多孔介质物料热风干燥研究进展

多孔介质物料的热风干燥是许多工农业生产部门的重要生产工序,其干燥效能直接影响产品质量.多年来,国内外研究人员在多孔介质物料热风干燥领域进行了大量的研究工作,发展了多孔介质孔道网络模型,分析了分形多孔介质传热传质规律,建立了众多针对具体干燥对象的干燥模型,研制了多种多孔介质湿含量在线检测装置等.为此,从理论分析、数值模拟和实验研究3个层面综述了以上多孔介质物料热风干燥的研究进展,并对其发展趋势进行了展望.     

光电控制穴盘精密播种装置的研究

根据水稻工厂化育秧农艺的要求，设计了穴盘精密播种装置，该装置以PIC16C57为核心，采用光电一体化技术来控制电磁振动排种器，使其每次只排出一粒种子，提高了播种精度，降低了漏播率。试验表明，该播种装置的单粒率达98%以上，重播率小于2%，漏播率为零。     

我国蔬菜育苗产业现状及发展动态

蔬菜育苗是蔬菜生产中的关键环节之一,不仅可以节约用种量、增加复种指数,而且便于集约化管理,在我国有广阔的市场前景。为此,阐述了我国目前主要的几种育苗方法及相关技术,指出现阶段我国蔬菜育苗产业存在着育苗企业良莠不齐、缺乏规范化管理、育苗方法技术滞后和劳动者技术水平低等问题,并有针对性地提出了解决措施。目前,随着我国农业种植结构的调整,蔬菜育苗产业正向基质低廉化、育苗工厂化、育苗专业化及种苗标准化等方向发展。     

包衣稻种物理特性的试验研究

包衣稻种的物理特性是基于包衣稻种的播种机参数设计和性能分析的基础数据。选择了西南地区广泛种植的3个杂交水稻品种（Ⅱ优838、Ⅱ优多系57和岗优22），对其包衣稻种的容积密度、粒子密度、恢复系数和漂浮系数等物理特性进行了试验研究。按照正交试验设计原理安排试验方案，并对结果进行了方差分析，找到了影响这些特性的主要因素及因素影响的显著性度。试验结果和分析表明：稻种状态（包衣与否）对容积密度影响显著，对漂浮系数影响比较显著，对籽粒密度和恢复系数影响较小；含水率对包衣稻种的容积密度、业粒密度和漂浮系数影响显著；品种对包衣稻种的物理特性影响较小。试验研究得到了包衣稻种在不同影响因素和各因素不同水平条件下物理特性的具体数值。     

立式捏合机混合釜内流场遍历性研究

流场遍历是流场混合的必要条件.根据立式捏合机混合釜内螺旋桨刃尖的运动特征,定义了穿越、遍历率和遍历时间等基本概念;提出了用遍历率和遍历时间来评价流场遍历性能;分析了螺旋桨的自转公转转速比对流场遍历率和遍历时间的影响.研究结果表明:螺旋桨的自转公转转速比对流场遍历性能具有极大影响,并可以通过比较不同转速比所对应的遍历率大小得到较优的螺旋桨的自转公转转速比;采用双螺旋桨能明显提高系统遍历率,降低遍历时间.     

SBFEM法在农业设施装备零部件设计分析中的应用

比例边界有限元法是基于有限元法的无需基础解的边界有限元计算方法,该计算方法可以把线性问题的变量偏微分方程转换成常微分方程.常微分方程沿着网格径向求解,方程中的系数可以通过周向的有限单元近似值确定,从而提高计算的效率和精确性.通过单向受压带孔平板的比例边界有限元设计分析,并与传统有限元方法进行了比较,结果表明:比例边界有限元法在解决农业设施装备零部件设计分析中的应力集中问题上,比传统有限元法计算效率及精度更高.     

穴盘精密播种机控制系统的研究

根据水稻工厂化育秧农艺的要求,研制了一种穴盘精密播种机控制系统,该系统采用光机电一体化闭环控制,有很高的播种精度和较强的抗干扰性能,它对稻种的精播有一定的推广应用前景,同时也适于其他物料的精密播种.     

