基于响应面法的玉米籽粒离散元参数标定

【目的】离散元法普遍用于模拟农业物料在农业生产过程中的运动状态。离散元模拟的准确度取决于所使用的离散元参数,对颗粒离散元参数进行标定,为其在仿真试验中的应用提供可靠基础。【方法】以玉米籽粒为研究对象,以堆积角为响应值,将采用不同参数组合的仿真试验结果与实体试验结果对比,提出一种基于响应面法的离散元参数标定方法。采用Plackett-Burman试验对玉米籽粒离散元参数进行显著性检验,筛选对响应值影响显著的因素;根据最陡爬坡试验确定显著性因素的最佳水平范围;采用中心组合设计进行3因素5水平响应面优化试验。【结果】玉米泊松比与玉米–玉米静摩擦系数交互作用显著,得到玉米籽粒离散元参数最佳组合为玉米泊松比0.438、玉米–玉米静摩擦系数0.182、玉米–玉米滚动摩擦系数0.051。采用标定好的参数进行仿真试验得到堆积角平均值为26.89°,接近实体试验的堆积角值。【结论】基于响应面法的玉米籽粒离散元参数标定方法是可行的,可以提高玉米籽粒离散元仿真试验的准确性。     

高地隙履带作业车的设计研究

针对烟草田间管理作业需求,设计了一种全液压驱动的龙门架式履带作业车,液压系统采用伺服阀控制液压马达,提高了履带车整体的可控性。采用Solid Works Simulation软件对满负载爬坡、转向和施肥作业3种典型工况下车架强度进行了校核,并选取空载、负载1、负载2的3种典型工况进行了试验分析。结果表明:在3种工况下履带车的平均偏驶率为4.12%、4.28%、4.62%。在搭配作业部件的情况下,履带车直线行驶满足国家标准要求,该液压控制方案可行。     

贯流风机禽舍风送喷雾消毒试验研究

采用贯流风机建立了禽舍风送喷雾消毒系统.该系统由贯流风机、细雾喷头、电磁阀、增压泵等构成.喷雾试验结果表明,风送式禽舍喷雾能够达到微雾喷雾的效果,雾滴覆盖均匀,依靠风送气流雾滴飞行距离得到较大的提高.     

甘薯秧茎切碎还田机的设计与试验

4UJH-850型秧茎切碎还田机由机架总成、上连杆总成、上下悬挂连接板、齿轮箱总成、切削粉碎主轴总成、限深轮总成和传动机构组成.它和轮式拖拉机配套作业,用于垄作薯类秧茎的粉碎还田.一次完成秧茎的收割、粉碎、还田等项作业.该机的切碎刀轴总成和限深轮的仿形功能使该机具能够适应垄作甘薯的种植特点.田间试验结果表明,4UJH-850型秧茎切碎还田机在作业过程中性能稳定,可靠性高,性能测试试验结果符合设计要求.     

油莎豆窝眼排种轮低位集穴排种器设计与试验

结合油莎豆物料特性和黄淮海区域油莎豆种植农艺要求,针对油莎豆种子表面凹凸不平、形状不规则导致的流动性差、充种性能不佳和每穴3粒种子投种时轴向分散等问题,设计了一种油莎豆V形凹槽窝眼排种轮低位集穴排种器。通过对窝眼排种轮直径、型孔以及其表面增设的V形凹槽进行设计,提高了精量分离充种性能;在窝眼排种轮下方加设低位投种集穴装置,既可降低投种高度,又可将分散下落的种子向中间聚集,提高了成穴效果。利用EDEM软件对排种器进行了运动特性仿真,分析了不同结构参数对充种效果的影响,确定了窝眼排种轮的结构参数;以窝眼排种轮转速、种层高度和型孔宽度为试验因素,以合格指数、漏播指数和重播指数为试验指标,进行了二次回归正交旋转组合仿真试验。仿真试验结果表明：影响合格指数的主次顺序为窝眼排种轮转速、型孔宽度、种层高度;当窝眼排种轮转速为22.10r/min、型孔宽度为14.23mm、种层高度为52.59mm时,合格指数为92.11%、漏播指数为2.24%、重播指数为5.65%。最后进行了台架试验,对仿真结果进行了验证,得出油莎豆低位集穴排种器的充种和集穴性能较好,满足油莎豆精密播种要求。     

