稻麦联合收获机拨禾轮转速自动控制装置研制

稻麦联合收获机拨禾轮转速对作业质量影响较大,拨禾轮转速过低导致作物喂入不及时,拨禾轮转速过高导致作物过度击打而造成落粒损失。若拨禾轮转速能够随作业速度自适应调节,将很大程度上降低割台损失。针对这一问题设计一种稻麦联合收获机拨禾轮转速自动控制装置,使拨禾轮以适当转速稳定转动。重点对拨禾轮驱动机构、转速测量装置和转速控制器进行设计。转速控制器采用PID控制算法比较实际转速和目标转速的大小并确定合理的电机转速控制信号,使拨禾轮主轴以目标转速旋转。性能测试结果表明,所研制的稻麦联合收获机拨禾轮转速自动控制装置的转速控制误差小于3.5 r/min,最大相对转速误差为8.6%,其控制稳定性和可靠性能够满足稻麦联合收获机田间作业的基本要求。     

上拉切茎式仿生玉米掰穗装置设计与分析

针对现有玉米掰穗试验台存在的秸秆过长和不易喂入的问题,对其进行了完善和优化,并分析了掰穗装置的性能要求,确定了试验台的总体方案。在Solid Work软件平台上对其关键部件进行了三维建模和虚拟装配,并进行了干涉检查,结果表明:各零部件之间没有发生干涉。利用Solid Works自动生成的相应二维图纸,进行试验台的加工和装配,搭建了能够完成喂入、掰穗及切茎功能的玉米掰穗装置试验台。上拉切茎式仿生玉米掰穗装置试验台的成功搭建为进行各种影响掰穗性能参数的试验奠定了基础,对新型玉米收获装置的研究提供了有价值的参考。     

小型高地隙植保喷药机研制

针对现有植保机械使用维护成本较高、驾驶员易出现农药中毒等问题,研制了一种遥控式小型高地隙植保喷药机。喷药机主要由具备四轮转向、四轮驱动的高地隙行走系统和精量喷药系统组成;高地隙底盘行走系统由底盘框架、驱动总成、转向总成组成,用以固定安装控制装置、蓄电池和精量喷药装置,前桥采用铰接式悬浮机构使底盘具备良好的行驶稳定性和田间通过性。精量喷药系统由精量控制器、测速模块、药箱、液泵、喷杆和喷头组成,能够根据作业行驶速度实时调节液泵流量,保证喷药量的均匀一致。测试结果表明:该高地隙植保喷药机能够在人工遥控模式下沿直线路径和田间道路自动行走,横向偏差小于20cm,行驶速度能够根据作业需要实时调节,喷杆喷幅为6.5m,喷药量调节范围为4.2～18 L/min。     

机播小麦不同施肥方式对产量影响的试验研究

为了确定机播小麦种肥施肥方式,进行了田间试验。选择肥料相对种子的施肥位置、施肥深度和施肥量作为3个因素,进行三因素两水平正交试验。结果表明,施肥深度对小麦产量的影响最大,肥料相对种子位于侧位或正位的位置对产量的影响次之,施肥量对产量影响最小。正交试验数据直观分析结果表明,最佳的施肥方式为正位深施肥,肥料与种子间距为5cm左右。因为施肥量对产量的影响相对其他因素很小,从降低投入和保护环境的角度综合考虑,应该适当减少化肥的施用量。     

履带式联合收割机横向调平底盘设计

针对履带式联合收割机在不平坦地表作业时,车体倾斜角度大、收获效率低、驾驶舒适性差的问题,设计一种履带式联合收割机横向调平底盘。该调平底盘基于平行四边形原理设计,可实现底盘离地高度与横向倾斜角度的主动调节。设计底盘调平控制策略,可在联合收割机作业时自动调节车体横向倾斜角度。使用ADAMS与AMESim搭建机电液联合仿真平台,并针对调平底盘与传统底盘在同一条件下进行仿真分析。仿真结果表明:与传统底盘相比,在横向落差为130 mm的条件下调平底盘最大横向倾角降低约75%。同时搭建底盘调平试验台,进行静态调平与动态调平试验。静态调平试验表明:在系统调节范围内,调平误差小于0.5°,调节时间小于5 s。动态调平试验表明:在系统调节范围内,车身倾斜角度小于±1.5°。     

