基于作业速度的移栽机取苗送苗控制系统设计

对目前全自动移栽机取苗送苗效率低、精度低、株距不稳定,高速工作时取苗手与苗盘之间具有干涉等问题,提出了基于作业速度的自动移栽机取苗与送苗装置的控制系统,旨在提高送苗精度、株距精度,以及解决高速工作时取苗手与苗盘之间具有干涉的问题。本文设计了取苗手和苗盘进给的控制方案,提高了取苗送苗精度,解决了传统移栽机取苗和送苗之间的干涉问题,提高了取苗成功率;控制系统与拖拉机的速度相互配合,保证了移栽苗之间株距的稳定。该控制系统的使用极大地促进了番茄、辣椒等新疆特色农作物产业的发展,对兵团机械自动化水平的提高具有重要意义。     

红花丝采摘装置的凸轮机构运动失真研究

针对红花丝采摘装置漏采的问题,对其采摘装置进行动力学分析。研究表明:凸轮机构的运动失真是导致采摘性能降低主要因素,表现为凸轮与推杆顶端出现局部脱离,造成冲击振动,带动安装在推杆上的动齿与主轴上的定齿振动,导致红花丝夹不紧,出现漏采现象。为此,建立了推杆在弹簧作用下的动力学模型,利用MatLab软件对推杆在弹簧作用下动力学模型进行了分析,调整该模型参数,使凸轮回程型线产生对推杆的支持力始终小于弹簧的弹力,保证凸轮与推杆始终接触,消除动齿与定齿的振动,降低红花丝采摘装置漏采率,改善红花丝采摘装置的运动性能。同时,对凸轮升程型线进行设计,通过Creo软件仿真,推杆运动平稳,通过高速摄像验证设计理论的正确性,提高了红花丝采摘装置的采净率。     

基于Lab VIEW的苗盘输送控制系统设计

针对半自动移栽机移栽效率低的问题,设计开发了自动送盘系统。针对取苗机构位置固定,每次夹取1株钵苗的取苗方式,通过控制苗盘的横向和纵向间歇移动,实现钵苗逐个自动喂入,从而实现自动取苗。系统采用PC机作为上位机,由Lab VIEW构建控制系统操作界面;单片机作为下位机,接受传感器的检测信号和上位机发送的指令信号。试验验证表明:系统可以实时监测苗盘的运动位置和取苗工作状态,实现苗盘运动和机械手取苗的配合。     

基于ADAMS的钳夹式精量穴播器的设计与仿真分析

根据钳夹式精量穴播器的工作原理,分析了种子在穴播器里的运动过程。利用基于特征的参数化造型软件ADAMS完成了穴播器各零部件的三维造型,并进行虚拟装配及仿真分析。结果表明,利用ADAMS对钳夹式精量穴播器进行设计的方法可行合理,有利于降低设计制造成本和技术革新的研究。     

新疆棉花遥感监测识别区域的划分

对新疆棉花遥感监测识别区域进行划分,其目的是为新疆棉花监测运行系统中的样点布设、遥感信息获取和处理、遥感最佳时相的选择、作物识别和面积估测等提供科学依据.以遥感监测区划的原则、依据和指标为指导,以新疆遥感图像数据库、地理基础与专题图空间数据库、统计数据库为研究资料,结合农作物物候历、地面光谱与实地调查进行分析研究,做出了新疆三大棉区的遥感信息源区的划分、最佳时相区的划分与棉花遥感识别区的划分.区划结果表明:新疆三大棉区均定为陆地资源卫星信息源区;新疆三大棉区除吐鲁番地区6月上、中旬为棉花识别的次佳时相期,8月下旬为最佳时相期外,其他棉区棉花遥感识别最佳时相均为9月,次佳时相也均为6月;并在此基础上,把新疆三大棉区划分为6种棉花遥感识别区,即主棉区、重棉区、次重棉区、次棉区、零星棉区与无棉区.     

