红花悬浮与收集试验

红花是一种经济作物,具有很高的药用价值,其花丝质量轻,具有很好的悬浮特性。为此,利用悬浮试验机测定红花花丝的悬浮速度,确定了红花花丝悬浮速度为2～3.23m/s。依据红花花丝悬浮速度的特性,研制了一种红花花丝收集装置,并对其进行收集试验,结果表明:收净率为100%,为红花花丝的收集装置设计提供了参考。     

太阳能履带自走式谷物收集机设计与试验

针对国内人工收集晒场谷物劳动强度大、效率低等问题,本文设计一种太阳能履带自走式谷物收集机,可一次性完成晒场的谷物收集和装袋作业。该机以太阳能蓄电池为能源,节能环保,有效延长机具作业时间,同时设计二次清扫装置提高谷物收净率,设计微型履带行走装置和跨场地作业装置提高机具作业的稳定性和跨地作业效率。试验结果表明:该机作业性能稳定,纯工作小时生产率为3 766.4 kg/h,谷物收净率为99.7%,谷物破碎率为0.01%,静态环境噪声为78.2 dB(A)和操作处耳旁噪声为86.1 dB(A),各项性能指标满足相关标准要求。     

简式出仓机的整体设计

简述了出仓机在各行业不可替代的作用,分析了其基本组成,重点以我所设计的简式出仓机的整体设计为例,通过各技术参数的确定分析设计过程,并对出仓机未来发展提出展望。     

牛羊养殖电动推料机设计与试验

针对国内牛羊养殖业饲喂过程中,撒料车将饲料抛撒到牛羊的围栏边缘,牛羊在食用过程中将大量饲料拱出饲喂区域造成饲料浪费,增加养殖成本这一现象,设计一种电动推料机。该机主要由推料机构、清扫机构、行走机构、转向机构、液压系统和照明系统和车架组成,实现推料作业和饲料清扫作业。其关键机构为推料机构和清扫机构,推料机构主要由升降液压缸、转向液压缸和推料板组成,通过控制2个液压缸实现推料板的升降和转向动作;清扫机构主要由柱刷、液压马达、液压缸和护罩组成,液压马达驱动柱刷的旋转,液压缸控制柱刷的升降。在奶牛牧场进行样机试验,所用的饲料为青贮饲料,试验结果表明,撒料车抛撒饲料到奶牛围栏边缘,饲料堆宽度为0.8 m;奶牛食用后,饲料堆宽度一般为1.2 m;推料机作业后,料堆的宽度为0.7 m。一般成年奶牛可以食用到距围栏0.8 m范围内得饲料。能够满足预期的作业效果,电动推料车作业后的路面上无大范围饲料遗漏,路面整洁。该电动推料车能够较好地实现牧场中的推料作业,降低养殖成本。     

轻便式油茶果收集装置设计与试验

针对国内丘陵山区油茶果收集装置适用性差、利用率低的问题,为方便油茶果机械采摘后的收集工作,设计了一种轻便式伞型油茶果收集装置。采用电动推杆实现收集装置机架高度可调,以适应不同油茶树最低高度;采用可伸缩伞杆实现伞杆直径可调,以适应不同油茶果树冠幅大小;通过舵机实现收集伞倾角可调,让掉落在收集伞布上的油茶果具有良好的流动性,从而快速汇集于收集筐内,完成油茶果收集。物理样机研制后,在江西省林业科学院油茶果种植基地开展了试验,结果表明：该轻便式伞型油茶果收集装置能实现高度调节、倾角调节及伞杆长度调节,满足了不同离地高度的油茶树冠、不同冠幅的油茶树果实收集。本研究可为后续油茶果采后收集装置的设计提供参考。     

葡萄枝条捡拾粉碎收集机设计与试验

针对葡萄枝条修剪量大、资源化利用率低、离园成本高等问题,设计一种集集条、捡拾、粉碎、收集作业为一体的葡萄枝条捡拾粉碎收集机。阐述整机结构和工作原理,并结合葡萄枝条特性,设计与分析集条装置、捡拾喂入装置、粉碎装置等关键部件。性能试验结果表明：在葡萄枝条平均含水率为60.5%的条件下,作业速度为1.4 km/h、粉碎轴转速为2 280 r/min、喂入辊转速为147 r/min时,捡拾率为95.41%,粉碎长度合格率为94.87%,机具作业性能稳定、效果好,满足葡萄枝条粉碎收集的作业要求。     

