联合收割机喂入量检测方法研究

为了对比不同喂入量检测方法的性能,并明确不同作业状态参数对联合收割机喂入量的表征程度,设计了基于割台传动轴扭矩、脱粒滚筒轴扭矩、过桥底板压力、割台传动轴转速、过桥轴转速及脱离滚筒轴转速这6个变量的喂入量间接检测系统。以南粳9108为试验对象,以中联重科4LZT-6.0ZE型联合收割机为试验平台,进行了系统试验,并通过数据采集卡采集各传感器输出,对输出数据进行了性能分析及主成分分析。试验及分析结果表明:扭矩系统整体性能优于压力系统,割台主动轴扭矩、脱粒滚筒轴扭矩、过桥底板压力及三轴转速对喂入量变化的贡献率达85%以上,且脱粒滚筒轴扭矩对于喂入量变化的表征程度最高。研究结果为联合收割机喂入量检测方法优化提供了参考。     

容积泵稳压气室稳压特性研究

针对容积式隔膜泵稳压气室工作过程,为丰富容积式隔膜泵稳压气室的设计理论,以ZMB240型活塞式隔膜泵为研究对象,对其稳压气室波动特性展开研究。分别建立了简化的ZMB240型活塞式隔膜泵带稳压气室和不带稳压气室的三维有限元分析模型,进行仿真分析,监测隔膜泵一个周期内的输出压力波动情况,并将两种情况下仿真结果进行对比。结果表明:不带稳压气室时,出口压力脉动幅度0.284 MPa,不均匀度25.94%;有稳压气室存在时,在初始压力分别为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7 MPa情况下,压力脉动幅度为0.199、0.154、0.104、0.128、0.2 1 7 MPa,不均匀度为2 8.1 3%、2 3.4 4%、1 6.9 9%、1 9.9 4%和2 9.6 4%。进而得出:稳压气室的存在,能在一定程度上降低隔膜泵输出压力波动,减小出口压力脉动幅度,但是稳压气室的初始压力必须与隔膜泵的工作压力相匹配。通过对稳压气室的压力波动响应特性仿真分析,解释了稳压气室对隔膜泵输出压力脉动的抑制机理,提高了隔膜泵仿真精度,降低了试验研究成本,为容积式隔膜泵稳压气室的优化设计提供了理论指导。     

基于LS-DYNA的玉米芯冲击特性分析

为控制玉米脱粒机工作过程中玉米芯的断裂和破碎,进一步降低籽粒夹带损失,提高玉米籽粒净度,在玉米芯径向压缩、轴向压缩、径向剪切和弯曲4种施力情况下,利用碰撞分析软件LS-DYNA对其进行有限元分析。将玉米芯分为三分段,各分段进行径向压缩、轴向压缩、径向剪切受力特性分析,并将玉米芯在弯曲跨度分别为8、16cm时进行对比分析。本研究为研制高性能玉米脱粒机、玉米芯加工处理设备及选择合理的玉米芯破碎方式等提供参考依据和相关参数。     

感应式高压静电喷头雾滴荷电效果影响因素分析

为研究如何在有限的充电电压下获得良好的雾滴荷电效果,首先建立了雾滴荷电过程的等效模型,对影响雾滴荷电效果的关键性参数进行理论推导;然后采取圆环形和仿形两种电极形式,取3个高压电极的关键性技术参数,设计4种不同的高压电极方案;最后配合2、2.5mm两种不同的绝缘层厚度,为雾锥角为80°的空心圆锥雾喷头TR 80-04设计了8种不同的高压静电罩,用网状目标法与法拉第筒法结合的荷质比测量系统对其荷电比进行测量,以荷质比评价其荷电效果的优劣。结果证明:理论分析与试验研究达到了良好的一致性,仿形电极的荷电效果明显优于圆环形电极,且电极宽度、电极中心到喷口的轴向距离与雾滴荷质比正相关,为高压静电罩的合理设计提供了可靠的理论和试验依据。     