自动导航拖拉机田间作业路径规划与应用试验

为了实现自动导航拖拉机田间作业的全区域覆盖路径规划,提出基于全排列算法获得转弯耗时最短的路径规划方案。为此,将农田地块划分为直线作业区域和地头转弯区域,在地头转弯区域内建立了拖拉机沿弓形和鱼尾形转弯路径行驶的轨迹解析模型,计算得到地头转弯区域所需的最小宽度及转弯所消耗的时间。在直线作业区域内,根据转弯次数最少来确定直线作业路径在田间的相对方向,生成相应的直线路径簇。根据对两块典型农田地块田间作业路径规划试验,得到了直线作业路径遍历顺序的一般规律。试验表明:这两块农田的路径规划方案中转弯路径的耗时较梭形行走、离心行走及向心行走方式至少减少了51%。     

小麦植株建模与单纵轴流物料运动仿真与试验

针对单纵轴流小麦联合收获机物料输送中出现的堵塞问题，对小麦在螺旋输送器、倾斜输送器和脱粒滚筒螺旋喂入头中的输送过程进行理论分析，确定了影响小麦输送性能的主要因素及参数范围；利用EDEM软件建立了收获期小麦植株离散元模型，并采用EDEM-Recurdyn耦合的方法，构建了小麦从螺旋输送器喂入、经倾斜输送器，直至到达脱粒滚筒的输送系统仿真体系，分析了小麦在连续输送过程中的迁移规律、轴向速度和局部物料质量流率变化情况。以喂入量、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速和脱粒滚筒转速为试验因素，以物料输送时间为试验指标，进行四因素五水平的二次正交旋转中心组合试验，结果表明：各因素对输送时间的影响由大到小依次为喂入量、脱粒滚筒转速、螺旋输送器转速、倾斜输送器主动轴转速；当喂入量为7.52kg/s、螺旋输送器转速为308r/min、倾斜输送器主动轴转速为369r/min、脱粒滚筒转速为1083r/min时，输送时间为6.37s，输送时间最短，采用高速摄影技术拍摄物料输送情况，结果表明试验与仿真模拟误差为4.08%，验证了数值仿真结果的可靠性，为解决单纵轴流联合收获机输送系统的堵塞问题提供了理论依据。     

畜禽舍环境控制技术

随着规模化畜牧业的发展,尤其是在近几年有不少国家暴发了流行性动物疫病以及其它动物疾病愈来愈多的情况下,畜禽舍的空气质量和疾病的预防,已成为当前环境控制及疫病预防技术解决的重要问题之一.传统的畜禽舍环境控制设备主要集中在空气净化方面,而且都是一些通风、过滤设备,这些环境控制设备不但安装麻烦、维修复杂且运行费用较高,而且净化空气的效率并不高.环境安全型禽舍是能有效隔离疫病和控制疫病传播的养殖防疫工程设施,是今后无疫病养殖小区和养殖场建设的核心设施.根据当前畜禽业生产现状和疾病发生特点,开发和推广适合中国国情、低成本、高效率的环境安全型畜禽场舍的空气质量和疾病控防技术及配套设备势在必行.以下介绍几种简单易行的控制技术.……     

板栗干枯病防治试验

1982～1988年间,在河南林县桑园板栗林区对板栗干枯病进行了病部刮皮涂药防治试验,从碳酸钠、多菌灵、波尔多液和石硫合剂4种药剂中筛选出1:10碳酸钠治疗干枯病效果最佳,防治效果达96%。试验区板栗产量逐年递增,经济效益明显。     

小型挖掘机偏转机构的有限元分析

以GC18型挖掘机偏转机构为研究对象,用Pro/Engineer建立了挖掘机的偏转机构的三维模型,并进行了模拟装配和有限元分析.针对偏转机构2个典型的工况位置的应力和变形,采用有限元法进行了计算分析,计算出2个工况下应力分布和变形,为有限元法在小型挖掘机设计上的应用提供了参考.