玉米秸秆粉碎抛撒装置工作参数优化及试验

设计了玉米籽粒联合收获机秸秆及杂余物粉碎抛撒装置,并探究其工作性能。以粉碎长度合格率、功率消耗为指标,以动刀线速度、刀片厚度、动定刀重叠量为试验因素,进行了中心复合表面组合试验。利用Designexpert软件平台对试验数据进行分析,得到了可信的回归数学模型,通过响应曲面法分析了因素及其交互作用对玉米秸秆粉碎抛撒装置工作性能的影响规律。利用遗传算法NSGA-Ⅱ对回归数学模型进行多目标优化,获得较优的工作参数组合,即动刀线速度为47.61m/s,刀片厚度为5.8mm,动定刀重叠量为30mm,粉碎长度合格率为87.72%,功率消耗为6.21kW。验证试验结果表明:其相对误差分别为1.4%、3.0%,优化结果为可信。田间验证试验结果表明:粉碎长度合格率与优化结果相对误差为2.73%,抛撒不均匀度为16.30%,满足玉米秸秆粉碎抛撒装置工作性能要求,为进一步研究提供了依据。     

锥型被动旋转式浅松装置设计与试验

针对垄作免耕播种后,中耕时期对作物根系附近土壤的浅松作业,研究设计了一种锥型被动旋转锄齿式浅松装置,以达到浅松和除草目的。作业时,外嵌锄齿锥形滚筒贴合垄侧,利用锥形滚筒的结构特性,增强锄齿在土壤作业过程中的滑移作用,以减小土壤扰动及耕作阻力、降低动力消耗及增强作业效果。为此,对外嵌锄齿锥形滚筒进行结构和参数研究,采用正交试验,以前进速度、弹簧镇压力、锄齿环间距为因素,以土壤坚实度差、入土深度稳定性为指标,利用Design-expert软件平台进行试验数据处理与分析。结果表明:在土槽试验车前进速度为1.0m/s、弹簧压力920N、锄齿环间距42mm时,土壤坚实度差达到29.8N/cm2,入土深度稳定性93%,参数优化结果可满足中耕作物苗期浅松作业的性能要求。     

探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构优化设计与试验

针对回转式蔬菜钵苗扎穴移栽机构破坏钵体完整性、穴口不对称造成栽植直立度差、打孔和栽植过程同时进行影响栽植质量等问题,提出了一种探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构。该机构可交替实现打孔和栽植过程,移栽臂栽植时,打孔器在前一株钵苗栽植位置完成打孔,保证了栽植时序且穴口对称,土壤回流均匀,有利于保证栽植直立性。在取苗位置执行探出式夹取苗钵动作,以保护苗钵基质的完整性。基于探出式蔬菜钵苗打孔移栽机构的运动学机理分析开发了优化设计软件,并完成了优化设计。开展了移栽机构的虚拟仿真试验和系列台架试验,分析了在取苗、打孔和栽植等关键位置的位姿。轨迹与位姿验证试验表明,该机构形成的特定轨迹和位姿可依次完成取苗、输送、打孔和栽植等动作。取苗试验表明,该机构可实现探出式取苗,有效保证了蔬菜钵苗基质的完整性。     

探出取推钵式蔬菜钵苗取苗机构优化设计与试验

为了提高蔬菜钵苗取苗机械化程度和取苗效率,设计了一种探出取推钵式蔬菜钵苗取苗机构,可实现快速取推钵动作。以大果哈椒钵苗作为取苗对象,分析了取苗机构的工作原理,建立了机构运动学模型,确立其优化目标,运用Visual Basic 6. 0开发可视化辅助分析软件,优化得出满足要求的最佳参数,形成相应的理论轨迹。建立三维模型,对模型进行虚拟仿真设计,得出仿真轨迹。采用3D打印技术进行试验样机制造,运用高速摄影技术提取试验样机实际工作轨迹,验证了实际轨迹与理论轨迹、仿真轨迹的一致性。试验测得实际取苗针最大入钵力,运用相似理论原理,推算出试验样机最大入钵力,并得到钵土最佳基质比为0. 4,进行试验样机取苗试验,取苗成功率为96. 87%,满足蔬菜钵苗取苗要求,验证了机构设计的正确性与可行性。     

水稻生产全程机械化农机系统优化配备研究

针对浓江农场当前农机配备主要以经验配备方式的现状,结合当前水稻全程机械化生产的农艺要求,将水稻收获后秸秆的打捆、运输等环节列入农业机器系统的优化研究中,应用模糊综合评价方法对水稻全程机械化生产机器系统进行选型,并构建整数线性规划模型,给出浓江农场科学合理的农机系统配备方案。与当前配备量的对比分析表明:优化后的配备方案具有更好的经济效益,同时明确了该农场闲置农机的台套数,并给出了闲置农机合理的处理措施。