气吸滚筒阵列式棉花精密排种器设计与试验

针对气吸式棉花精密排种器输气管路结构复杂、能耗大以及排种单体只能实现单行播种等问题,采用阵列吸孔吸种、侧向气吹清种等方式,设计了一种气吸滚筒阵列式棉花精密排种器,确定了该排种器关键零部件的结构参数,建立了充种过程的力学模型。以棉花种子为播种对象,以滚筒转速、吸孔直径、气室负压为影响因子,以合格指数、漏播指数和重播指数为排种性能指标,进行二次旋转正交组合试验,建立各影响因子与排种性能指标之间的回归模型,分析了各因子对排种性能的影响规律。采用多目标优化方法,确定最佳参数组合:滚筒转速为15.5 r/min,吸孔直径为3.5 mm,气室负压为4.2 k Pa,此时排种器的合格指数为93.5%、漏播指数为2.0%、重播指数为4.5%。经试验验证,试验结果与优化结果基本一致,满足棉花精密播种的要求。在此基础上进行了排种适应性试验,试验对象为几何特性存在一定差异的新陆早48号、新陆早52号、新陆早60号3种棉花种子,结果表明:合格指数均大于92%,漏播指数均小于3%,重播指数均小于5%,说明该排种器对不同品种的棉花种子具有一定的排种适应性。     

工厂化养殖自动投饵系统研究进展

工厂化养殖是当前集约化水产养殖主要的生产模式,可以实现精准投饵的自动投饵系统不仅能降低饵料浪费和劳动强度,还能减少环境污染,是集约化工厂化水产养殖模式最重要的配套装备之一。本文介绍了自动投饵系统的结构组成,从上料输送系统和下料抛撒系统两个方面分析了自动投饵系统的研究现状,重点阐述了气力远程输送与轨道式行走输送这两类应用最多的集中式自动投饵系统的特点、存在的问题及解决方法。研究认为这一集水质监测、自动投饵装置和投喂决策系统于一体的闭环远程管理控制系统符合未来的发展趋势。     

基于气动PLC控制的食用菌锥形种木机

为提高食用菌生产过程的机械化和自动化程度,提出并设计了一种食用菌锥形种木的生产机械。该机械采用可编程控制器(PLC)控制,以气缸作为执行元件,具有自动送料、削尖和下料3种功能,可与枝条生产机械、自动接种机械和装袋机等一起组成食用菌接种生产线。实验表明,该机生产锥形种木的效率为6个/min,是人工生产效率的12倍,且具有质量稳定、能够连续工作的特点。目前,该机已批量生产并将陆续投放市场。     

槽缝式小麦气吸精密播种机的设计与研究

我国气吸式精量播种机在大粒穴播作物领域已发展得较为成熟,而对于小粒条播作物(如小麦)气吸精量播种机的研究却仍处于实验阶段,机具存在结构复杂、易堵塞和不适宜大田作业等问题。针对以上问题,设计并制作了一台圆管槽缝式小麦气吸精量播种机,该播种机主要由播种机械系统和电控监测系统构成,作业稳定性高,播种均匀性好,实现了小麦的高效精密播种。     

气动打标系统的分析与研究

打标技术拥有广泛的应用领域,其中气动打标技术又是应用最广泛的一种。本文对各种打标技术进行了介绍和对比,对气动打标系统的工作原理及各个组成部分作出了详细的分析介绍,并对该系统的升级改进进行了研究。     

基于Flow Simulation的气力脱膜装置流场分析

为解决目前残膜回收机脱膜难题,设计了一种气力脱膜装置。采用SolidWorks软件对该装置进行了几何建模,利用其附带的CFD插件Flow Simulation对模型进行流场特性模拟,得出了在不同结构参数下吹气口压强和风速的分布特性。结果表明:圆室圆口风箱吹气口的压强和风速均比方室方口风箱大,在风箱入口风压为101 826 Pa、流量为2 006 m3/h时,吹气口最小风压为101 462.83 Pa,最小风速为11.729 m/s,能够很好地满足脱膜条件。此研究结果可以为气力脱膜机械的研发提供参考。     

温室气动天窗机构的动力学仿真研究

根据华东地区的气象资料,分析确定风载与天窗位置角的关系,同时计算天窗均布结构重力和集中力两种荷载,在此基础上,针对经过优化设计的气动天窗机构,导出气缸负载表达式.结合气压传动特性,导出驱动力矩、驱动功率、排气节流压降和天窗运动的动力学基本方程.采用非线性规划方法,以动力学基本方程为目标函数,考虑适当的约束,建立气动天窗的动力学仿真模型.模型求解给出了气缸负载、天窗驱动功率、天窗角加速度和角速度等随天窗位置角变化的过程.     

温室开窗机构研究

本文对温室中常用的电动开窗机构、手动开窗机构、气动开窗机构的工作原理、优缺点、使用性能和注意事项做了详细的分析。结果发现,传统的电动齿轮齿条开窗机构存在响应慢、使用寿命短等缺点;气动开窗机构响应快,能够在环境比较恶劣的条件下正常使用。将气动技术应用到温室开窗系统中具有潜在的优越性。气动开窗初步研究存在不足,在温室内实现气动开窗有待于进一步研究。     

超高压气动加注阀流量特性试验研究

以预混高压气体加注为工程背景,对超高压气体精确加注的关键元件——超高压气动加注阀的流量特性进行了试验研究。利用杠杆原理和自密封结构设计,解决了超高压气动加注阀阀芯驱动力大、响应速度慢和高压气体泄漏的难题,设计出中低压小流量控制高压大流量的超高压气动加注阀。阐述了气动加注阀阀口流量特性的试验装置和测试系统,建立了阀门不同开度下的加注阀流道简化模型,在加注压力大于10 MPa条件下,对气动加注阀在不同阀口节流面积下的流量特性进行了试验研究。试验表明,储罐气体背压增长率和阀门开启高度对阀口流量特性影响较大;阀门开度较大时,阀口流道可简化为两级节流口串联,流量特性与理想收缩喷管相符,临界压力比在0.5左右;阀口开度较小时,阀口流道可简化为三级节流口串联,流量特性比较独特,临界压力比在0.3左右;增大阀门开度和加注压力是提高瞬时流量和流量系数最为有效的方法。     

圆管直缝式小麦气吸排种器性能的试验研究

精量播种技术是实现小麦高产、稳产的重要途径,本文研究了一种气吸式小麦精量排种器。排种器采用了内外圆管套装,利用真空负压通过外管直缝隙吸种的结构形式,并通过正交试验对排种器的缝隙宽度、旋转速度和负压值参数进行了优化。在田间与现有小麦播种机进行了对比试验,通过测量数据分析了直缝式小麦播种机的播种均匀性、田间出苗率、各行排种量一致性、总排种量稳定性以及种子破损率等性能。试验数据显示,该排种器比目前国内机械式小麦排种器的粒距变异系数提高了20%以上,播种均匀性方面有明显地提高。