液肥注射式变形齿轮扎穴机构设计与试验

针对现有扎穴机构存在传动系统复杂、扎穴穴口较大等问题,设计传动系统简单且可实现穴口小变形齿轮扎穴机构。根据变形齿轮啮合特点,构建扎穴机构变形齿轮行星轮系节曲线数学模型。应用VB语言开发该扎穴机构仿真优化软件,分析变形齿轮长半轴a、变形齿轮偏心率e、变形齿轮变形系数m1等重要参数对扎穴轨迹影响,通过人机交互方式优化可满足扎穴机构工作要求的结构参数。应用Pro/E软件建立扎穴机构三维模型,ADAMS软件模拟仿真,喷肥针尖运动轨迹曲线与理论分析轨迹一致,验证机构设计合理性。台架试验总平均穴口宽度为21.1 mm、穴距220.1 mm。结果表明,该扎穴机构满足喷肥针扎穴穴口性能要求,可为深施型液态施肥机设计提供理论参考。     

不同高径比反应器对厌氧发酵产气特性的影响

圆柱形反应器的H/D（高径比）是影响厌氧发酵效率的一个重要因素,为此研究了在发酵液浓度、接种量一定的情况下,对H/D为2.18、4.66、5.00、6.66四种不同高径比反应器对COD（Chemical oxygen demand）去除率、容积产气率及平均容积产气率的影响。结果表明,H/D为2.18的反应器COD去除率最大,容积产气率、平均容积产气率也最大。     

基于Matlab7.0的大豆苗期土壤背景与杂草分割算法

解决大豆苗期图像中的土壤背景分割是大豆田间杂草识别的前提和基础.为了解决大豆苗期田间杂草识别中受光照影响及环境适应性差等问题,通过对400幅不同环境下苗期大豆图像的植被颜色和背景颜色分量的统计分析,得出用3基色红(R)绿(G)蓝(B)合成的同一像素点,绿色植被图像的颜色分量G值都大于R和B值,而背景则恰恰相反.研究表明,采用G-R和G-B双阈值颜色特征分割进行土壤背景分离取得了很好的效果,此方法较2G-R-B颜色特征分割法对绿色植物和土壤背景的分离更为有效,可广泛应用于处于各种农作物田间杂草识别及其它绿色植被分割中受光照变化影响较大的领域.     

水稻芽种物理特性试验研究

通过对黑龙江省常用水稻品种空育131、垦鉴稻6、垦稻12、龙粳26芽种的几何尺寸、千粒质量、休止角和自流角进行试验,测试分析了相同和不同含水率条件下物理特性的分布范围和变化趋势。研究表明,在含水率25%时,芽种的几何尺寸服从正态分布,长度主要分布在6.9~7.4mm之间,宽度主要分布在3.6~4.2mm之间,厚度主要分布在2.3~2.7mm之间;千粒质量分布在36~41g之间;滑动摩擦角分布在26°~33°之间;休止角分布在21.5°~23.1°之间。在不同含水率下,水稻芽种的几何尺寸、千粒质量、休止角、自流角均随含水率的增加而增大。试验对芽种物理特性有更深入地了解,结论可为播种机的设计奠定基础。     

卵形——全正圆齿轮行星系变速扎穴机构设计与试验

针对深施型液态施肥机扎穴机构始终无法满足喷肥针垂直姿态入出土问题,分别根据卵形非圆齿轮与全正圆齿轮行星轮系的组合啮合特性,设计了一种实现变速垂直扎穴的新型卵形—全正圆齿轮行星系扎穴机构。采用卵形齿轮相互啮合原理,控制扎穴机构在工作周期内的瞬时角速度变化,实现变速扎穴,满足喷肥针在入土与出土过程中水平绝度速度趋近于0的特定要求,达到穴口最小。以喷肥针垂直姿态扎穴并满足小穴口为设计目标,建立机构数学模型,以扎穴机构转速120r/min、前进速度1.2m/s和扎穴深度80mm为约束条件,得到机构的结构参数为卵形齿轮长半轴距离39.9mm、偏心率0.15、正圆齿轮节曲线直径68mm和喷肥针长度140mm,并运用ADAMS软件进行虚拟试验验证。通过高速摄像与扎穴试验,得到喷肥针在前进速度1.2m/s、扎穴转速120r/min与扎穴深度80mm下的轨迹形状、水平绝对速度曲线以及穴口宽度。结果表明,卵形—全正圆齿轮行星系扎穴机构在高转速与前进速度下,喷肥针始终保证垂直姿态入出土,实现了小穴口的目标。     