槽轮式黄芪移栽机关键部件设计与试验

黄芪开沟覆膜露头农艺高产优势明显,但在实际生产中移栽环节主要依靠人工来完成,导致种植成本快速攀升,是制约根茎类中药材产业持续发展的“短板”。针对这一问题,设计槽轮式移栽机点苗机构和覆土机构2个关键部件。盛苗槽采用正反两个方向在沿槽轮圆周方向倾斜排列的方式,通过地轮带动槽轮转动,可实现盛苗槽内的黄芪种苗按照正确的姿态投置在苗沟之中,且满足种苗向苗沟内侧两边交替投置的农艺要求;覆土机构采用螺旋绞龙结构,这样有利于实现苗沟覆土厚度均匀一致,为苗沟回填后保持土壤的平整度提供保障。通过田间试验,样机出苗整齐、长势良好、单株茁壮,无漏苗现象。在综合效益方面,相比对照机具,项目样机可节约地膜用量52 kg/hm²,减少用工20人/hm²,移栽环节可节省支出2 000元/hm²,同时为秋季机械化挖掘收获作业创造有利条件。     

基于两段式收获工艺的花生起收机设计与试验

针对我国新疆地区花生种植的模式,考虑到现有机具适应性差的问题,结合花生收获农艺需求,研制一种可有序铺放的花生起收机,该机具主要由机架、挖掘铲、升运链、振动装置和铺放装置组成。振动装置中振动轮采用3个直径为80 mm的橡胶轮依次排列,排列间距为120 mm,铺放装置中两铺放对辊的间距区间为100～200 mm;机具可一次性完成花生的挖掘输送、振动去土和有序铺放等作业。采用正交试验法对机具关键部件性能进行田间试验,确定试验参数的较优组合。试验结果表明该机在升运链轮转速100 r/min,对辊间距150 mm,机具行走速度为1 km/h的条件下具有较优的性能,其总损失率为2.4%,带土率为13.6%,有序铺放率为80.4%,作业质量满足花生收获农艺需求,为新疆地区花生机械化收获的发展提供一定借鉴。     

可移动式果实收集装置的设计

根据新疆现行果树矮化密植种植模式,研究、设计果实收集装置,可与手持振动式果树收获机配套使用。适用于国内大枣、杏子、核桃等采用振动收获方式的林果产品的收获。     

新型烟草培土机培土器的设计

针对传统培土机培土后沟底无松土,不易保墒蓄水等缺点,设计了一种新型培土器,即在绞龙上安装旋耕刀(旋耕刀主要用于疏松土壤,且旋耕刀工作半径要比螺旋叶片大),从而在培土的同时起到保墒蓄水的作用.新型培土机的设计符合烟草培土的技术和要求,而且具有原理新颖、结构简单紧凑和作业性能好的特点,改善了培土效果.     

4UZL-1型甘薯联合收获机刮板链提升机构设计与台架试验

针对4UZL-1型甘薯联合收获机作业过程中损失率大、伤薯率高等问题,本文在分析4UZL-1型甘薯联合收获机整机结构的基础上具体阐述其工作原理,进行该机弧栅交接刮板链输送机构的设计及参数确定,并依托该机和甘薯种植模式搭建弧栅交接刮板链输送试验台。以薯块提升输送过程中损失率和伤薯率为主要评价指标,开展以挖掘输送机构角度、刮板链输送角度、挖掘输送机构速度、刮板链输送速度、刮板角度和弧栅安装距为试验因素的单因素台架试验,并分析各因素对各性能指标影响显著性和影响规律及原因。试验结果表明,挖掘输送机构角度、刮板链输送角度、挖掘输送机构速度和刮板链输送速度对各性能指标影响显著,刮板角度和弧栅安装距对各性能指标影响不显著。当挖掘输送机构角度为24°、刮板链输送角度为60°、挖掘输送机构速度为1.15 m/s、刮板链输送速度为0.69 m/s时,弧栅交接刮板链输送机构效果较好,损失率和伤薯率分别为0.75%和0.13%。研究结果可为甘薯联合收获机的结构完善和参数优化提供参考。     

