4GX-100型小区小麦种子收获机改进设计与试验

为进一步提升自行研制的小区小麦种子收获机工作性能,降低和改进一代样机采用梳脱割台所造成的籽粒飞溅损失大,脱粒装置喂料口及其罩壳内部易滞种、堵塞等问题,对4GX-100型小区小麦种子收获机进行改进设计。结合样机传动系统方案,对其双层收获割台、伸缩拨指式锥型脱粒装置进行设计,确定锥型滚筒结构参数（喂入段、脱粒段长度,大、小段面尺寸）,对脱粒元件结构参数、数量及周向分布进行计算,获得锥型滚筒转速在406~610r/min之间,伸缩拨指长度为172.5mm,其偏心距为40mm。为降低样机收获作业时的滞种率,利用离散元软件EDEM建立脱粒物料颗粒模型（小麦籽粒、短茎秆）,对锥型脱粒装置内脱粒物料的运动迁移过程进行模拟仿真与特征解析,分析研究脱粒物料中小麦籽粒的平均速度、位移随脱输时间的变化规律。改进样机田间作业性能试验表明,当样机喂入量达到0.52kg/s时,整机总损失率为1.18%,种子破碎率为0.13%,含杂率为0.64%,滞种率为0.02%,生产率可达0.18hm2/h,仅需短暂空转便可快速清机;整机运行平稳,脱粒装置喂料口及罩壳内部无堵塞现象,伸缩拨指式锥型脱粒装置能够有效抓取、脱输喂入物料,具有较强的适应性,作业机各项性能指标符合设计要求与技术标准的规定。     

基于近等速机构的玉米全膜双垄沟穴播机作业性能试验

应用Plackett-Burman试验设计并结合玉米全膜双垄沟穴播机工作原理分析获得的8个初始参数（放大机构比例、近等速机构传动比、成穴器开启位移、成穴器角度、曲柄转速、机器前进速度、主动杆转速、成穴器播深）进行筛选,得到作业机曲柄转速、机器前进速度以及主动杆转速对穴孔错位率、采光面机械破损率影响显著。在通过最陡爬坡试验确定显著性参数最优值区间的基础上,根据Box-Behnken试验结果分别建立了穴孔错位率、采光面机械破损率与显著性参数的二阶回归模型,探究单一因素及交互因素对不同响应值的影响效应,并结合Optimization-Numerical计算方法对直插式穴播机工作参数进行优化与田间试验验证。试验结果表明：样机作业性能在符合国家标准要求前提下,各显著性参数对其穴孔错位率的影响主次顺序为机器前进速度、曲柄转速、主动杆转速;对采光面机械破损率的影响贡献由大到小为机器前进速度、主动杆转速、曲柄转速。优化所得的样机最佳工作参数条件为：机器前进速度为0.52m/s、曲柄转速为72r/min、主动杆转速为140r/min。同时在此条件下,样机田间验证试验的穴孔错位率均值为1.23%,采光面机械破损率均值为956%,较优化前穴孔错位率（1.56%~5.87%）、采光面机械破损率（10.63%~73.37%）有明显的下降,表明在优化工作参数条件下作业机能够实现零速投种,基本无穴孔错位与撕膜、挑膜现象出现,能够有效避免对采光面地膜的机械损伤,表明建立的回归模型是可靠的。     

4UX-550型马铃薯挖掘机摇臂的仿真及分析

[目的]研究4UX-550型马铃薯挖掘机的作业性能,验证关键部件工作时的可靠性.[方法]应用Solidworks软件建立4UX-550马铃薯挖掘机的三维参数化造型,完成马铃薯挖掘机的整机装配.用ADAMS软件对马铃薯挖掘机进行仿真研究,获得摇臂的受力变化曲线,及作业时摇臂的最大受力,应用Solidworks/Simulation插件进行摇臂的强度分析.[结果]摇臂上A点的最大受力为14 937.48 N,摇臂上的B的最大受力为25 336.84 N,摇臂上的C点的最大受力为10 675.12 N,在有限元分析中将该载荷施加在摇臂上,分析的摇臂的最大应力为290.11 MPa,满足设计的强度要求.[结论]利用ADAMS仿真得到实际工作时摇臂的受力情况,用Solidworks/Simulation进行强度的分析,为验证马铃薯挖掘机摇臂的工作性能及可靠性提供了理论依据和设计的新思路.     

青稞芒的生物力学特性试验研究

为提高对青稞机械化联合收获和脱粒的效率、芒草分离率和碎芒率,减少含芒率,以及提高对青稞芒做饲料用的利用率,对甘肃,青海种植较广的昆仑14号、肚里黄、北青23号3种不同品种的青稞芒进行拉伸及剪切的生物力学特性试验,得出青稞芒的弹性模量、拉伸最大力、抗拉强度、剪切最大载荷、及剪切强度等各生物力学特性参数的大小,优选出适宜机械化联合收获和脱粒的青稞品种。结果表明:昆仑14号平均弹性模量为2 037.786MPa,拉伸最大力为2.828N,抗拉强度为14.2MPa,剪切最大载荷为4.669N,剪切强度为0.030MPa。与肚里黄、北青23号相比,昆仑14号各项生物力学特性参数数值较小,适宜机械化联合收获、脱粒和碎芒,为青稞机械化联合收获、脱粒及碎芒提供技术参考。     

