气力集排式精量排种器内部流场分析与试验研究

为探究气力集排式精量排种器内部流场分布规律,确定排种器合理工作压力范围,采用分割实体方法构建排种器内部流场仿真模型并进行数值模拟。仿真分析发现充种区域压力较高且具有较高的扰种气流,排种气室内部压力适中且分布均匀,轴向不同排种行存在微小差异。气室压力试验表明:压力在2.5～5.5 kPa范围内,漏播指数始终保持在平均值为0.19%的较低水平,充种性能较好;重播指数随压力升高而增大,合格指数随压力升高而降低。综合考虑田间振动等影响,合理压力范围应为2.5～5.5 kPa较为适宜。     

水稻直播机升降、折叠液压系统设计与仿真

对水稻直播机升降、折叠液压系统的工作压力、液压泵排量、液压缸尺寸、系统流量等参数进行选择计算,设计满足工作要求的液压系统,并使用AMESim软件对所设计的液压系统进行建模仿真。仿真结果表明,升降和折叠液压缸的工作速度、压力和流量均与设计参数基本保持一致,验证了所设计的液压系统的可靠性。对农业机械领域液压系统的设计与仿真具有一定的参考价值。     

农用路谱模拟液压试验台设计与试验

为农业机械解决路谱模拟困难、试验成本高等问题,研制一种路谱模拟液压试验台。设计液压系统的方案和主要参数,采用压力补偿技术确保系统流量稳定可控,将所设计的液压系统在AMESim软件中建模并仿真。仿真结果表明:液压缸在上升过程中,速度稳定在0.1 m/s,液压缸工作腔压力和液压泵工作压力分别为10.09 MPa和10.54 MPa,液压缸在下降过程中,速度稳定在0.064 m/s,液压缸工作腔压力和液压泵工作压力分别为21.02 MPa和15.01 MPa,仿真结果有效地验证了所设计系统的可行性。同时,对试验台分两个工况进行试验测试,在工况1条件下,X、Y两个方向的角度最大值分别为7.92°和7.81°,在工况2条件下,X、Y两个方向的角度最大值分别为5.01°和5.55°,试验台可有效模拟不同路谱,为行走机械的路谱试验提供装备基础。     

基于ABAQUS的机械旋动式充种机构静动态特性分析

介绍一种适用于杂交稻的机械旋动式精量精准充种装置的工作原理,展开原理试验,验证该装置旋动充种的可行性,同时提出激励频率参考范围为15～25 Hz;建立充种机构的结构有限元模型,进行静力学分析,结果表明只受重力作用时最大应力出现在支撑连接上,最大值为106.8 MPa,最大变形为0.04 mm,集中在立式振动电机自身,符合设计要求;进行模态分析,提取前八阶固有频率和固有振型,结果表明充种机构远远避开了激励频率的工作范围,验证充种机构设计的合理性;从固有振型可以看出,充种箱的长边和短边,以及连接板为系统结构的薄弱环节,为进一步的结构优化提供技术支持;该研究方法对机械旋动式充种机构的早期设计以及后续结构优化具有一定的指导意义。     

不同路面下高速插秧机转弯半径测量与规律研究

以VP6型高速插秧机为研究对象,在硬地和水田两种路面条件下对其进行了转弯半径测量试验,获得了不同转向角度下的转弯半径数据。同时,基于阿克曼转向原理和高速插秧机几何外形参数,计算出该插秧机理论转弯半径,将测量数据与理论数据进行了对比分析,并引入侧偏模型对高速插秧机转弯半径的内在规律进行研究。研究结果对于插秧机转向系统的优化设计与转弯过程中控制系统算法编写具有一定的参考价值。     