大蒜仿形浮动切根机构运动特性分析与仿真

为深入研究大蒜仿形浮动切根机构作业机理,进一步提升仿形浮动切根作业质量,开展切根机构仿形浮动作业过程运动学解析,构建切根机构浮动位移量数学模型、回转切刀刃口轨迹曲面数学模型、切刀刃口切割速度数学模型,探明切根机构结构参数和运动参数对仿形浮动切根作业过程的影响;同时,通过ADAMS虚拟样机仿真试验,获取切刀运动轨迹曲线、时间—切割速度曲线和位移—切割速度曲线,分析不同切刀转速、切刀数量、刃口位置点、切刀位移等对切割次数、漏切区、切刀运动轨迹、切割速度的影响。研究结果表明,通过合理设置切根机构结构参数和运动参数,可有效实现机构的仿形浮动切割作业,提升切根作业效果;当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为2 600 r/min时,根盘处的根系被单个切刀刃口旋转最高点的切割次数可达到2次,且漏切区面积很小;当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为1 000 r/min、切刀数量为4片时,根盘处的根系被所有切刀的刃口旋转最高点的切割次数为2次,且漏切区面积很小。该研究可为大蒜联合收获仿形浮动切根作业机理研究和机构优化提供理论参考。     

树冠环绕式仿形对靶施药机设计与试验

针对树冠横切面形状引起施药机喷头与树冠间距发生动态变化从而导致树冠内、外和两侧、中部等区域喷药量不均匀、较多药液喷洒在无效空间区域的问题,该研究提出一种基于激光雷达树干定位的树冠环绕式仿形对靶喷药方式。首先,基于喷头环绕树冠的运动需求,设计对称交叉布置的两自由度仿形机构,并建立喷头运动学模型,采用基于二环PID算法对喷杆伸缩和喷头旋转进行精准控制,通过匹配施药机前进速度实现喷头半圆和多边形轨迹仿形控制;然后采用平面激光雷达对树干高度的水平面进行扫描,提出基于DBSCAN(dnsity-based spatial clustering of applications with noise)密度聚类和3点树干形状拟合的树干动态识别和定位方法;再次,在FreeRTOS框架下搭建双层控制系统,对树干定位感知、动态喷头仿形轨迹控制、数据通信和操控交互等多任务进行并行处理,实现基于激光雷达树干位置信息的喷头动态伺服仿形控制。最后,以雾滴沉积量、雾滴密度、药液覆盖率和雾滴体积中值直径作为量化指标,在树冠不同区域布置10个检测点,对环绕式和定距施药开展6组对比试验。雾滴结果表明,树干纵向和横向定位误...     

硬件在环秸秆切割仿真试验平台初步设计

为在实验室条件下,仿真模拟收获机械在田间工作的收割和行进工作环境,该文基于硬件在环技术搭建了秸秆类切割仿真及试验平台,提出一种螺旋绞龙供料系统,实现了物料的连续供给,并利用离散单元法对其进行物料的碰撞、运动方向及箱内分布仿真分析,根据仿真结果优化了螺旋绞龙供料系统结构并验证了设计的合理性和可行性。根据车辆行进道路模拟试验理论,设计了一种模拟收获机械田间行走的振动台,采用PLC编程软件Gxworks2、触摸屏编程软件SKWorkshop V5.0.2和组态软件kingview6.60SP1进行上位机编程,利用加速度、转矩传感器及上位机仿真模拟,检测和给定试验过程中所需的控制与反馈信号。试验结果表明:当螺旋绞龙转速维持在450~500 r/min范围内且保持振动台振动频率为4.12 Hz时,割刀输出平均转矩近似为田间收获秸秆时的输出转矩,即割刀实际工作情况接近田间收获机械工况。该研究可以为收获机械设计提供试验参考数据,为农业机械模拟可靠性测试标准制定提供技术参考。