滚筒筛式花生荚果复收机的设计与试验研究

针对花生收获漏果、掉果严重且缺少有效的花生复收机问题,为进一步减小花生收获损失率、提高收获效益,设计了一种牵引式花生复收机。复收机主要由挖掘装置、滚筒式分离输送装置、集果箱、机架及限深装置等组成,能够一次性完成花生荚果的挖掘、输送、除杂去土及收集等作业过程。其中,挖掘铲采用封闭铲面及栅杆结构,有效降低了挖掘阻力,提升了挖掘效果;采用滚筒式分离输送装置,实现了花生荚果的有效抬升及碎土清土,有效降低了花生荚果的含土率及破损率。田间试验结果表明：机具收获效果好,工作性能稳定,收获含土率低于4%,破损率低于2.5%,漏果率低于0.25%,生产效率达到0.21～0.37 hm²/h,可为进一步开发设计高效的花生复收收获机械提供参考。     

土下果实收获挖掘自动限深系统设计

花生、马铃薯等土下果实收获过程中,实时控制挖掘深度是保证作业质量的重要前提.本文总结了国内外农机自动限深相关技术概况,提出了一套基于SensComp公司的6 500超声波测距模块的自动限深测量和控制系统,介绍了该系统的硬件设计和软件设计,本自动限深技术对于土下果实收获减阻降耗、提高作业质量具有重要意义.     

挖深自适应元葱收获机的设计与应用

针对我国元葱种植地域情况,特别是在北方的一些较大面积种植的地方,普通收获方法由于地面局部凸凹造成收获时负载不均和破损率较高的问题,在田间试验的基础上,开发了自适应挖深元葱收获机.自适应挖深元葱收获机可一次完成挖掘、果实清理及铺条作业,能够保证收获深度的相对稳定,使收获负载均衡,降低元葱收获的破损率.田间试验结果表明:在大面积高效收获时,收净率在98.5%以上,破损率低于1.5%.作业质量符合农艺要求,结构合理,工作平稳,性能稳定,为国内一些元葱种植面积较大区域的机械化收获提供了技术支持.     

自动随行导向的甜菜组合式挖掘装置

针对甜菜收获过程中损失率高、漏挖率高和作业效率低的缺点,研究一种用于甜菜联合收获机的自动随行导向的组合式挖掘装置。经试验对比,采用该装置甜菜收获损失率降低3.56个百分点,漏挖率降低3.08个百分点,作业效率提高15%,为甜菜联合收获机的研发提供了技术依据。      

半喂入自走式大蒜联合收获机

针对国内大蒜种植特点,在已有设计研究的基础上研制了一种适合于中国大蒜主产区收获作业的半喂入自走式大蒜联合收获机。整机侧向配置,采用450型半喂入稻麦联合收获机底盘,并配有液压无级变速系统,作业组件包括分禾装置、扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、清土装置、对齐切秧装置和集果系统等。该机采用挖拔组合式工作原理,保证了大蒜收获中挖掘效果,提高了整机的作业质量和稳定性。通过田间检测表明：果实损失率不大于1.8%,破损率不大于2.1%,含土率不大于12.8%,各项性能指标均达到设计要求。     

深根茎中药材收获机夹持带转速自动控制系统

我国现有的深根茎中药材收获机械简易,工作效率低,作业质量差,成为中药材种植业发展的一个瓶颈。为此,以AT89 C52单片机为控制核心,以开关传感器为检测手段,结合自动控制原理设计了深根茎中药材收获机夹持带转速自动调节系统。该系统能使夹持带转速实时跟踪机器作业速度变化,从而大大提高了药材的收获效率,降低了药材损失率和破损率。室内土槽试验表明,此控制系统达到了预期设计要求。     

基于ADAMS的甜菜收获机自动对行探测机构仿真

设计了土下果实收获机械自动对行机构。应用UG建立了自动对行机构三维模型,并将其导入机械系统动力学仿真软件ADAMS中构建了虚拟样机模型。通过设置模型参数,添加约束和驱动,以甜菜为收获对象,实现了在ADAMS/View环境下自动对行的运动仿真。以自动对行机构复位弹簧的刚度、预紧力和作业前进速度为影响因素,以角度传感器获得的角速度为目标函数表征自动对行灵敏度及漏挖率,对影响自动对行的参数进行了虚拟正交试验研究,并进行了田间验证试验。结果表明,复位弹簧刚度的影响不显著,当复位弹簧预紧力为200 N、作业前进速度为1.5 m/s时,漏挖损失率最小。     

