基于模糊PID算法的草籽喷播机自动转向控制系统

针对喷播机转向控制系统中,基于驾驶员经验建立模糊控制器计算期望转向轮偏转角进行控制时,出现调整过量或调节不足,以及在转向控制中应用经典PID控制器时,存在超调量大、调整时间过长等问题,设计输入值加权因子控制器调节模糊控制器输出,并将模糊思想应用到PID参数调节中,对导航系统中转向控制器进行相关研究。结果表明:1)在原控制器不改变的基础上,应用加权因子控制器改变输入值权重,调节控制器输出,实现对模糊控制器的优化;2)将模糊原理应用到PID参数调整,根据输入值大小对PID参数进行优化,超调量减少了20%~50%,加快了响应速度;3)对于恒速液压转向系统,转向响应速度与转角大小成正比。     

牧草种子丸粒化包衣机种液实时混合系统的设计

针对我国现有牧草种子丸粒化设备自动化程度、工作效率及丸粒化合格率低等问题,设计了一种自动化种液实时混合系统。该机构将供种和供药系统设计在种子进入滚筒的下落过程中,省去种子和药液在滚筒内的混合过程,减少种液混合时间,种液混合更加均匀,降低了种与种之间的粘结机率,提高单籽率。试验结果表明:该装置可以明显减少丸化时间,提高种子丸化的单籽率和丸化率。     

基于振动力场下牧草种子丸粒化包衣机的设计

种子包衣机是在不改变种子原有活性的基础上将肥料、农药等附着在种子表面的机械。针对牧草种子丸粒化包衣存在的有籽率和单籽率低及丸粒化包衣品质差等问题,设计了一种基于振动力场作用下小粒牧草种子包衣机,通过振动和旋转的组合运动进行包衣,提高种子的包衣丸化率。本设计加入了混料室、精确供料称重盘,并针对种子在包衣过程中粉尘过大和农药泄露,设计了种子包衣机的粉尘处理装置。     

牧草种子丸粒化包衣机除尘系统的设计与试验

针对牧草种子丸粒化包衣机作业时的粉尘问题,设计3级除尘系统,采用理论分析、数值仿真及试验相结合的方法,对牧草种子丸粒化包衣机除尘系统进行研究。结果表明:1)根据Fluent得到除尘器内部空间的流场分布,气流附壁效果明显,气体在除尘器内部遵循设计路线运动。在挡板处,体积突变处气流变化明显,进入旋风除尘器的平均速度10m/s,除尘口气流平均速度0.2m/s,有利于粉尘颗粒的收集;2)依据重力原理、离心力原理和布袋隔离原理设计的一级、二级和三级除尘系统,可对不同粒径的固体粉料进行分离除尘,试验测得除尘效率达92.56%,基本满足牧草种子丸粒化包衣作业除尘要求。     

基于振动作用的牧草种子丸化包衣参数的试验研究

为了加快退化草地的植被恢复,提高小粒牧草种子适应草原恶劣环境的能力,利于喷播作业和机械化精密播种,增强牧草种子防病抗虫的能力和发芽出苗的能力,对小粒牧草种子进行丸化包衣是非常必要的。为此,设计了基于振动源的倾角可调牧草种子丸化包衣试验装置。该装置的倾角可调装置能使包衣锅的倾斜角在0°~9 0°之间变化,满足了不同种子对倾斜角的需求,并加入了振动力场,能够增加种子与种子之间的摩擦、碰撞的次数,提高丸化包衣率。结果表明:当锅体的转速为49r/min、倾斜角为50°、振动加速度为11.3mm/s2时,丸化率达到最大值77.5%。     

振动力场提高牧草种子丸粒化包衣效果数值模拟与试验

为提高牧草种子丸粒化包衣合格率,对振动力场作用下的小粒不规则牧草种子进行丸粒化包衣研究.运用Solid-Works和离散元仿真软件EDEM建立了包衣锅三维模型及仿真模型,研究了牧草种子丸粒化包衣过程的运动规律.引入振动后的仿真结果表明:在包衣锅转速为40 r/min,包衣锅振动频率为20 Hz,振幅为2 mm,包衣锅倾角为35°的条件下,种群能在不同的时间点、相同的空间区域分布较为离散,种群的运动剧烈加速种粉间的离散程度,促使种粉达到"沸腾"状态,使其进入彼此间隙,增大种粉间碰撞摩擦次数,达到丸粒包衣的理想效果.试验结果表明:随包衣锅振动频率的增加,单籽率及有籽率均略有提高,而当振动频率为20 Hz时,单籽率及有籽率可达到较理想的丸粒化效果;正交试验结果表明:当包衣锅转速为40 r/min,包衣锅振动频率为20 Hz,包衣锅倾角为35°,包衣时间为20 min时,单籽率达到82.08%,包衣合格率达到98.22%,研究结果可为小粒不规则种子包衣提供参考依据.     

