基于能控机理的插秧机核心构件数控加工方法

为进一步提升插秧机的制造精度与作业效率,从数控加工的能耗控制角度出发,建立插秧机核心部件数控加工的能控数学模型,并通过三维加工仿真UG软件对各构件进行尺寸确定与运动装配,对加工工艺进行参数优化,编制合理科学的数控加工程序。选取相适应的数控机床进行加工试验,通过工步与能耗效率的对应分解,数据处理得出:数控加工工艺与参数的控制与调整对于能效最优化有重要的影响,且能控机理应用后,能效指标可提升15%左右,整机的加工作业效率提升,验证了该思路的可行性,可为其他农业机械制造设计提供参考。     

基于CNC技术的插秧机运动学分析与研究

为深入了解插秧机的运动学机理,基于CNC智能控制技术对其进行分析与讨论。在充分理解插秧机结构组成与工作原理的基础上,融入SOPC嵌入导航控制,建立插秧机分插部件秧针的位移运动学模型;利用CNC控制与设计加工需求的关联度,建立插秧机关键运动部件线性回归方程;进行了插秧机核心部件参数设计优化与加工试验。结果表明:对数控加工过程中的关键参数建立最佳控制函数,得出最优解,效果明显。插秧机关键部件实现智能加工,可在保证加工精度与要求的前提下迅速完成算法迭代,且轨迹路径完成较为符合实际,可为其他农用机械相关运动规律分析提供参考。     

一体化灌溉施肥机电气控制系统优化研究

为进一步提升一体化灌溉施肥机的作业效率,在明确其结构组成与工作原理的基础上,对内部电气控制系统进行了优化研究。运用PID智能调节和PLC控制理论,对整机的电气装置和自动控制系统进行优化改进,包括调节控制模块、数据管理模块及智能监测模块等,并选定优化参数进行灌溉试验。结果表明:以肥液浓度C为指标,计算机理论浓度与灌溉试验浓度均可达到设定目标浓度状态,且二者吻合较好;优化后的一体化灌溉施肥机的水利用效率和肥料利用效率分别在原基础上提高22%和13%,大大缩短了施肥灌溉作业时间,验证了此优化研究的可行性,具有一定的应用价值。     

水稻插秧机的人机交互智能化应用

针对水稻插秧机设计过程中存在的参数多、交互关系复杂、设计计算繁琐等特点,开发了一种人机交互式智能化设计平台,可缩短设计周期,优化水稻插秧机机构。通过对水稻插秧机的运动过程进行分析,认定插秧株距及插秧深度为插秧过程中的两大核心目标参数,建立各结构参数与目标参数之间的约束关系,并确定优化设计算法。利用优化设计算法,建立人机交互式设计系统,并利用设计系统得出水稻插秧机结构参数。对比分析及试验验证表明:该人机交互式智能设计系统可根据不同的设计需求快速有效地迭代出水稻插秧机结构参数,并进行最优化参数组合,有效地缩短设计计算周期,提高了设计效率及准确性。     

一种联合整地机的伺服传动系统优化研究

联合整地机作为一种复合型农业装备,在农业生产中占有重要地位。为了进一步提升整地作业效率,针对联合整地机的伺服传动系统展开优化研究。通过明确其结构组成与作业特点,基于伺服控制机理,搭建合理的传动系统控制模型,进行伺服控制算法优化与核心组件相适应配置后,展开整机作业试验。试验结果表明:经优化后的联合整地机,实现了提高伺服控制与响应精度的目标,整地作业后的土壤均匀性可提升在90%以上,整机工作效率相对提高了9.31%,保持了较好的种子生长环境与有机肥基质,从自动、智能的角度改善农机设备的组成的优化理念,对于智慧农业的发展有很好地推动作用。     

基于智能逆变技术的玉米精播机性能优化

为进一步提升我国玉米精播机的综合作业效率,以性能优化提升作为研究目标,基于智能逆变技术的深度应用展开分析。以电控逆变处理与调速机制相融合为出发点,建立正确的电控模块逆变应用数学模型,通过控制分析与硬件优化,进行整机作业试验。结果表明：基于智能逆变技术应用的玉米精播机性能优化效果明显,排种精准率与播深合格率分别可提升至94.46%与94.05%,满足精量播种机的设计要求;同时,种子的重播率与漏播率可降低至3.83%与3.06%,整机作业运行稳定,各零部件指令执行协同性好,综合效率相对提升了5.88%,充分体现了智能逆变应用的准确性与适应性,可为类似农机播种装备优化提供参考。     