青贮添加剂喷洒装置自动控制仪的研制

介绍了一种用于实现铡草机和青贮添加剂喷洒装置相联动的自动控制仪的工作原理和硬、软件设计。该控制仪可根据铡草机实时喂入量的大小自动调节喷洒装置的喷洒量 ,以保持草液比基本不变。测试表明 :该控制仪喂入量测试误差小于 (等于 )± 13%、喷洒量控制误差小于 (等于 )± 2 %、喷洒均匀性误差小于 (等于 )± 8%、控制周期小于 (等于 ) 1.5 s     

宽幅施药机械机器视觉辅助导航系统研究

为了实现宽幅施药机械喷幅的精确拼接,提出一种机器视觉辅助GPS导航方法。该方法首先对施药机械幅边喷洒泡沫剂并进行泡沫剂识别,识别过程中为了有效分割目标与背景,选定蓝色泡沫剂作为试验对象,提出使用超蓝色灰度化方案,并经过形态学滤波、行定位点的选取、Otsu分割提取泡沫剂信息,使用迭代的最小二乘法检测泡沫剂中心线的信息;然后给出了二维图形航向偏角和偏距的定义,并根据识别的泡沫剂信息进行航向偏角和偏差信息的提取,从而指导施药机械的行进方向。试验表明,所提方法可以较为准确地进行泡沫剂识别,根据泡沫剂信息识别得到的偏角计算值和实际测量值平均误差为1.58°,最大误差为2.5°,偏距计算值和实际测量值平均误差为5.4 cm,最大误差为8.4 cm,检测精度能够满足实际需求。     

拖拉机路径跟踪的变论域模糊控制

为了提高拖拉机自动导航控制系统的精度,采用变论域理论设计纠正位置和方向偏差的自适应模糊控制器,对搭载全液压转向装置的东风DF904拖拉机进行了在无干扰平坦路面和有干扰坑洼路面按预定路径行走的试验。结果表明,在平坦路面无干扰时路径跟踪的最大偏差不超过7 cm,平均偏差小于4 cm,在遇到障碍干扰而发生路径和方向偏差时拖拉机能快速、准确地纠正偏差,返回预定路径,完全满足作业要求,验证了提出方案的可行性和有效性。     

PWM变量喷施控制系统中电磁阀通径对喷雾压力的影响

PWM间歇喷雾式变量喷施过程中,电磁阀的快速启闭在管路中形成液压冲击,致使喷头的实际喷雾压力发生波动,导致其喷施流量和雾化特性发生畸变,降低了喷雾质量。为研究电磁阀通径对实际喷雾压力波动特性的影响,基于自主研制的脉宽调制间歇式喷雾变量喷施系统试验台,进行了测试试验。测试结果表明:系统压力与喷头流量一定时,随着电磁阀通径减小,压力波动均值减小,压力波动程度增大;在通径为DN15情况下,压力波动离散率≤0.002;在通径为DN10情况下,压力波动离散率≤0.01;在通径为DN6情况下,压力波动离散率呈较大幅度变化;且当系统压力发生阶跃时,电磁阀通径越小,喷雾压力波动振幅越大。     

轻量化在线分批预混药系统的设计及试验

针对市场上现有水田施药机械作业过程中易陷车及水药混合方式较为落后的问题,设计开发了水田施药机在线混药系统,提出了就地取水及在线分批精准混药的设计方案。系统采用PLC控制单次取水量及取药量的方式,实现水药的在线精准配比,并减轻了机组的质量。本文建立的在线精准分批混药系统,以PLC为控制核心,采用控制电磁阀的通断单次取水量、直线模组行程控制单次取药量的方式,进行了混药精度和混药均匀度的试验。试验结果表明:系统实现了在线分批预混药的功能,水药混合比误差小于7%,基本满足了设计期望及目标。