基于ANSYS/LS-DYNA的梳夹式红花采摘装置研究

红花梳夹采摘过程中红花的运动姿态对采摘效果有重要影响,为得到满足红花理想采摘的梳夹采摘装置的结构参数和工作参数,根据红花的物料特性,建立梳夹采摘模型,利用ANSYS/LS-DYNA软件动态模拟采摘过程,揭示采摘装置不同结构参数和工作参数与红花运动姿态之间的关系特性,不断调节采摘装置的结构和运动参数,直至红花花球和分枝到达理想采摘位置。模拟结果表明,低位置采摘时花球及分枝运动相对高位置稳定,且在行走速度2.5km/h,梳齿转速150r/min,限位杆与梳齿旋转中心的水平距离a=30mm时采摘效果最佳,可实现理想位置采摘。根据红花田间采摘要求搭建试验台并进行台架试验,采摘试验结果表明,56%的花球可以实现理想采摘,其平均采净率为48.5%。     

红花丝采收机扶禾器升降装置设计及仿真分析

新型自走式红花丝采收机工作效率受到扶禾器与红花植株的相对位置影响。为此,针对红花丝采收机在采收时保持扶禾器与红花花丝相对位置,设计了一种仿形升降装置,使扶禾器工作达到效率最大化。对仿形装置进行受力及伸长量变化率分析,确定机构尺寸及伸长量变化率与位移的关系。综合考虑力学与位移,确定各液压杆的长度变化范围为600~1 050mm,辅助液压缸的长度变化范围400~500mm,纵向仿形量可达到5 0 0 mm,横向仿形量可达到4 0 0 mm。通过ADMAS仿真进行纵向仿形和横向仿形,纵向仿形量可达到5 8 0 mm,横向仿形量可达到410mm,满足机械式红花丝采收机的运动仿形。该机构为研制机械式红花丝采收机提供了依据。     

基于红花力学特性的梳夹式采摘机构的设计与试验

由于红花特殊的物料特性,目前花丝尚未实现机械化采摘。为了提高红花的采摘效率及作业质量,以新疆区域主栽品种无刺红花为试验对象,对红花花丝进行夹持拉拔和压损试验。分析了含水率、拉拔速度即花丝夹持根数对花丝与种球之间抗拉力的影响,得到了抗拉力与各因素的参数关系及避免花丝损伤的可靠夹持力范围。对梳夹式采摘机构进行理论设计,推算出夹持力与花丝夹持根数、含水率及安全夹持摩擦因数的关系。根据夹持参数理论模型,结合红花夹持采摘的力学特性试验数据,搭建试验台,利用应变测力系统,对花丝的夹持采摘特性进行了测试。试验结果表明:实际夹持力测试数据与理论计算数据无显著性差别,从而验证了理论设计的可靠性。对开花3~4天、含水率60%~75%的红花植株进行采摘试验,其夹持采摘成功率达到80.2%。     

一种新型移栽机苗盘输送机构控制系统设计与验证

送苗装置是移栽机的核心部件。为此,针对现有的苗盘架结构与输送方式,设计了一种控制苗盘横向与纵向进给的控制系统;取苗手结束一次取苗后,控制核心根据取苗手传感器给出的信号控制苗盘按运动顺序横向或纵向移动。控制核心选择Arduino控制板,苗盘横向移动由与步进电机连接的丝杠滑台实现,纵向移动由步进电机带动链轮和链条实现。试验结果显示:苗盘输送系统能够完成穴盘输送作业,位移误差小于5%。     

基于包容性检验的新疆兵团农机总动力组合预测

为提高新疆兵团农机总动力预测的精度,以1989-2014年新疆兵团农机总动力为数据源,采用6种单项模型对其进行预测并根据预测性能指标的高低进行排序,再通过包容性逐步检验各单项模型,利用通过检验的单项模型构建组合模型,并使用所建组合模型对兵团2015-2016年农机总动力进行预测。结果表明:利用以上过程所建立的组合模型对兵团农机总动力预测结果的描述更加准确、可靠。