4HBL-4型花生联合收获机悬浮式仿形机构的设计

花生联合收获过程中,在地面连续变化时常规的限深轮、限深靴等仿形机构不能对地面变化做出迅速响应,造成在收获过程中出现了因挖掘深度不均匀而导致的漏挖等情况。为此,通过将挖掘铲与限深轮固接,并在弹簧的预紧力作用下,遇到地形突然变化时整个悬浮式限深机构首先做出响应,并在弹簧拉力作用下,调整挖掘铲的入土角度,从而调节挖掘铲入土能力,在短时间内调节挖掘深度;同时,依靠弹簧的拉伸与收缩,挖掘铲绕铰接点转动,并对悬臂梁与挖掘装置进行相对位移变动,保证了挖掘深度的一致性,使得挖掘收获更加平稳。     

薯类收获机挖掘深度自动控制系统设计与试验

为了提升薯类收获机械自动化水平,提高明薯率,降低伤薯率和漏挖率,减小挖掘阻力,根据垄作薯类作物种植模式,以牵引式薯类收获机为载体,采用传感器和微处理器控制技术,设计了一种挖掘深度自动控制系统。该系统包括前仿形装置、挖掘机构、液压装置和控制系统。以垄沟地面为研究对象,采用接触式深度探测机构,其仿形深度和宽度可调节,挖掘深度实时调整可有效实现减阻降耗。建立挖掘深度调节模型,设计双阈值死区控制算法,实现系统精确稳定控制,有效避免控制信号频繁跳变和超调,提高薯类作物收获性能指标。田间试验表明,具有挖掘深度自动控制功能的薯类收获机其明薯率为97.37%,伤薯率为1.49%,漏挖率为1.59%。相比采用人工收获,其明薯率提升了2.20个百分点,伤薯率降低了1.41个百分点,漏挖率降低了2.00个百分点。     

分段式大蒜收获机的设计与试验

针对目前国内大蒜收获强度大、收获效率低及收获成本高等问题,设计了分段式大蒜收获机。该机主要由挖掘装置、限深装置及夹持装置、打捆装置等组成,采用手扶拖拉机作为动力源和安装平台,夹持装置采用链条设计,打捆装置可实现收获后大蒜的打捆作业。该机可一次完成三行大蒜的挖掘、夹持输送、打捆等收获作业,省时省力,高效低耗。应用CAD、SolidWorks等软件进行图样的设计和三维模型的建立,并对挖掘装置、夹持装置等关键装置进行重点设计。在山东兰陵县神山镇进行了大蒜种植田间试验,结果表明:该机器生产率0.1 hm~2/h,漏蒜率为1.9%,伤蒜率为0.58%,损失率为1.9%,挖掘深度为8cm。研究结果可为大蒜收获机械的研究提供参考。     

冬枣果实特性及机械化采摘现状研究

冬枣采摘是用工量最大、用工时间最密集的作业,实现冬枣机械化采摘是冬枣种植业的一大难题。通过梳理冬枣果实特性、脱落方式及规律等信息,阐述现有相关采摘机械研究包括工作原理、作业特点、存在缺陷等方面,对比分析干果红枣采收与冬枣采收。可以发现：振动式采摘是大规模生产中应用最广泛的方式,实现高效收获,但存在收集难度大、果实损伤率高等限制;半自动辅助采摘设备每次只对单个果实作业,效率提升有限;采摘机器人的研究尚在起步阶段,存在果实识别环境影响大、执行器执行不到位、效率低等难题。最后,提出冬枣采摘机械研发与冬枣种植管理相结合、冬枣采摘机械智能化、自主研发与国外技术相互借鉴是未来的研发方向。     

林果机械化采收技术研究及进展

机械化采收是林果全程机械化作业中的重要一环,对促进林果产业健康发展和果农种植效益起到了重要作用。近年来,国内外已经对不同林果采收技术开展相关研究和技术探索。首先对国外不同林果机械化收获现状进行介绍,随后介绍了国内林果和机械化收获研究进展,且着重介绍了新疆特色林果采收技术,并对林果采收技术的后续研究方向进行了概述。     

林果机械化采收技术研究及进展分析

机械化采收技术对于林果产业的发展有着较大的影响。实现林果机械化采收是当前林果产业转换发展模式、节约成本消耗、提升市场竞争力的重要途径,也是当前林果产业全程机械化以及规模化研究的重点。开展林果机械化采收工作最重要的就是保持高效、低损的状态完成整项采摘工作,最终实现林果的智能化、自动化的采收。基于此本文则深入分析了当前林果机械化采集技术中一次性联合摘果采收,详细阐述了当前林果机械化采收面临的问题,并针对此类问题提出了相应的优化措施。     

