一种小型多功能田间管理机的设计

为降低小地块耕作的劳动强度、提高劳动效率,在充分吸收大中型农业机械设备技术的基础上,开发出小型多功能田间管理机。该机是一种特色农业多功能田间管理机械,通过更换不同的工作部件,可以完成田间旋耕整地、播种、施肥、培土、田间施药、施叶面肥、果树喷药等多种作业,还能用于田间运输。田间试验示范结果表明,该机工作效率是人工作业的10倍左右,每台机器可管理1 hm2以上的庄稼,是玉米、花生、棉花等作物田间管理的机械化作业工具。     

基于微波多普勒法的施肥质量流量检测系统研究

为了实现施肥量的精确检测，本文构建了基于微波多普勒雷达以及振动干扰抑制方法的肥料质量流量检测系统。由多普勒信号经过快速傅里叶变换处理获得肥料颗粒速度和浓度。定义速度和浓度乘积为传感器输出值，并使用最小二乘法建立传感器输出值和肥料质量流量的线性回归模型。通过对信号的统计规律进行分析，将功率谱的5倍平均值用作区分振动干扰和流量信号的阈值。在实验平台上，使用2种复合肥进行了检测，实验结果表明，肥料质量流量最大检测值可达2629.9g/min，检测相对误差不大于5％。此外，将检测系统安装在施肥机上，在水泥路上使用第3种复合肥进行了测试，由于振动影响，检测系统最大检测误差达到21.57%。使用提出的振动干扰抑制方法进行处理后，肥料质量流量检测范围在1429.1~2976.9g/min之间，相对误差不大于10.04％。因此，结合振动抑制方法，微波多普勒法的质量流量检测系统能够精确检测实验平台上和施肥机上不同肥料的质量流量。     

山地微耕机液压差高装置的设计

由于山地坡度大、地块小、形状不规则,使农机操作困难,工作稳定性差。如何使作业机械在坡地上保持机身水平是解决这一问题的关键。针对这一问题,设计了一种液压差高装置。实践证明,该装置能够有效地解决这一问题,使得微耕机在山地稳定作业,为同类山地机械的研制提供了一个参考。     

双变量螺旋外槽轮排肥器控制序列对排肥性能的影响

施肥稳定性是评价变量施肥机作业性能的重要指标，为了研究排肥口开度（L）和排肥轴转速(n)的组合对排肥性能的影响规律，本文基于离散单元方法，对同一目标施肥量下，不同L和n组合下的施肥过程进行仿真。首先，通过标定试验，构建了基于广义回归神经网络GRNN的排肥量预测模型，经过验证，其决定系数达到0.9994，预测平均相对误差（MRE）为3.56%。其次根据螺旋外槽轮排肥装置的等排肥量曲线，选择3个排肥量1067.37、2323.04、4206.56g/min为目标排肥量，并利用差分进化算法（DE）确定同一目标施肥量下的控制序列(L,n)的组合。最后，利用离散元仿真软件EDEM 2.8分别对3个目标施肥量，不同控制序列下的排肥过程进行仿真。采用排肥均匀性变异系数σ作为评价排肥稳定性的指标，仿真结果表明，在目标排肥量Q1下，当控制序列为(25mm,17.78r/min)时，σ最小，为5.27%；在其他控制序列，σ均高于20%，排肥稳定性较差，且出现断条现象。在目标排肥量Q2下，当控制序列为(65mm，17.12r/min）时，σ最小，为3.46%。在目标排肥量Q3下，σ均小于4%，且在控制序列(65mm，32.85r/min），σ达到最小，为2.08%。当目标施肥量较小时，控制序列的选择对排肥稳定性影响显著，工作时，应尽量避免开度、转速的边界量。当目标施肥量较大时，控制序列选择对外槽轮排肥稳定性的影响较小。结果表明，螺旋外槽轮排肥器具有较好的排肥稳定性。     

排肥单体独立控制的双变量施肥控制系统研制

针对当前变量施肥机无法根据实际田块尺寸调整作业行数,进而调节作业幅宽的问题,该研究通过改造玉米播种施肥机的排肥驱动方式,设计了一种排肥单体独立控制的双变量施肥控制系统。首先通过二次多项式拟合方法,构建了排肥单体的双变量控制模型;然后对排肥单体的定位方法进行了分析,提出排肥单体独立控制系统;最后对各行排肥量一致性、不同车速下的排肥量控制准确性以及各行独立控制性能进行试验研究。结果表明,在排肥轴转速为10～60 r/min的区间内,各行平均排肥量一致性变异系数为3.35%;在目标排肥量为350 kg/hm~2,作业车速为7 km/h的条件下,排肥量控制精度达到97.6%;对于凸、凹和S形3种不同形状的施肥边界,各行排肥滞后距离相对于作业幅宽的变化率均小于15%。系统具有较高的控制准确性和稳定性,能够适应复杂施肥边界,可为玉米基肥变量施用装备的创新性研发提供技术参考。     

履带式车辆斜坡匀速转向特性分析

根据履带式车辆的运动特点,运用数力学理论,分别对履带式车辆在纵向和横向坡道上的匀速转向特性进行了分析,并在此基础上着重研究了地面纵向坡度、横向坡度对履带式车辆匀速转向的影响,即重力的纵向分力、横向分力对匀速转向的影响,研究在这些外力作用下,履带式车辆的转向运动规律,从而得出履带式车辆转向的最困难条件,为进行转向牵引计算和转向机构强度设计提供根据。