移栽机自适应仿形系统研究与试验

为提高移栽机的仿形精度,对其自适应仿形系统进行了设计。使用水平倾角传感器和位移传感器分别测定水平姿态和离地间隙,以电动推杆作为执行元件实现自适应仿形。为验证自适应仿形系统作业效果,设计了液压试验台并对液压系统进行了仿真,结果表明:压力补偿系统确保了液压缸的速度稳定可控。对自适应仿形系统进行了试验,结果表明:水平倾角正向最大值和负向最大值分别为1.40°和-0.86°,水平倾角误差绝对平均值为0.54°,垂向位移误差最大值为7.85mm,垂向位移误差绝对平均值为4.91mm,满足自适应仿形系统的使用要求。     

基于模态规划法的履带拖拉机车架振动分析与优化

为优化拖拉机车架振动参数,改善驾驶舒适性,本文基于模态规划法对履带拖拉机车架进行振动分析与优化。现场测试了履带拖拉机田间行驶工况下车架X、Y、Z方向的时域振动参数,采用傅里叶分析法获取振动的线性自功率谱参数,数据表明加速度峰值对应频率为8.125 Hz、21.25 Hz、42.5 Hz和85.625 Hz。建立车架有限元模型并进行模态求解,第2阶固有频率23.98 Hz、第4阶固有频率85.00 Hz与振动激励峰值频率之间的差值均小于3 Hz。采用模态规划法和响应面法优化车架模态参数,获取了各个因素对目标参数的影响规律,当两根支撑梁之间间距、支撑梁壁厚、支撑梁边长分别为149.90 mm, 5.01 mm和65.00 mm时,第2阶和第4阶模态频率最优。通过有限元仿真对最优解进行验证,仿真结果表明,第2阶固有频率和第4阶固有频率分别为48.53 Hz和89.97 Hz,对应的误差率分别是1.99%和1.03%,具有较好的优化效果。本文的研究方法和结论可推广至其他农业机械的振动优化分析。     

高地隙自走式喷雾机多模式液压转向系统设计与试验

为提高高地隙喷雾机的机动性能和作业效率、减少压苗损伤,设计了基于PID控制算法的多模式液压转向系统。采用AMESim软件建立了机械-液压系统耦合模型,采用序列二次组合优化算法确定PID参数的最佳组合,并对不同负载力和负载质量下的系统控制精度进行仿真。仿真结果表明:当比例系数为19.087、积分时间常数为2.008、微分时间常数为0.032时,系统误差最小;前后液压缸负载力差值或负载质量变大,位移误差随之增大,最大误差为-2.18 mm,PID控制算法和压力补偿系统确保了变载荷下系统的控制精度。研制了多模式液压转向系统,进行了坡地和田间转向试验,田间试验时,前后轮转向液压缸之间平均位移误差为4.07 mm,最大误差为-17.59 mm;在坡度15°的路面上,前、后轮转向液压缸之间的平均位移误差为4.89 mm,最大误差为21.34 mm;在前轮转向和四轮转向模式下,不同外前轮转向角田间转向半径的实测值略均大于理论值,误差率均小于4.0%。试验结果验证了所设计的转向系统具有较高的控制精度和稳定性。     

液压底盘在农业机械领域的应用与发展

从农业机械装备静液压驱动底盘的发展趋势出发,系统地阐述了静液压驱动底盘的应用在生产实践中的重要性,对比分析了不同底盘配置方案的优缺点、应用场合、闭式系统的工作原理及其补油回路、热交换回路的作用,并对多马达驱动系统的防滑转问题提出相关措施及建议。同时,根据农业机械的作业特点,提出了闭式液压系统的不同调节方式。以配备静液压驱动底盘的高速插秧机为例,详细阐述静液压驱动底盘在实际生产中的应用。对农业机械静液压驱动液压底盘的设计具有一定的参考价值。     

插秧机升降液压缸位置控制系统设计与仿真

根据插秧机升降液压缸设计的总体要求和液压传动的特点,设计了插秧机升降液压缸位置控制系统,选取了相关工作参数。该系统使用位置传感器和伺服换向阀完成闭环反馈,从而实现升降系统自动化控制。在AMESim软件中进行液压系统建模仿真,得到了对液压缸上升下降时间、工作压力及速度等参数。该设计和仿真结果为样机制造奠定了基础。