薯类收获机输送链条清土装置的设计和试验研究

薯类收获机薯土分离装置在作业过程中,栅条容易粘着一层泥土,造成栅条之间的间隙变小,严重影响薯土分离效果,明薯率明显降低。为了解决这一技术难题,设计研制了橡胶圆辊式和螺旋叶片式栅条清土装置,在机具收获作业的同时对输送链条进行清土处理。试验研究表明:没有安装清理装置的栅条粘土厚度达到4.8 5 mm,而安装有螺旋叶片式和橡胶圆辊式栅条清土装置的栅条粘土厚度分别为2.9 0 mm和2.5 5 mm;两种栅条清土装置均具有明显的清理栅条粘土效果,满足实际生产要求,尤其是橡胶圆辊式清土装置对链条之间的粘土有很好的清理效果。     

畜禽养殖环境测控系统研究

针对我国规模化畜禽养殖场的特点,研制开发出畜禽信息采集及控制系统.通过采集养殖场所的主要环境因素如温度、湿度及氨气含量等因子,并结合季节、畜禽品种及生理等特点,编制有效的环境信息采集及调控程序,达到自动完成环境控制的目的.测控技术先进、成本低,将其与养殖场的环境控制装备结合,可有效的提升养殖场管理及技术水平.     

水田机械式强制排肥装置设计与试验

目前水田机械施肥均匀性差,且作业时在施肥开沟器末端容易出现肥料粘结、架空、堵塞开沟器等现象。针对以上问题,本文设计了一种水田机械式强制排肥装置,并对其关键部件进行了结构设计及性能试验。将水田机械式强制排肥部件的工作过程分为3个阶段,通过运动学和动力学研究方法分析了各工作阶段肥料在螺旋强制排肥部件内的状态,以及影响排肥部件工作性能的关键因素,对螺旋强制排肥部件的直径、转速、螺距3个因素进行了设计计算。以排肥均匀性变异系数为响应指标,进行了螺旋强制排肥部件的单因素台架试验,通过对最小显著性差异进行统计分析,确定了各因素的取值范围;安排了二次正交旋转组合试验,并对试验结果进行了方差分析和响应面分析,确定了影响排肥性能指标因素的影响由大到小为转速、螺距、直径,建立了排肥性能指标与各因素之间的回归方程,运用Design-Expert软件对试验因素优化求解,确定了较优工作参数组合为螺旋输送器转速120.09r/min、直径23.90mm、螺距21.54mm,此时施肥装置台架试验的排肥均匀性变异系数为7.18%。将所设计的强制排肥部件分别安装在水稻插秧机及水稻气力式施肥播种机上,进行了田间验证试验,试验结果表明,机械式强制螺旋排肥装置工作稳定、堵塞率低,水田防堵塞效果优于无该部件的施肥机械。     

一种新型集蔗器的结构设计及其有限元分析

集蔗器是甘蔗收割机中用来收集甘蔗的装置。通过总结前人所设计的集蔗器的优缺点,提出了一种新型集蔗机构—挡板式斜集集蔗器,并进行了结构设计、参数计算和三维建模;最后,为了验证所设计的集蔗器转轴的尺寸的合理性,通过有限元分析了软件ANSYS分析它在受外力情况下的变形情况和整体的应力分布情况。     

果树自动刮皮收集装置设计

近年来,我国果树病虫害的发病率随着果树种植行业迅速发展及种植面积的不断扩大,而逐年增高,不仅严重影响了果实的产量及品质,也影响了果树的寿命。刮除病虫害组织是防治病虫害的有效措施之一。为此,设计了一种果树自动刮皮收集装置,主要由动力机构、刀具、清洁机构和收集机构4部分组成,以小型电动机为动力源。在该装置中,设计了一种双刀具布局的新型刀具,并增加了对刀具的清洁机构,提高了工作效率。在此基础上,配置了收集机构,对切削的树皮屑进行收集,减少了果树的二次污染。该果树自动刮皮收集装置能有效地降低了果树病虫害的发病率,且能够提高工作效率和节省劳动力,可为果农带来显著的经济效益。     

