一种果实拍振复合采收技术装置设计与试验

首先提出一种利用曲柄摇杆和曲柄滑块机构相结合的拍振方法,可解决干果、浆果的高效低损收获问题。为获取最佳拍振作业参数,将拍振机构两组曲柄设定同频率动力输入和急回特性,以摇杆最大转角30°和滑块最大行程8 cm为约束条件,构建拍振轨迹和速度模型。设定曲柄输入转速180 r/min,分别对拍打、摇杆振动和拍振复合运动的最大输出速度进行仿真。试验表明,拍振复合采摘蓝莓的效果明显优于其他两种采收方式,最佳脱果输入转速在120～160 r/min之间,卡爪末端最大输出速度为168～294 cm/s,操作时间为4 s,脱果率大于80%,采用拍振法采收蓝莓、红枣等特经果类作物效果显著,对研究干果、浆果等的高效低耗采收具有一定的指导意义。     

针式仿生耕作机的频率响应分析

设计一种针式仿生耕作机具,为对仿生耕齿进行优化设计,运用有限元分析软件MSC Nastran对仿生耕齿进行静力学分析、频率响应分析与正则约束模态分析。静力分析结果表明仿生耕齿强度与刚度满足要求;频率响应分析,表明仿生耕齿的作业速度在满足其他条件的情况下,越低越好;约束模态分析得到其前六阶模态,最低阶约束模态主频率为105.5Hz,各阶模态远大于该仿生耕作机的激励源频率,表现出良好的振动特性。该研究为针式仿生耕作技术与机具的优化提供了理论依据。     

我国果园机械化生产现状与发展策略

针对果园机械化水平较低、产业发展滞后问题,以果园土壤耕整、树体管理、病虫害防治、灌溉、果品回收环节为突破口,重点分析围绕上述5个环节相关的果园生产动力机械、开沟施肥机械、植保机械、修剪机械、花果管理机械、枝条粉碎机械、灌溉机械、收获机械国内外使用现状及发展趋势。针对研究现状,分析了我国果园机械化发展中存在的主要问题,并进一步推荐与分析了6.67hm2标准化果园劳动量较大的七大作业环节的机具选型、劳动成本及节约成本效益。研究结果表明:平地果园和丘陵山地果园的综合机械化作业水平分别为:土壤耕整机械25%和5.5%,树体管理20%和8%,病虫防治15%和7.5%,果品收获4%和2%,综合机械化16%和5.75%。当前政府应加大科研投入力度,加强农机与农艺的融合,循序渐进、各环节逐一突破,加强果园机械化技术的推广应用,因地制宜,有选择地发展我国果园机械。     

茎叶类蔬菜生产技术装备应用与发展趋势分析

正我国茎叶类蔬菜机械化生产水平低,存在机具功能单一、适应性差、生产效率低、作业质量差以及各环节机具不配套、与叶菜类蔬菜种植农艺不匹配等问题。本文结合我国国情,选取鸡毛菜、芦蒿、西芹等茎叶类蔬菜,研究其生长特性和种植农艺,总结分析国内茎叶类蔬菜生产技术与装备的研究现状,并以自主研制的整地播种、收获作业装备举例分析,提出茎叶类蔬菜生产机械化当前急需突破的关键技术和未来发展趋势,对今后研究开发茎叶类蔬菜生产技术装备指明方向。     

茶园机械耕作方式对土壤物理性状的影响

以免耕为对照,研究茶园机械耕作方式对土壤物理性状的影响。设置免耕(MG)、单螺旋有机肥耕作施肥机耕作(YG)、单螺旋颗粒肥耕作施肥机耕作(KG)、C-6耕作机耕作(CG)、KM3CG-30茶园翻耕机耕作(FG)5种方式,分析其对茶园0～30cm土层土壤紧实度、容重、孔隙度的影响。结果表明:与免耕相比,单螺旋有机肥耕作施肥机、单螺旋颗粒肥耕作施肥机耕作深度最深,对0～30cm土壤紧实度、土壤总容重、孔隙度的改善效果最为明显,且单螺旋颗粒肥耕作施肥机作业效果略优于单螺旋有机肥耕作施肥机;C-6耕作机耕作宽度最宽,对0～10cm土壤总容重降低效果明显。     

基于矮化密植红枣的冠型拍振复合小型采收机设计与试验

针对新疆枣农对基于矮化密植枣树的小型红枣采收机的需求,提出仿枣树冠型拍振复合采摘与伞形柔性接果协同采收方法,以小型挖掘机动力平台为载体,通过理论测算与红枣种植枝条物理特征,确定转动振动最大角为30°,拍打行程8 cm,依据该关键参数分别设计拍振和伞形接果关键部件,配置拍振与伞形接果液压驱动系统,研创冠型拍振复合小型红枣采收机。试验结果表明:接果料仓最大提升角40°,红枣归集率92%左右;当作业时间为4 s左右,输入转速在120～180 r/min之间,红枣采净率均达到90%以上,且4 s左右作业时间为最佳;当最佳采摘转速在120～160 r/min之间,红枣损伤率总体控制5.4%以内。     

环模式秸秆压块机模具有限元分析及锥角优化

针对秸秆压块机主要构件环模失效问题,根据压块机的工作原理及加热方式,应用SolidWorks和Abaqus软件完成4种不同锥角组合式环模模头的建模与静力学分析,得到了不同锥角时模头模具的应力与变形分布规律,分析了模具中间位置沿轴向和纵向路径的应力和变形趋势以及锥角对成型品质的影响。结果表明,锥角为20°时模具具有较好的工作性能,为环模进行结构优化提供了依据。     

生物质制粒机环模的磨损机理分析

环模是制粒机的核心部件,目前存在磨损快、寿命短等问题。该文对X46Cr13钢环模进行600 h实际生产状态下的磨损试验;对环模内壁和模孔内壁的磨损量与表面硬度进行测量;对磨损面进行表观形貌和微观磨损形貌观察;从宏观和微观角度对磨损机理进行分析,旨在通过研究环模磨损机理与磨损分布规律,对环模改进提出建议。结果表明：不同磨损位置起主导作用的磨损机制有所不同;环模内壁磨损十分严重,磨损机理为以微切削作用为主的磨粒磨损和疲劳磨损交互作用;模孔内壁磨损量较小,模孔入口附近以磨粒磨损为主,出口附近则以疲劳磨损为主,从模孔入口到出口磨损量呈指数形式逐渐减小,磨损由磨粒磨损为主逐渐向疲劳磨损为主过渡。研究结果可为改善环模耐磨性能和延长使用寿命提供参考。     

蚕豆脱粒设备研究现状及发展趋势

随着我国蚕豆种植面积的扩大,蚕豆机械化生产越来越受到人们的重视,但是目前国内现有的蚕豆脱粒设备很少,通过对国内外谷物类脱粒设备进行研究,并结合我国蚕豆生产情况,分析国内外机型存在的问题,提出其发展趋势:蚕豆物理特性的研究;简化机构,降低价格;提高脱粒设备的通用性;提升智能化水平,为我国蚕豆脱粒设备的研制提供借鉴。     

国内外园艺除草机械化技术研究现状和发展趋势

园艺草害一直是阻碍农业生产发展和威胁绿色生态安全的一个重要因素,科学有效地进行除草控草,是实现园艺作物绿色安全、优质高产的关键。我国果蔬茶园的除草控草、园艺草坪的修剪管理受用工难、用工贵的因素制约,对园艺除草装备的需求极为迫切。为此,本文分析国内外园艺除草装备的研究现状,结合我国园艺特有的实际情况,指出该领域现存的问题,以及未来研究的重点和方向。