基于EDEM的油菜播种机仿真试验研究

为提高油菜播种质量,探索最佳螺旋窝眼轮式排种器工作参数组合,运用EDEM技术对不同排种轮转速、窝眼轮型孔圆角直径、窝眼轮型孔排列螺旋升角进行仿真分析,确定了排种轮转速、窝眼轮型孔圆角直径及窝眼轮型孔排列螺旋升角与排种性能的关系。仿真结果表明:排种器转速30 r·min~(-1)、窝眼轮型孔圆角直径3mm、螺旋升角59.31°时,合格指数在93.7%以上,漏播指数为1.3%,重播指数为5%;随转速的增加,合格指数呈线性下降趋势,漏播指数、重播指数、变异系数均一定程度有所上升。经方差分析,得综合指数影响显著性顺序依次为排种轮转速、窝眼轮型孔圆角直径大小及窝眼轮型孔排列螺旋升角。仿真与田间试验拟合度高,表明采用离散元法分析油菜播种作业是可行的。     

“一膜两年用”玉米全膜双垄沟扎穴施肥装置设计

针对"一膜两年用"玉米全膜双垄沟田间基肥无法及时准确施入,种植作物需要不同生长阶段的膜下追肥、施肥问题,设计了携有近等速补偿机构的"一膜两年用"玉米全膜双垄沟扎穴施肥装置。通过应用Adams/View和Solid Works Motion虚拟仿真方法,揭示了膜下近似垂直扎穴施肥装置的工作原理,获得施肥穴距为330 mm时近等速补偿机构的最优组合变量,即:L_(AB)长度为60 mm、L_(BC)长度为151 mm、LDE长度为49.035 mm。通过对影响施肥穴距的近等速补偿机构参数进行分析,获得甘肃典型地区不同施肥穴距(200 mm、250 mm和300 mm)下近等速补偿机构所对应的作业参数。     

胡麻脱粒物料分离清选作业机参数优化与试验

为进一步提升胡麻脱粒物料分离清选作业机的工作性能,采用数值模拟仿真试验方法分析确定获得的单因素参数,以喂料装置振幅、物料层调节厚度和吸杂风机转速为自变量,以籽粒含杂率和清选损失率为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用三因素三水平响应面分析方法,分别建立了各因素与籽粒含杂率和清选损失率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明:3个因素对籽粒含杂率影响的主次顺序为吸杂风机转速、喂料装置振幅和物料层调节厚度,对清选损失率影响的主次顺序为吸杂风机转速、物料层调节厚度和喂料装置振幅;作业机最佳工作参数为:喂料装置振幅16.5 mm、物料层调节厚度7.0 mm、吸杂风机转速1 775 r/min(即对应的吸杂风机转速变频频率为59.2 Hz)。验证试验表明,籽粒含杂率和清选损失率均值分别为7.86%和1.58%,说明在最优工作参数下作业机能够降低胡麻脱粒物料在机械化分离清选过程中的含杂与损失程度。     

膜面清洁打捆自卸式残膜回收机的设计

针对甘肃省河西灌区玉米机械化收获作业后，部分秸秆残留附着在地面上，使得残膜难以回收且回收后含杂多，可利用价值低的问题，设计一种膜面清洁打捆自卸式残膜回收机。机具主要由悬挂装置、机架、传动装置、膜面清洁装置、起膜装置、捡拾喂入装置、打捆装置、卸膜装置和地轮组成，可同时完成膜面清洁、地膜捡拾与自动打捆卸膜作业。膜面清洁装置设计是在现有灭茬机构基础上，重新设计了灭茬甩刀的数量及在刀轴上的排列方式，并增加了秸秆输送搅龙，利用负压将切碎的秸秆输送到已作业地表；根据河西灌区的地形，对起膜铲的形状和入土倾角进行设计，取最佳入土倾角为23°；根据起膜铲的结构和排布，设计了偏心伸缩扒齿的排列方式；参照秸秆圆捆打捆机的设计，确定成捆室中转辊的数量为12根。田间试验结果表明:机具作业速度为1.39 m/s时，残膜拾净率为92.46%，含杂率2.15%，机具运行平稳，无故障出现，实现了膜土分离、膜杂分离，且地膜回收率高。     

4UFD―1400型马铃薯联合收获机挖掘装置的设计及有限元分析

对4UFD-1400型马铃薯联合收获机挖掘装置进行了设计,并以此为研究对象对其进行理论分析,用Pro/E软件建立其实体模型,并根据挖掘装置受力情况,利用ANSYS软件,对铲架及挖掘铲的变形进行有限元分析。根据分析结果,找出挖掘装置易产生损伤部位,为后续挖掘装置的优化设计提供理论依据。     

基于LabVIEW的汽车制动器速度控制系统的设计

利用制动器试验台对路试进行模拟试验,将LabVIEW运用于汽车制动领域的研究,发挥其独特的优势,根据能量守恒定律建立的数学模型,设计了基于LbVIEW的汽车制动器速度控制系统。系统针对实际控制系统验证范围有限等问题进行了模拟并应用于实际,以达到检测制动器性能的目的。试验证明,该汽车制动器控制系统能够描绘出汽车运行的变化规律,可以测试出汽车制动器的性能,符合最初设计目标及要求,实现了对汽车制动器工作台的模拟功能,提高了国内制动器的质量验证技术水平。