遥控自动立木整枝机运动控制系统

正确的控制逻辑是自动立木整枝机运动控制系统的关键技术.该文根据作业要求,研制了基于复杂可编程逻辑器件的自动立木整枝机运动控制系统.该系统采用自制的新型电动机位置动态检测装置,通过复杂数字逻辑运算及相应的闭环控制驱动电路,实现对人工林自动立木整枝机控制信号的分组、实时控制.该运动控制系统设计合理、控制逻辑准确,已成功应用于BSR Z23 001A人工林自动立木整枝机,工作可靠,使用效果良好.      

气吸式玉米高速精量排种器投种性能分析与结构优化

为解决前期研制的气吸式玉米精量排种器在高速作业条件下存在投种位置不一致和横向飞种导致播种均匀性差的问题,该研究从力学角度对投种位置不一致和横向飞种现象进行分析,构建了不同吸附姿态和尖端直立深入吸附种子的力学模型以及相邻两粒种子间距的数学模型,明确了投种位置不一致和横向飞种的产生机理及速度和株距对投种均匀性的影响机制,提出一种末端拨离+直线投种方法,确定了末端拨离阻气件的关键参数。利用高速摄像技术和ProAnalyst运动分析软件对投种过程进行对比分析,结果表明,采用末端拨离+直线一致性投种方法,种子在竖直方向匀加速运动,在水平方向速度为0,到达投种位置后脱离种盘,沿竖直方向直线加速进入导种管,可实现均匀一致的直线投种。台架试验结果表明,采用末端拨离+直线投种的气吸式精量排种器在各个作业速度条件下排种性能较改进前均有所改善,在14 km/h时,合格指数提高了1.61个百分点,漏播指数降低了1.00个百分点,株距变异系数降低了1.79个百分点。田间试验结果表明,在作业速度小于等于12 km/h条件下,播种机的播种合格指数均大于94%,漏播指数小于5%,重播指数小于2%,株距变异系数小于20%,采用末端拨离+直线投种方式可大大改善播种效果,提高精量播种机作业速度。研究结果可为气吸式高速精量排种器的研究提供参考。     

小型往复式甘蔗削皮机的设计

针对目前市场上缺乏小型、实用、成本低的甘蔗削皮机械化装置等问题,设计了小型往复式甘蔗削皮机,主要由动力源、机架、传动机构、甘蔗间歇旋转机构及削皮机构组成。利用曲柄滑块机构将电动机的旋转输出转变成削皮刀的往复直线切削和回程运动,间歇旋转机构实现甘蔗的间歇回转,与削皮刀的往复切削和回程运动相互协调,共同完成甘蔗的削皮工作行程和削皮刀的回程。通过对关键零部件的设计计算、有限元分析及动力学分析,验证了装置的可行性、合理性和有效性。试验结果表明:甘蔗削皮的平均干净度达到91.03%,削皮的总体效果明显,满足设计要求,为甘蔗削皮机械化装置的进一步发展提供了技术支持和参考。     

玉米茎秆甩刀式切碎装置的设计与试验

针对现有穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎装置位于整机后部,在作业过程中茎秆被轮胎辗压,造成茎秆切碎含杂率高的问题,设计了一种可以安装在割台下方的茎秆切碎装置。对切碎装置“L”型切碎甩刀进行结构设计,对单个甩刀进行有限元静力学分析,得出甩刀的应力图和变形分布图,可知甩刀工作时所受应力和变形量均在允许范围内。对切碎装置进行田间试验,结果表明:茎秆切碎长度合格率为90.6%,茎秆含杂率为0.5%,切碎装置满足设计要求。     

大蒜收获机限深挖掘装置的设计与试验分析

针对我国大蒜平作种植收获过程中存在的人工挖掘效率低、生产成本高及传统挖掘机具因挖掘深度不均匀导致的伤蒜问题,创新设计一种适用平作大蒜种植的大蒜收获机限深挖掘装置。主要介绍了大蒜收获机限深挖掘装置的整体结构和工作原理。建立了仿地形限深挖掘数理模型,阐述了仿地形限深的条件。通过对装置的田间试验和数据采集,得出了大蒜收获机限深挖掘装置的作业参数。试验表明,当挖掘深度为11.99 cm,入土倾角为24.5°时,试验指标挖掘阻力最小,为3 163.9 N,满足了大蒜挖掘收获要求。      

