范围为240~375mm。同时,应用高速摄像在线观察得出,栽植机构实际运动轨迹与理论分析基本吻合。田间试验表明:穴深合格率为90.7%,变异系数为7.1%,穴口长度合格率为84%,变异系数为6.6%,满足栽植要求。     

水稻插秧机分插机构的运动学特性分析

运用数学解析方法,建立了曲柄摇杆分插机构和偏心行星齿轮分插机构的运动学模型,并对这两种机构进行了运动学特性分析和比较,为机构的设计、分析提供了理论依据     

井窖风场特征的CFD模拟与验证

为明确井窖内部空气受外界气流的影响及井窖维持适宜水热条件的机制,通过建立未移栽作物条件下井窖的三维数值模拟模型,利用CFD计算流体力学软件分析在1.50、2.70和3.90m/s近地表风速条件下,对井窖内部空气流速和流向进行数值模拟计算,并进行试验验证。模拟试验结果表明:近地表风速设为1.50、2.70和3.90m/s时,模拟的井窖纵切面平均空气流速分别为0.25、0.48和0.72m/s,井窖内的平均空气流速较近地表下降81.54%~83.34%;近地表风向由右向左时,井窖内纵切面的空气呈逆时针流动。验证试验结果表明:井窖内空气流速与地表风速成线性相关,模拟方程为y=0.220 9 x-0.176(R2=0.925 3);近地表风速为2.70m/s时,井窖内实测空气流速为0.42m/s,模拟值为0.48m/s。井窖内部空气受外界大气扰动较弱,减少热量和水分向外散失,有利于保持烟苗生长适宜的水热条件。     

杨树苗移栽机齿轮齿条式扶苗机构设计与研究

  目的  我国树苗栽植机械化水平相对较低，扶苗机构为树苗移栽机植苗系统中的关键机构之一。研发针对我国杨树苗移栽机的齿轮齿条式扶苗机构，可以保证树苗移栽设备的栽植效果。  方法  首先针对长杆式树苗移栽作业，分析速生杨树苗的物理特性，得到树苗的长度、地径变化范围数据，提出一种齿轮齿条式扶苗机构的设计方案，分析齿轮齿条式扶苗机构栽植性能与运动参数的关系，计算其扶苗支撑架的初始位置以及确定扶苗工作行程，利用接触碰撞算法计算齿轮齿条啮合的约束条件和运动参数。使用ADAMS仿真软件建立扶苗机构多刚度接触动力学模型并进行仿真，探究齿轮齿条模数对扶苗效果的影响，通过扶苗支撑架质心的位移和速度变化曲线分析扶苗运动的准确性，通过传动齿轮转速变化和齿轮齿条啮合力变化验证扶苗机构结构的传动性能。  结果  齿轮齿条模数为9，扶苗效果最佳，此时扶苗支撑架质心在前进方向上的速度波动较小，并且位移变化稳定，位移和时间量近似于线性关系，扶苗过程接近匀速运动，速度为122 mm/s左右；扶苗运动单次工作行程达到599.9 mm，满足了实际需要大于568.4 mm的设计要求；扶苗机构各级齿轮动力传递稳定，齿面最大接触力为512.6 N，远小于材料强度，没有发生跳跃情况和阻滞情况。  结论  齿轮齿条式扶苗机构可以满足杨树苗栽植的扶苗运动要求，实现零速移栽，保证了树苗栽植直立度，并且有效改善了以往树苗栽植过程中的扶苗方式，具有良好的运动稳定性，安全高效。本研究对造林机械设备具有一定的指导作用。      

导苗管式烟草移栽机的设计

为保证烟草实时移栽,提高移栽质量,减少劳动力投入,降低移栽成本,实现烟草移栽机械化、规模化,设计了一种导苗管式烟草移栽机.整机主要由悬挂架、地轮、仿形装置、投苗装置、导苗管、送苗装置、覆土压实轮、开沟器、动力传动链等组成.采用转盘式投苗机构把烟苗投入导苗管;采用曲柄摇杆机构、摆杆机构的可靠协调配合,把烟苗推入开沟器开好的沟中;曲柄摇杆机构摆动时把浇水阀门打开,实现移栽、浇水的同步;推入沟中的烟苗由覆土压实轮完成覆土和挤压;通过改变向投苗机构、送苗机构输送动力的链轮齿数实现株距的调整.该机具由拖拉机牵引,作业时地轮的转动经链传动、齿轮传动驱动转盘式投苗装置、曲柄摇杆机构、摆杆机构动作完成烟苗的移栽.该机具可完成移栽株距(500~650 mm)、移栽深度(80~120 mm)、灌水量(300~500 mL)可调以及效率高的目标,同时具有结构合理紧凑、维护方便、操作简单等优点.     

基于高副低代方法的平面凸轮设计

基于高副低代原理，将平面凸轮机构代换为平面连杆机构，运用圆向量函数建立代换机构的位移、速度、加速度矢量方程式，通过计算虚拟连杆的杆长和方向，求得凸轮实际廓线、曲率半径和压力角的表达式。并给出用圆形刀具加工凸轮时刀具中心的轨迹方程。运用该方法详细分析了滚子直动和滚子摆动从动件盘形凸轮机构中的凸轮设计问题，并对平面凸轮进行了设计，结果表明，该方法正确可行。     

基于有限元法的农用车辆发动机连杆动静态态特性分析

连杆是农业车辆发动机的重要组成部分,由于农业车辆作业强度大,连杆作业过程中其结构、位移及应力变化严重影响作业性能。针对以上问题,本文以某厂生产的内燃机连杆为研究对象,利用三维建模软件NX10.0建立连杆组模型。采用有限元法对连杆杆身,大头轴瓦,小头衬套进行受力分析。研究表明:连杆受拉伸载荷时最大应力为199Mpa,受压缩载荷时最大应力为230Mpa,且在杆身两侧会发生翘曲变形,最大变形量为0.03mm。对连杆在自由模态和预应力模态下进行了动态特性分析,在设置了相同的接触条件和约束条件下,得到自由模态下前10阶的振型和预应力下前6阶的振型,发现变形总是在大、小头处,杆身与两端的过渡处,杆身的中间部位。本文研究结果为指导连杆组及发动机设计提供理论依据。     

阀控液压缸正反向速度比及跟踪特性的理论分析

针对工程中出现的对称阀、非对称阀控制对称缸,对称阀、非对称阀控制非对称缸的各种组合形式,推导了统一的阀控液压缸系统的流量方程,对各种阀控液压缸正反向速度比给出了统一表达式。在推导过程中分析了影响阀控缸系统正反向速度比的因素,说明了不同阀控缸系统正反向响应速度及跟踪特性的差异,提出了正反向跟踪特性及负载匹配的概念,得出了一些对理论分析及工程实际有一定指导意义的结论。