膜上移栽钵苗栽植机构运动分析与参数优化

针对吊篮式钵苗移栽机膜上移栽易撕膜的问题,设计了一种鸭嘴式钵苗移栽机.建立了该机栽植机构的运动数学模型,并以此为依据在ADAMS中对栽植机构进行了参数化建模.利用参数化模型,分析了主要参数对机构运动特性的影响.在保证钵苗直立度较高的同时,以产生的穴口尽量小为优化目标,获得了一组最佳参数组合.此组合下,形成的穴口大小约为1.8 mm,鸭嘴栽苗后的运动轨迹垂直度较高,满足膜上移栽钵苗直立度高、不撕膜的农艺要求.     

苗盘钵苗自动识别及控制装置的设计与试验

针对全自动移栽机在田间作业中,因苗盘的钵苗格缺苗而导致的漏栽问题,研制了一种苗盘钵苗自动识别及控制试验装置。该试验装置采用单苗爪取苗,步进电机驱动钵苗盘纵向和横向移动,光电传感器作为钵苗识别装置,由可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)为控制核心,触摸屏作为人机界面,可适应不同规格的苗盘参数,可选择对该装置进行手动或自动控制。试验结果表明,该装置可有效地对钵苗格是否缺苗进行自动识别,并控制苗盘输送装置,使缺苗的钵苗格快速跳过取苗爪,提高取苗爪的抓取效率,以降低漏栽率;相对于没有采用钵苗自动识别的移栽模式,该系统漏栽率整体降低了约12%。该研究可为全自动移栽机的进一步自动化智能化设计提供参考。     

环形土槽中微耕机可靠性试验的油耗分析方法

根据相关的国家标准和微耕机在环形土槽中可靠性试验的特点,对其油耗的测试进行了探讨。采用新型的液位传感器,设计了相应的电路和计算机软件,实现了微耕机可靠性试验中油耗的测量与计算,并探讨了影响油耗测量精度的各种因素。     

3QXZ-6型制种玉米去雄机设计与试验

为了提高制种玉米生产管理的机械化水平,设计了3QXZ-6型制种玉米去雄机,主要由仿形机构、液压传动系统和仿形控制系统等组成。仿形机构采用平行四连杆结构;抽雄滚轮旋转运动由负载敏感液压系统传动实现;仿形机构高度调节由比例控制液压系统驱动升降油缸实现;以一定距离内下光电信号连续无表示玉米植株低,一定距离内上光电信号连续有表示玉米植株高为控制依据,实现玉米植株高度仿形模糊控制。对抽雄滚轮转速同步性能及控制系统响应时间、升降油缸运动速度进行了测试试验,结果表明:发动机转速在2 300 r/min附近时,滚轮转速最大偏差率极值为4.4%,同步误差率小于3%;响应时间为0.04 s;油缸上升速度为0.21 m/s,下降速度为0.27 m/s,最后确定了控制信号t与抽雄部件垂直位移量间的函数关系。田间试验表明,设计的3QXZ-6型制种玉米去雄机工作稳定,作业效率高,去雄率均值为87.7%,能够满足机械化去雄作业的要求。     

蔬菜钵苗取苗机构运动分析与参数优化

针对目前吊篮式半自动蔬菜移栽机手工喂入效率低的问题,设计了一种具有双曲柄齿轮—五杆式钵苗取苗机构的蔬菜自动移栽机。同时,建立了该机取苗机构的运动数学模型,并对机构的运动学特性进行了分析,得出了取苗机构主要参数对取苗臂尖点轨迹和速度的影响规律;提出了蔬菜移栽自动取苗的设计优化目标,利用MATLAB优化软件,优选出了取苗机构的一组最佳参数组合。在此组合下,取苗机构取苗、拔苗段的运动轨迹几乎是直线且与钵苗的垂直度较高,取投苗点速度较低,满足蔬菜自动移栽机的取苗、喂苗要求。     

变步长穴苗盘精准步进输送的研究与试验

针对目前半自动移栽机人工喂苗效率低的问题,设计了可适应不同规格穴盘的变步长穴苗盘精准步进输送装置。该装置通过输送带将穴苗盘输送到目标位置,先将苗株从穴盘中成排顶出再进行取苗投苗。装置将气液阻尼缸的往复运动转化成同步带的单向步进输送,通过PLC程序控制电磁阀,进而控制气液阻尼缸的伸缩,实现了步长可调和精准输送,提高了机具的适应性和准确性。同时,分析了一些主要参数对机构的影响,并进行了苗盘输送装置精准定位的性能试验。试验结果表明,利用气液阻尼缸驱动步进机构有较好的稳定性(99%),但是阻尼缸运动惯性产生滞后,且滞后的脉冲数比较固定,需要在PLC程序中增加补偿模块来消除误差。     

手动式喷雾器综合试验台设计

喷雾器产品质量关乎农作物质量安全,也关乎操作人员健康安危。鉴于我国农业目前仍以小农户经营为主,生产规模不大,因此使用中还是以手动式喷雾器等小型喷雾器为主。为对手动式喷雾器的主要性能参数进行可靠评估,现参照相关国家或行业标准,设计了专门的试验台。该试验台通过PLC驱动电动伺服缸和电动推杆实现模拟手臂对手动喷雾器进行打压、喷雾,并由上位PC通过通讯端口获取过程参数值,全程监测试验设备的各项试验参数并将其保存到试验数据库中。     

环形土槽微耕机试验平台设计

针对传统的微耕机田间试验受多种因素影响，而室内直线土槽无法进行可靠性试验，设计了可连续作业的环形土槽微耕机试验平台。采用闭合式环形土槽及轨道，实现试验平台长时间循环作业。各功能台车分开布置，台车上、下部的六轮行走机构及可转动的侧轮支轴，实现了台车在轨道上平稳运行及顺畅转弯。微耕机试验平台融合了上、下位机的自动控制技术、多传感器技术、无线通讯技术、园林灌溉技术等，实现了田间工况的重复模拟，既可进行性能试验又可进行可靠性试验，并能够对土壤坚实度、土壤含水率、微耕机扶手振动及受力等10余项数据进行实时采集和处理。     

基于虚拟仪器的后悬挂农具田间测试系统

为了解决后悬挂农具田间测试效率和精度低,测试成本高等问题,根据田间测试需求,设计了一套基于虚拟仪器原理的田间测试系统。该系统采用上、下位机模式,多种传感器融合及无线传输等技术,实现后悬挂农具多类型参数的实时同步测试。在田间拖拉机牵引试验平台和试验平台三点悬挂2BMSF-12/6型免耕施肥播种机2种工况下进行拖拉机燃油消耗、尾气排放、驱动轮滑转率、农具地轮滑移率、六分力、PTO扭矩和转速等田间试验。试验结果表明,后悬挂农具田间测试系统通讯正常,数据量大且准确可信,满足一般后悬挂农具田间试验要求,可为农具设计优化、适用性评价等技术提供理论支持。     

新型土槽试验台的研制

介绍了一种新型的土槽试验台,通过对台车的集成设计和计算机控制技术的应用,研制成功了集土壤恢复功能和试验功能为一体的台车,实现了被测农机具的三维受力、牵引速度、旋转部件扭矩和转速的自动检测,并可进行智能化工况模拟试验.