基于KNN神经网络的无人机作业操控系统研究

为进一步提升我国农业植保无人机的精准作业效率,针对其操控系统展开优化研究。选定KNN神经网络算法为执行理念,以无人机作业控制原理为基础,搭建正确的过程参数动态计算模型,进行操控系统的算法实现与调控配置,并展开基于KNN神经网络的无人机喷施作业试验。试验结果表明：KNN神经网络算法下的无人机操控系统运行稳定,过程参数的分类准确率相对提高了8.00%,目标喷施流量与试验喷施流量的偏差率相对降低了5.71%,农药喷施均匀度可提升至94.75%,整机作业综合效率明显提升。此设计理念以计算机智能数据处理为出发点,对无人机的高效率全面发挥有一定的推动作用,可用于类似智能农机装备的控制系统改进与开发,具有一定的参考价值。     

新型插秧机的三维虚拟仿真设计与试验

为进一步提高我国新型插秧机的设计速度与实际插秧效率，针对其主要结构优化展开研究。基于插秧机的构造框架，融入工业三维设计仿真技术，搭建用于新型插秧机机构三维仿真设计的理论模型，经各组件关键参数设计阈值确定后形成合理的插秧机组件三维物理模型，利用虚拟仿真软件展开建模下的结构适用性分析，得到相应的仿真结果。同时，进行插秧机三维设计后的实地作业试验，结果表明：该三维虚拟仿真与联合作业试验之间获取的评价参数误差相差不大，验证了虚拟仿真的准确性，且虚拟仿真设计下的新型插秧机的结构紧凑性相对提升了6.65%,插秧的准确度相对提升了9.56%,综合插秧效率达94.85%。该设计思路充分利用了成熟的虚拟仿真技术，为插秧机具及类似农用机械的改良提供了很好的参考。     

智能制造中数控加工和仿真技术研究

通过研究智能制造中数控加工和仿真技术,优化智能农机零部件加工过程中的智能制造过程。研究针对柴油机复杂零部件的数控加工和仿真,对套筒件抗拉强度、使用年限进行了简要分析,对套筒件构型、规格尺寸作出了优化设计。     

拖拉机传动装置的结构优化研究

为进一步提升农用拖拉机的传动性能,同时降低能耗损失,根据拖拉机作业工况特点及用途,在查阅国内外拖拉机传动装置特性研究与整机发展情况的基础上,通过分析我国常用拖拉机的结构组成及传动系统工作原理,将混合动力传动应用于核心传动装置,并对关键部件进行合理布局和计算选型;同时,植入智能控制系统,对变速、转向、步进等各作业状态进行监控与实时调整,达到传动装置工作的可视化目标。其中,CVT应用于连续、平稳更换挡位,实现了传动及时、控制精准性能要求。搭建了试验平台对牵引性能、能耗环保指标及安全性能综合测试,结果表明:各挡位的传动比较优化前数据提升19%左右,拖拉机整体工作效率得到有效提高,可为后续拖拉机其他核心部件优化与改进提供思路和参考。     

自动打捆机的关键自由曲面数控加工技术应用

为不断提升自动打捆机的使用寿命与作业效率,从数控技术理论角度对自动打捆机的关键自由曲面进行识别与加工优化。在充分理解打捆机结构组成与硬件控制装置的基础上,考虑加工过程残余高度机理,建立关键自由曲面理论函数与物理模型,从误差补偿、刀具路径、切削刀具、加工顺序及CNC程序编制5个方面逐一按照加工工艺要求选择,并融入约束条件核心算法,进行关键自由曲面数控加工仿真试验。结果表明:整体加工时间较常规加工方法有明显减少,由4.71min缩短至3.79min;同时,切削长度经合理的规划与计算,由1 821.59mm缩短至1 5 4 6.2 3 mm,空刀路径由2 4 5.3 2 mm缩短至8 6.1 2 mm,加工效率约提升1 2%,关键曲面数控加工优化效果明显,具有一定的推广价值。     

拖拉机零部件数控多加工路线优化——基于蚁群算法集成求解

数控加工路线是机床零部件加工编程的关键,针对计算机辅助设计中工艺路线规划问题,提出了一种基于蚁群算法集成求解的拖拉机零部件数控多加工路线优化算法,可根据加工元、加工方法及加工元约束条件,优化零部件加工机床路线,计算出机床最优的加工工艺路线.通过实例验证,证实了该方法可以较大程度地优化加工路线,大大节省了加工时间,提高了...     