扰动促充机械式绿豆精量排种器设计与试验

我国绿豆种植机械化水平较低,多采用撒播或条播,良种浪费严重,针对该问题并结合种植地块小且分散,每穴2～3粒的农艺播种要求,设计了一种采用凹型携种孔兜种、导种槽促进充种、毛刷清种护种的扰动促充机械式绿豆精量排种器。分析了扰动促充力学关系,确定了导种槽、携种孔和清种毛刷参数的设计方法。采用离散元软件EDEM仿真优化方法,以携种孔的结构尺寸参数为试验因素进行了三因素三水平的正交仿真试验,确定了较优的携种孔参数组合为：携种孔长度10.5mm、宽度6.5mm、深度5mm,对较优参数组合进行了验证试验,试验结果表明排种器的最优充种指数为96.05%,合格充种指数为1.64%,漏充指数为1.57%,与仿真优化结果一致。为考察排种器对速度的适应性,进行了速度单因素试验,试验结果表明作业速度小于等于8km/h时,合格指数大于90%,漏播指数小于5%,重播指数小于2%。为验证排种器对不同品种绿豆的适应性,进行了品种适应性试验,试验结果表明所选绿豆品种的合格指数大于95%,漏播指数小于5%,重播指数小于3%,均满足设计要求。     

链齿式耕层残膜回收机捡拾机构设计与试验

地膜覆盖技术不仅加快了农业科学的发展,而且改善了农业生产方式、提高了农业生产力,但在自然条件下土壤中残留的地膜极难降解,对农业的可持续发展造成巨大危害。为此,通过对国内外残膜回收机的研究和借鉴,设计了一种链齿式的残膜回收机,主要介绍了该机的整体结构与工作原理,并对捡拾装置进行了运动分析。试验结果表明:动力由泰鸿-300、功率为22.06kW提供时,捡拾率约为88%,生产效率为0.6hm^2/h。     

油菜联合收获割台落粒横流气压收集装置设计与试验

针对机播油菜提出了一种对行作业、基于横向正压气流的割台落粒在线收集方法及装置,并通过理论计算、虚拟仿真和台架试验对收集过程进行了分析和优化。首先通过理论分析,确定下落高度和气流速度2个因素为主要考察对象;然后利用Fluent-EDEM气固耦合仿真方法分析了无秸秆条件下2个因素对收集过程的影响规律并对装置结构提出了改进措施;最后利用有秸秆条件下的台架试验验证了改进措施的有效性。试验结果表明：籽粒收集率随下落高度的降低而升高,随气流速度的升高先增大后减小,且二者间交互作用影响显著;试验获得最佳参数组合为A3B3C3,即辅助网板安装于4号收集槽、籽粒下落高度为200mm、变频器设置为50Hz;增设辅助收集网板和对收集槽进行网格化处理对收集效果的提升作用明显,相同试验条件下的最佳收集率由48.02%增至70.34%,但网板安装位置及其与其他因素间的交互作用影响均不显著。     

马铃薯联合收获机环形减损集薯升运装置设计与试验

针对现有马铃薯联合收获机升运输送行程长而导致伤薯率高、破皮率高、机具结构不紧凑等问题,结合北方马铃薯主产区收获模式,设计了一款适用于马铃薯升运作业的环形减损集薯升运装置。在阐述总体结构及工作原理基础上,结合马铃薯运动学模型和碰撞特性分析,得到影响升运效率和薯块损伤的主要因素,通过DEM-MBD耦合构建薯块和装置模型,得到最优参数组合：升运挡板高度为199.21 mm、升运挡板与升运输送带间夹角为75.86°、相邻两升运挡板间距为240.35 mm。台架试验表明：上料量为24 t/h,升运输送带运行速度为0.8、1.0、1.2 m/s时,电子马铃薯采集的碰撞加速度峰值平均值为636.63、593.29、685.63 m/s²,破皮率为1.13%、1.06%、1.21%,碰撞加速度峰值均小于马铃薯临界损伤阈值。田间试验表明：作业速度为0.6、0.7、0.8 m/s时,伤薯率为0.94%、1.06%、1.12%,破皮率为1.09%、1.21%、1.33%,环形减损集薯升运装置运行正常,未出现薯块掉落等现象,各部件配合协调,满足装袋型马铃薯联合收获机高效稳定的作业要求。