垄畦覆膜种行覆土党参种苗移栽机的设计与试验

针对党参覆膜移栽无机可用的问题,结合西北黄土高原旱区党参垄畦覆膜、种行覆土抗逆栽培模式,设计了一种具有开沟、播苗、起垄、整形、覆膜、种行覆土功能的党参种苗移栽机。对样机关键部件进行了分析与设计,确定了尖角长翼型开沟器、整形镇压、膜上覆土等装置的结构及工作参数,解析了核心部件作业机理。田间试验表明,设计的垄畦覆膜、种行覆土党参种苗移栽机埋苗率为4.1%,露苗率为2.6%,栽植合格率为92.0%,栽植深度合格率为87.5%,膜边覆土厚度合格率为95.9%,膜边覆土宽度合格率为96.3%,生产率约为0.14 hm~2·h~(-1)。田间性能试验指标均达到国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求。     

基于离散元法的油菜移栽垂直入土式成孔部件参数优化

针对南方稻田前茬秸秆存量多、土壤黏重导致油菜移栽机成孔部件作业阻力大、孔穴形态不稳定的问题,对自主研制的履带式油菜苗移栽栽植孔成型机构的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度进行单因素、多因素离散元仿真试验。结果显示:成孔部件的锥刺直径、锥尖倒角、入土深度对锥刺入土的有效深度及入土阻力有显著影响,且存在显著的交互作用;多因素仿真试验的最优参数为锥刺直径52 mm、锥尖倒角40°、入土深度86.30 mm。对最优参数得到的锥刺进行EDEM仿真和室内土槽对比试验,结果 EDEM仿真与土槽试验锥刺入土阻力变化趋势一致,孔形有效深度分别为55.4 mm和56.6 mm,误差率为2.1%;锥刺入土阻力分别为57.5 N和54.7 N,误差率为4.9%。     

PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善

PF455S插秧机的行走底盘与国产独轮驱动插秧机相比,水田机动性能和通过性较好,但也存在手柄安装夹紧不当等问题。介绍PF455S动力插秧机的系统组成、设计原理与主要参数,对发现的侧离器手柄问题进行改进,达到了设计目的。     

丘陵山地独轮驱动插秧机的总体设计

针对丘陵山地特殊的地理状况,为解决该地区水稻插秧的问题,设计出丘陵山地独轮驱动插秧机。进行了插秧机的总体设计,并对其主要技术参数进行和特点进行介绍。该机采用后插旋转式分插机构,采用独轮驱动,完全满足丘陵山地的水稻插秧要求。     

自动导航插秧机路径跟踪系统稳定性模糊控制优化方法

为了提高自动导航插秧机路径跟踪系统的稳定性,提出了一种利用模糊控制调整纯追踪模型前视距离的路径跟踪方法。在考虑自动转向系统一阶惯性环节的情况下,建立插秧机运动学模型,分析了在跟踪直线时纯追踪模型的稳定性条件;基于此稳定性条件,以速度和横向偏差为输入,以前视距离为输出,建立模糊控制模型实时调整纯追踪模型的前视距离;以洋马VP6E型水田插秧机为实验平台对所提出方法进行了实验验证,结果证明,该方法能有效提高路径跟踪系统的稳定性。     

南方双季稻区小行距插秧机的改进设计与试验

针对300mm行距插秧机在南方双季稻区栽插行距过大、穴数过少及不能充分发挥机插稻的增产潜力问题,在300mm行距插秧机结构的基础上,通过机械优化设计和田间农艺技术相结合的方法,对其插植部箱体、苗箱、支架(包括左右支架和中间支架)和浮板4个关键部位技术参数改进设计,研制出了适合南方双季稻区作业的2ZS-488B型(264mm行距)插秧机,并于2012-2013年在江西省2个试验点进行不同早晚稻品种机插行距的大田对比试验。结果表明:该插秧机作业性能稳定,漂秧率、伤秧率和漏插率分别为1.55%、2.68%和1.93%,相对均匀度合格率为89.54%。与300mm行距插秧机相比,其产量平均增产529.43kg/hm2,平均增产率达8.57%。该研究结果创新了南方双季稻区新的机械化栽插方式,有利于农机农艺的有效融合。     

全自动移栽机输送机构的设计

针对全自动移栽机的穴盘输送和精确定位问题,设计了可适应不同规格穴盘的自动输送机构。通过PLC控制系统控制步进电动机,实现穴盘苗的精确定位和输送。机械手、输送机构和栽植机构在控制系统作用下相互配合,完成自动移栽。最后进行了穴苗盘自动输送机构的性能试验,验证了穴盘输送机构的合理性。     

温室穴盘苗自动移栽机设计与试验

针对种苗从高密度穴盘移植到低密度穴盘,或者从穴盘直接移植到花盆的温室穴盘苗移栽生产需要,设计了一种轻简型自动移栽机。利用成熟的直线模组和无杆气缸组合设计出自动移栽机械臂,驱动取苗末端执行器往复于来源盘和目标盘进行取苗、移苗、栽苗操作,采用双排链传动实现穴盘和花盆输送,对穴盘苗的夹取操作采用气动两指四针钳夹式夹钵取苗方法。根据所设计的移栽机工作要求,构建电气控制系统。试制样机,开展试验研究。采用直线位移传感器系统检测分析机器取苗移栽移位性能,结果显示对于128/72孔穴盘苗,移栽效率分别达到1 221株/h和1 025株/h,运用单样本t检验法分析得到实测取苗移位间隔与理论设定穴孔间隔无显著差别,标准差低于0.5,整机工作精度准确。以当地自行培育的种苗为移栽对象,进行温室穴盘苗移栽生产试验,对比分析自动取苗移栽效能,结果显示多种穴盘苗移栽成功率平均达到90.70%,苗钵夹取破碎率低于5%,自动取苗移栽效果较好。     

凸轮-六杆式导苗机构设计及仿真

为了提高导苗管式移栽机作业质量,简化核心部件结构,通过AHP-模糊综合评价法优化提出了凸轮-六杆式导苗机构,根据导苗管式移栽机作业农艺要求,并结合导苗机构作业时序设计规定,确定了导苗机构的关键结构与运动参数。当株距δ=225mm、作业效率ξ=80株/(min·行)时,ωc=8.3 8 rad/s,υm=0.3 0 m/s,φc 0∈(-15°,72°),φg 0=3 5 0°,l1=2 4 mm,l2=6 0 mm,l3∈(285,295)mm,l4=1 8 0 mm,l5=1 0 5 mm,l6=4 5 mm,l7=3 5 5 mm,l9=2 9 0 mm。在该设计参数下,对凸轮-六杆式导苗机构进行了虚拟样机分析,结果表明:钵苗从导苗管滑道斜抛落入开沟器底部能够保持直立姿态,验证了结构分析和设计的正确性。     

触摸屏在自动移栽机检测系统中的应用设计

现有的自动移栽机未设置对工作状态信息进行检测和显示的装置。设计一个由触摸屏和PLC组成的自动移栽机检测系统,将触摸屏作为人机交互界面,利用触摸屏反应速度快、易于交流等特点,使上位机和下位机进行通信连接。传感器采集移栽机的工作状态信息,通过触摸屏实现移栽机动作信息显示、数据信息显示和报警信息显示的功能。测试表明,触摸屏可显示移栽机的实时工作状态信息,当出现异常时能及时通知报警,并在触摸屏上显示故障点,方便工作人员查找故障。