基于Ansys的发动机离合装置动力输出轴的仿真研究

针对传统的离合装置结构不适用于大功率收获机工作的问题,设计了一种可实现发动机对工作部件分步驱动的离合装置,利用有限元仿真分析方法对离合装置进行研究。结果表明：在接合过程中,输出轴与行走驱动皮带轮结合处一侧的应力较为集中,存在发生形变的可能,动力输出轴能在0.48s完成对负载扭矩的传递,实现稳定的扭矩输出,该装置可以有效保护发动机及工作部件的使用寿命。     

丘陵茶园自动喷药装置设计与试验

为实现丘陵山区茶园自动化喷药,解决目前丘陵茶园自动化程度低、药液浪费严重和大中型装置无法进入等问题,设计了一种茶园自动喷药装置。根据丘陵山区茶园实际条件,对自动喷药装置的主要零部件进行结构设计及理论分析,装置采用水平方向和45°角方向喷射的喷药模式,结合超声波测距模块自动对靶,实现喷头与茶树冠表层之间位置的定位,并计算得到喷杆长度为1.1 m,单侧喷杆上设置3个喷头,喷头间距为0.5 m。喷药控制系统以STC89C52作为微控制器,运用C语言编程实现对喷杆喷药距离的自动调节和对电机和电磁阀的控制。选取冠层梯度、喷雾高度和行走速度为试验因素,以雾滴沉积密度为性能指标进行正交试验,结果表明：冠层梯度对雾滴沉积密度有极显著影响（P<0.001）,喷雾高度和行走速度对其影响不显著（P>0.05）,对雾滴沉积密度的影响程度从大到小依次为冠层梯度、喷雾高度、行驶速度,不同冠层梯度下各点位雾滴平均沉积密度均大于26个·cm^-2,满足喷幅界定的20个·cm^-2要求。     

指夹式马铃薯精密排种器设计与试验

针对舀勺式马铃薯排种器携种过程中种薯易受外界扰动脱离舀勺而造成漏播、清种过程清种振动强度与种薯质量不匹配而影响排种性能等问题,设计一种指夹式马铃薯精密排种器,通过控制夹板的开合与摆动进行排种作业,在携种过程中实现对种薯的可靠夹持,在清种过程中通过改变夹板对种薯的约束条件实现单粒夹持。为提高排种器作业性能,选取种床带速度、清种位移、夹板长度为试验因素,以合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标,采用三因素五水平二次正交旋转中心组合试验方法进行了参数优化试验,建立了各指标的回归模型,分析了各因素对合格指数、重播指数、漏播指数的影响规律。试验结果表明,当种床带速度为6.0km/h、清种位移为9.5mm、夹板长度为72mm时,排种器合格指数为90.3%、重播指数为6.1%、漏播指数为3.6%,满足播种技术要求。     

直刃斜装滚刀式切碎器的优化设计

切碎器是切碎机的主要工作部件，其设计与使用得好坏，对切碎机的工作性能影响极大.本文研究了直刃斜装滚刀式切碎器切碎饲草所需功率，提出了一种功耗最低的优化方法，能够选择合理的参数．以达到较好的切碎性能．     

精量播种机开沟器长度设计方法的研究

利用运动学方法，建立了无输种管式精量播种机零速投种的数学模型，分析了实现零速投种的条件；建立了种子下落过程中位移、速度的数学模型，开沟器底刃端点与排种器轴心水平距离的数学模型，以及开沟器长度的参数计算模型。应用理论研究成果对研制的垂直圆盘刷种轮式排种器的参数进行了改进，取得了较好的效果，为类似播种机的设计提供了参考依据。