稻麦联合收获机分段式脱粒装置设计与优化

针对纵轴流联合收获机在收获稻麦时出现的脱粒不彻底、分离不完全等问题,该研究设计了一种分段式纵轴流脱粒分离装置。该装置主要由锥形脱粒滚筒、脱粒强度可调式凹板筛、360°分离式凹板筛、作业参数电控调节系统等构成。通过单因素试验,分别获得了脱粒强度可调式凹板筛的开关板针对小麦和水稻脱粒的最佳开关状态。为寻求装置作业参数对脱粒效果的影响规律及最优参数组合,进行了多目标优化试验。以滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、凹板筛分离间隙及喂入量作为影响因素,以破碎率、损失率、脱出物含杂率为试验指标,建立了破碎率、损失率、脱出物含杂率的数学模型。试验结果表明:各因素对破碎率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、凹板筛脱粒间隙、导流板角度、喂入量、凹板筛分离间隙;对脱出物含杂率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、喂入量、凹板筛分离间隙;对损失率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、喂入量、凹板筛分离间隙。通过多目标参数优化分析,确定装置进行小麦脱粒的最优作业参数组合为脱粒滚筒转速905 r/min、导流板角度69°、凹板筛脱粒间隙18 mm、凹板筛分离间隙19 mm、喂入量4 kg/s。在该参数组合条件下进行了田间验证试验,结果表明,与常规纵轴流脱粒装置相比,整机作业破碎率由1.46%降为1.00%,含杂率由1.85%降为1.43%,损失率由1.72%降为1.20%,各指标实测值与模型优化值的相对误差均小于5%,满足国家相关标准要求。该装置有效解决了破碎率高、脱粒不干净、分离不彻底的问题,研究结果可为纵轴流联合收获机脱粒装置的结构改进和作业参数优化提供参考和依据。     

大豆脱粒过程籽粒力学特性试验研究

为了更准确地研究机械收获中大豆籽粒与机器脱粒分离部件之间的作用力、揭示大豆籽粒力学性能变化规律,采用万能材料试验机对5个大豆品种进行了压破、剪切和顶破试验。选取含水率作为试验因素,针对不同的受力方向、加载速度、刀片角度、钢针锥度、压入深度等试验方式,获得了不同试验条件下籽粒压破力、极限剪切力及硬度的变化规律,并对其函数关系进行了拟合。结果表明:大豆籽粒压破力与受力方向有很大关系,压破力随加载速度的增加而降低,随含水率的升高呈现先升高后降低的趋势;极限剪切力随刀片角度的增加而增大,随加载速度的增加而降低,随含水率的升高而降低;压入深度在0.2～1mm范围内,硬度与压入深度无明显关系,硬度随钢针锥度的增加而增大,随含水率的升高而降低。研究结果可为改进大豆脱粒和输送装置、确定大豆最佳机械收获时间和其它工艺参数提供理论依据和参考。     

4SY-2型油菜割晒机设计与试验

设计了与联合收获机底盘配套,适合于我国南方小面积移栽油菜的4SY-2型油菜割晒机,分析和确定了拨禾轮、切割装置、输送和铺放装置等关键部件的结构参数.田间试验表明:油菜割晒作业时茎秆铺放角小于或等于30°,铺放角度差小于或等于15°,割晒总损失率小于或等于2%.     

系统仿真技术在播种机上的研究与应用

论述了系统仿真技术的基本概念框架及其发展现状．详细阐述了在播种机领域内开展仿真研究的状况．指出了当前这一领域里存在的问题。用新的仿真技术和方法将播种机作为一个系统来开展仿真研究，同时开展坐水播种机仿真研究有现实价值。     

我国油菜全程机械化现状与技术影响因素分析

从生产与需求、种植区域分布、品种特点和生产机械化等角度出发,概述了我国油菜生产现状,分析了油菜生产全程机械化等技术问题;根据品种特点、种植方式、收获工艺3个方面与机械化的关系,阐述了油菜全程机械化的技术影响因素,指出了推进我国油菜生产机械化的主要技术途径.通过研究分析可知:油菜全程机械化是一个复杂的系统工程,必须从品种培育、规范农艺技术、改进和开发机械装备等3方面协调地解决;必须针对各主产区品种特点、自然条件和经济条件,集成并融合单项技术,建立油菜机械化的区域技术模式和技术体系,系统地推进油菜机械化发展.