卵形-全正圆齿轮行星系变速扎穴机构设计与试验

针对深施型液态施肥机扎穴机构始终无法满足喷肥针垂直姿态入出土问题,分别根据卵形非圆齿轮与全正圆齿轮行星轮系的组合啮合特性,设计了一种实现变速垂直扎穴的新型卵形-全正圆齿轮行星系扎穴机构。采用卵形齿轮相互啮合原理,控制扎穴机构在工作周期内的瞬时角速度变化,实现变速扎穴,满足喷肥针在入土与出土过程中水平绝度速度趋近于零的特定要求,达到穴口最小。以喷肥针垂直姿态扎穴并满足小穴口为设计目标,建立机构数学模型,以扎穴机构转速120 r/min、前进速度1.2 m/s和扎穴深度80 mm为约束条件,得到机构的结构参数为卵形齿轮长半轴距离39.9 mm、偏心率0.15、正圆齿轮节曲线直径68 mm和喷肥针长度140 mm,并运用ADAMS软件进行虚拟试验验证。通过高速摄像与扎穴试验,得到喷肥针在前进速度1.2 m/s、扎穴转速120 r/min与扎穴深度80 mm下的轨迹形状、水平绝对速度曲线以及穴口宽度。结果表明,卵形-全正圆齿轮行星系变速扎穴机构在高转速与前进速度下,喷肥针始终保证垂直姿态入出土,实现了小穴口的目标。     

水稻植质钵盘精量播种装置投种过程的动力学分析

为揭示播种装置投种机理,判别稻种的损伤率,该文采用第二拉格朗日方程建立了投种过程稻种的动力学模型,通过仿真获得了稻种运动速度随竖直位移的变化规律,并利用高速摄像技术对稻种投种过程进行了在线拍摄,获得了稻种投种过程运动速度随位移的变化规律,通过试验结果与理论结果的对比分析,可知,投种过程中稻种的运动规律主要受到翻板长度、翻板质量、稻种质量等参数的影响,其运动速度随位移的增加而呈非线性递增,当垂直位移为27 mm时,稻种运动速度分别为0.54、0.45、0.34、0.29和0.18 m/s,为求稻种投种后与秧盘的碰撞力提供数据,从而为判别稻种的损伤率提供理论依据。     

蔬菜移栽机分插机构结构参数优化及运动特性分析

基于水稻插秧机的基础上改进的小型蔬菜移栽机,移栽的核心工作部件是采用曲柄摇杆的后插式分插机构,其性能决定移栽质量,通过理论分析,建立曲柄摇杆分插机构的运动模型,模拟了相对运动轨迹和绝对运动轨迹。运动VB软件获得运动轨迹,并进行参数优化,获得取苗角=13.2°,推苗角=68.08°,两角差值=55.50°。绝对运动轨迹高度达到300 mm,满足蔬菜移栽农艺要求,为蔬菜移栽设计提供理论依据。     

变形椭圆齿轮式扎穴机构设计与工作参数试验优化

针对深施型液态施肥机扎穴机构多参数下动力学性能差等问题,探索多工作参数下的变形椭圆齿轮式扎穴机构动力学变化规律,通过建立变形椭圆齿轮行星轮系的节曲线方程,采用Visual Basic 6.0语言,编写了变形椭圆齿轮式扎穴机构运动学仿真与优化软件,调节变形椭圆齿轮的长半轴长度、变形椭圆齿轮偏心率与变形椭圆齿轮变形系数等相关参数,优化并得到一组机构较优参数。搭建了扎穴机构动力学特性测试试验台,进行动力学特性试验。采用旋转中心复合试验设计方案,以行星架转速和土槽车前进速度为试验影响因素,以太阳轮轴所受扭矩和喷肥针入土时受到的拉压力为试验影响指标。在试验台上利用扭矩传感器、信号采集仪和DASP-10处理软件,测得太阳轮轴扭矩和喷肥针入土时受到的拉压力,建立试验影响因素和影响指标的关系模型及响应曲面图,并运用Design-Expert 8.0.10软件对试验数据进行分析。试验结果表明,当行星架转速64.4 r/min,前进速度0.61 m/s时,太阳轮轴扭矩为5.05 N·m,喷肥针受到的拉压力为20.03 N,此时机构动力学性能最优。应用此参数组合进行测试验证,验证了其合理性。该研究结果可保证扎穴机构在多工作参数下工作时,机具具有良好的扎穴性能。