BYW-400型冰草种子振动丸粒化包衣机种子丸化运动特性

为探究冰草种子丸化包衣运动特性,揭示冰草种子丸化包衣机理。该文采用理论分析、数值模拟、试验验证相结合的方法,研究冰草种子丸化规律及运动特性。建立了基于Hertz接触理论的振动模型与转动模型,对物料流流动特性进行了分析。利用离散元仿真软件EDEM对振动强度为21%和无振动以及不同的包衣锅倾斜角度进行10 s模拟仿真及其混合度分析,并通过单因素对照试验验证了丸化包衣中振动和转角对丸化合格率的影响。研究结果表明:冰草种子的丸化与种子和粉料的碰撞深度、种粉间的最大载荷、黏性底层厚度有关;振动的引入,可以改变速度的大小,提高湍流流动性和颗粒间运动复杂程度,最终可以提高种子丸化合格率;包衣机在包衣锅转速为48.6 r/min、包衣锅倾角40.3°的情况下,改变振动强度可以明显影响丸化率,且当振动强度为21%、倾斜角度约为45°时,丸化合格率能达到89.5%。该研究为揭示冰草种子丸化包衣机理提供参考依据。     

振动作用下冰草种子丸化包衣运动与试验研究

为了恢复草原植被,提高喷播后冰草种子的发芽率及成活率,自行研制了冰草种子丸粒化包衣机。为研究冰草种子丸粒化包衣规律及探索冰草种子丸粒化包衣机理,基于离散元仿真法,采用Hertz-Mindlin接触模型,运用离散元EDEM仿真软件对振动作用下冰草种子包衣机丸化过程的种群运动状态进行模拟仿真。从单颗粒随机运动轨迹、宏观颗粒流运动矢量图的角度分析颗粒混合过程的宏观混合规律。仿真结果表明:振动频率为25Hz、振幅为3mm、包衣锅转速为40r/min时,种群在能在不同的时间点、相同的空间区域分布的较为理想。在包衣机试验台上进行正交试验,确定了影响包衣合格率的主次因素为包衣锅倾角转速振频。     

牧草种子丸化包衣预混合实时控制系统的设计

针对牧草种子丸化设备存在自动化程度较低、丸化包衣品质较差等问题,设计了牧草种子丸化包衣预混合实时控制系统,可有效提高丸化包衣品质。该系统以单片机作为控制核心,集编程、传感器等技术于一体,可根据给定种子量实时配比粉料量和药液量,并同时在混料室内充分混合,实现了实时精确控制功能。以牧草种子丸化包衣为例,将预混合系统安装前后进行了对照试验,当包衣时间同为20min时,安装了预混合系统,其单籽率与丸化包衣合格率分别为92%、95%;而未安装预混合系统,其单籽率与丸化包衣合格率分别为83%、90%。试验结果表明:在粉料与药液进入包衣锅前进行预混合,可有效降低多籽率,提高单籽率和丸化包衣合格率。研究结果可为小粒牧草种子丸化包衣提供参考依据。     

振动力场作用下牧草种子丸粒化包衣机试验研究

结合牧草种子的特点,设计了一种基于振动力场作用下的小粒牧草种子丸粒化包衣机,并以不同的参数与工艺进行了试验研究。以百粒重为评价指标进行二次旋转正交组合试验,利用Mat Lab软件验证分析,运用决定系数R2、P值分析了模型的可信度,并进行响应曲面分析。结果显示:在包衣锅倾斜角度为锅口平面与水平面成45°、包衣锅旋转速度为45r/min、振动频率为30Hz条件下,丸粒化包衣率达到了78%,单籽率为95%,有籽率为98%。试验表明:振动力场作用下的牧草种子丸粒化包衣机可大幅度提高种子包衣合格率和包衣质量。