采棉机核心部件数控加工工艺设计优化

为有效提升采棉机结构组成的紧凑性与实用性,利用数控加工方法与理论对其核心部件进行加工工艺设计优化与仿真。依照采棉机不同工作需求及采摘棉花的物理特性,对其结构组成与工作原理进行系统理解,为采棉机加装采棉过程智能监控装置实现可控目标;对采棉机核心部件实体参数建模,避开零部件作业共振区域,采用制造特征工艺重组与优化的数控加工工艺理念,建立优化设计理论模型,依照结构化工艺设计流程,导入加工仿真软件,通过加工参数控制与给定,实现模拟仿真。此优化思路清晰,对于采棉机实体加工提供可靠的参考依据,同时为其他农用采摘机具改进提供了思路与方向。     

智能化控制的精整地联合机设计及关键部件分析

精整地联合机可为农作物的种植与耕种提供良好先决条件。为不断提高精整地的作业效率,实现精准化、机械智能化控制目标,根据精整地联合机的工作原理,通过对其整机结构进行参数优化及关键作业部件的机理分析,将智能自动控制与调节技术应用到精整地联合机控制装置,完成联合机整机的设计与关键部件参数选定。同时,进行试验验证,结果表明:采用智能化控制的精整地联合机作业效果良好,整机的翻土、平整等多项性能均得到较好提升,效率提升约可达20%。此设计对于农业机具的发展具有一定的参考价值。     

基于UG建模和仿真的拖拉机箱体零件数控加工研究

为了提高拖拉机箱体复杂曲面的加工精度,合理安排加工工序,提高加工效率,将UG建模和仿真技术引入到了零件数据加工过程中,通过对加工工序和程序的检验与修改,以达到数据加工工序和源程序优化的目的。以拖拉机箱体零部件曲面形状的数控加工为例,采用曲线拟合技术对数控加工过程的刀位进行了优化,利用UG软件对加工过程进行了仿真。仿真结果表明:刀位优化后的曲面加工最大过切和欠切量都有所降低,说明通过优化提高了数控加工精度。     

自动化玉米移栽机送苗装置的运作试验研究

为进一步提升玉米移栽机的移栽效率与自动化水平,结合当前国内外玉米移栽机的研究现状,在玉米移栽机的工作原理与送苗装置的结构组成的基础上,对其展开优化研究。依据横纵向送苗机构的运动协调控制与结构参数设计,加入智能自调节控制程序、相应传感器装置及自动检测系统,实现设计目标并通过给定前置条件进行运作试验。试验表明:X、Y轴送苗方向上的参数均得到理想优化效果,最大提升值分别可达7%、15%左右;优化送苗装置作用下,整体移栽伤苗率小于8%,漏栽率控制在5%之内,成功取苗率达93%以上,符合送苗装置及关键机构的设计优化初衷,试验可靠有效,对玉米移栽机的进一步改进和类似作物移栽机械开发有一定的参考价值。     

自走式小麦联合收割机电气控制线路优化

为提升自走式小麦联合收割机的收割效率,在收割机结构组成与工作原理的基础上,对收割机的电气控制系统及相关线路展开优化分析。通过分析行走系统与收割装置等关键部件的工作特性,得出其传递函数及实现双闭环控制与调节的条件;采取行进速度智能精确控制,加入PID核心算法控制、辅助电气线路改进与控制、加入实时监测与准确报警装备等措施,实现整机的控制线路优化并通过试验进行验证。结果表明:经优化后的收割机主要性能指标均得到明显改善,尤其收割效率较优化前提高13%左右。电气控制线路优化具有一定的可行性,能够为小麦联合收割机的其他结构优化与改善提供参考。     

马铃薯智能排种机补种系统设计与试验

为提高马铃薯智能排种机的排种效率,降低作业人员的劳动强度,进一步提高马铃薯出芽及收获产量,对智能排种机的补种系统进行了设计。在智能排种机结构组成及工作原理基础上,建立马铃薯运动学参数模型,并加装补种装置,主要包括声光传感器、步进电机及报警装置等。给定合理的补种控制程序,进行试验,结果表明:设计的智能排种机补种系统补种合格率达97.5%以上,漏种指数试验平均值为1.1%,重种指数试验平均值为1.3%,各关键参数指标符合设计要求。该优化试验可为马铃薯智能排种机其他关键装置性能提升提供参考。