收获期花椒的力学特性与形态特征测定与分析

我国花椒的收获主要以人工收获为主。随着社会的发展,花椒市场需求不断扩大,迫切需要解决花椒收获效率低下的问题。因此,花椒收获机械化已成为椒农的心声,研究分析收获期花椒的力学特性可以为花椒收获机械的设计者提供必须的基础理论数据。因花椒在品种、气候条件、土壤及其他方面的差异,其力学特性会有较大的差别。为此,通过陕西省韩城市收获期花椒的实验室测定,采用图像解析和数理统计方法对收获期花椒的力学特性进行分析,得出了花椒主要几何特性指标值的变化区间,并统计分析了花椒果实与果柄及果柄与树枝之间的分离力以及花椒果实的颜色特征,为花椒的收获和加工机器系统的开发提供科学依据。     

根茎类中药材收获机械化应用及研究现状

近年来全球对中药材的需求日益旺盛,中药材种植面积逐年增加,根茎类中药材收获机的需求也随之增长。目前我国根茎类中药材收获仍以人工收获和中小型挖掘机收获方式为主,机械化水平较低、生产效率低,严重制约中药材产业的发展。从我国中药材种植现状出发,综合分析我国根茎类中药材收获机械化应用和研究现状,重点阐述关键部件挖掘机构、分离机构和输送机构的研究现状,总结归纳制约收获机械化发展的主要问题：农机农艺融合程度不足、联合收获机械的研发积极性不高、收净率和破损率缺乏系统性研究以及收获作业的智能调控技术缺乏研究。提出低耗深挖技术、柔性低损分离输送技术和智能调控技术是我国根茎类中药材收获机械化的未来发展趋势,为我国根茎类中药材收获机的研究提供借鉴和参考,以促进根茎类中药材收获机械化进一步发展。     

选择性收获机器人技术研究进展与分析

鲜食果蔬成熟度不一致,需依据着色、尺寸等指标有选择地收获,是人工消耗最大、影响产业发展的瓶颈环节。选择性收获技术是农业机器人的重要研究领域,能降低人工成本并提高果蔬利润,已成为国际上果蔬收获技术发展的重要方向。近年来,以白芦笋为代表等地下部和苹果、草莓、番茄等为代表地上部的鲜食果蔬选择性收获技术进展加快,成为农业机器人的研究热点。本文阐述了近年具有市场化前景的选择性收获技术发展与应用情况,梳理出技术研发的实现路径、应用对象和发展脉络。着重分析了末端执行器与收获机构、收获目标识别与定位技术、选择性收获协同控制技术的共性关键问题,归纳了该领域技术研究的开放性问题。最后,总结了我国选择性收获技术面临的挑战和机遇,针对少人化或无人化果蔬生产的应用场景,指出了产业未来发展与技术产品化需考虑的平衡点。     

莲藕收获机械研究现状与发展趋势

随着我国莲藕产业的不断发展,莲藕机械化收获技术在我国越来越受到重视,研制可靠的莲藕收获机械成为我国莲藕产业现代化进程中最重要的一环。为此,综述分析莲藕植物特性以及收获要求,对国内外莲藕收获机械进行对比分析,总结归纳我国莲藕收获机械的类型以及优缺点,列举我国莲藕收获机械的代表性的研发成果,指出目前我国莲藕收获机械存在莲藕种植模式不统一;莲藕收获机械自动化程度低以及机械结构和功能单一等问题。并结合我国国情提出规范莲藕区域标准化种植模式、制定莲藕收获机的标准要求以及加大对莲藕收获机械关键技术的研究等发展建议,为莲藕收获机械的进一步发展提供参考。     

推广油菜机械化收获的问题及建议

我国油菜收获机械化的发展存在诸多问题,应加强油菜收获机械技术的专题研究,重视油菜分段收获机械技术的研究与推广,加强政策导向和扶持力度,推动油菜收获机械化的发展。     

南方丘陵山区薯类生产机械化现状与发展思路——以江西省为例

江西地理环境属丘陵山区,甘薯、马铃薯、山药和芋四大薯类的生产机械化水平较低,除耕整地外,种植、收获等主要环节的机械化率接近于0。针对江西薯类生产机械化薄弱的问题,着眼于提高江西薯类耕种收综合机械化率,分析综述国内外不同薯类生产机械技术要点和功能特点,研究了江西薯类机械化播种(移栽)和收获等环节技术现状与问题,从薯类生产机械化的生产应用、技术、机具、共性基础、推广和政策等方面探寻了江西薯类生产机械化发展路径,为江西薯类生产发展方向、种植和收获机械研制、示范与推广提供参考。     

果园施药关键技术研究进展

水果产业一直是中国的传统优势产业,实现水果生产机械化对促进水果产业持续健康发展具有重要意义.果园施药作为水果生产中的一个重要环节,其机械化程度直接影响水果生产机械化水平.分别从喷头技术、气力辅助喷雾技术、静电喷雾技术、在线混药技术、自动对靶技术、变量施药技术、病虫害监测技术等角度出发,分析国内外果园施药关键技术的研究进...