仿生学在农业机械中的应用

东北黑土是具有强烈胀缩和扰动特性的黏质土壤,具有土壤黏附性强、耕作阻力大、摩擦力大等特点,在农业机械化的推广过程中,是制约其发展的重要因素。工程仿生学从工程需求出发,学习、模拟生物,将生物特性融入于工程科学中。对仿生学应用在农业机械的防粘减阻、耐磨性和切割性等方面进行了叙述,对解决农业机械改良提供了新思路。     

仿生非光滑表面脱附与减阻技术在工程上的应用

生活在自然界中的生物具有生物非光滑体表。根据大量的观察和试验,发现这种非光滑表面具有减粘降阻和脱附效应,这种仿生非光滑表面减阻脱附技术被应用到了空中、水中和土壤中,得到了很好的减粘降阻与脱附效果。但是目前,对生物的这种非光滑体表还只是被动的模仿阶段,对这种现象的机理没有形成系统的认识,针对这种情况,提出今后研究工作的重点与方向是：集中研究不同非光滑表面与不同介质之间脱附与吸附的机理和对非光滑表面的量化描述。     

蛇腹鳞表面的超微结构及减阻机理

用原子力显微镜观测了竹叶青蛇、短尾蝮蛇和赤链华游蛇腹鳞表面的超微结构,分析了腹鳞表面的减阻机理。结果表明:3种蛇腹鳞表面的超微结构均为微凸体、微孔和凹坑周期排列的规律结构;蛇的栖息环境不同,超微结构的排间距、微凸体长度以及微孔的直径、数量不同。从陆栖到水栖,微凸体长度逐渐减小,微孔数量逐渐增加。微凸体减少了腹鳞和地面间的实际接触面积,从而减小了滑动时的粘着力;腹鳞表面的疏水性,减少了接触面间水的粘附力。     

蚯蚓非光滑体表减粘降阻试验

以赤子爱胜蚓为研究对象,根据其运动特性,制备了头部静息态、舒张态、收缩态及体部静息态、舒张态、收缩态6种体表试样;利用微粘附力测试系统,对蚯蚓体表试样和钢试样进行土壤粘附力和滑动阻力试验.试验结果表明,蚯蚓体表试样的减粘降阻效果由大到小依次是收缩态、静息态、舒张态;而且,头部减粘降阻效果比体部明显;在试验条件下,头部收缩态的土壤粘附力和滑动阻力分别为钢试样的25%和61%,而体部收缩态的土壤粘附力和滑动阻力分别为钢试样的44%和71%.     

仿生学原理在机械设计中的应用

科学技术日新月异,机械设计的理念和技术随之也迎来了多元化的发展。近年来,随着仿生学在机械设计领域的广泛应用,众多研究难题得以有效解决,而且行业市场经济也随之得到了一定促进,为我国生产机械化的推进提供了巨大的动力。本文分析了机械仿生设计中的相关基本内容,并就仿生学原理在机械设计中的实际应用作出浅要论述。     

典型生物非光滑理论及其仿生应用

对典型的哺乳动物体表、植物表皮毛、表皮腊、土壤动物体表、水生鱼类表面的非光滑表面进行特征描述；并对非光滑类型进行分类；阐述了仿生脱附的基本理论；对其在工业、农业及航空领域应用现状及前景进行了综述。     

农机触土部件减粘脱附技术研究现状与展望

目前农机触土部件的减粘脱附问题仍困扰着国内外的专家学者,是一个亟待解决的技术难题.为给国内农机触土部件减粘脱附技术的发展提供参考,通过系统总结农业机械产生土壤粘附的原因,以及土壤粘附对农业机械作业时的影响情况下,着重从表面改形、表面改性、电渗减粘、机械减粘脱附与加热减粘脱附五个方面介绍目前国内外农业机械触土部件减粘脱附...     

马铃薯挖掘铲试验台架的研制

马铃薯挖掘铲属于马铃薯收获机上的关键部件,其结构及工作原理直接影响整机的作业性能,尤其在粘重壤土条件下,要使其达到减粘脱附、减阻增效以及挖深稳定的目的,须开展相关的试验研究工作。为此,依据近年开展的仿生挖掘技术的研究成果,通过专门的试验装置开展其在马铃薯挖掘收获方面的应用研究,以此获得试验对比数据,从中选择出较佳性能参数的挖掘铲,以共性技术的形式推广应用在需要的收获机上,以解决现有机器该关键零部件性能方面所存在的问题。     

仿生镇压辊减粘降阻的有限元分析与试验验证

利用ABAQUS软件建立了传统镇压辊和仿生镇压辊与土壤相互作用的三维有限元模型。模拟结果中伪应变能约占内能的0.1%,传统镇压辊和仿生镇压辊的牵引阻力的模拟值和试验值相对误差分别为11.47%和2.38%,模拟值和试验值吻合较好,验证了模型的可靠性。从Mises应力云图、镇压辊与土壤接触面积和位移云图3方面对2种镇压辊的模拟结果进行了对比。结果表明:仿生镇压辊与土壤的接触应力显著大于传统镇压辊,更利于将土壤表层的土块压碎;仿生镇压辊与土壤的接触面积比传统镇压辊降低了79.05%,有利于降低土壤与仿生镇压辊表面的粘附力,且土槽试验结果得到仿生镇压辊的粘附土壤量比传统镇压辊降低52.78%;仿生镇压辊表面的肋条结构能在一定程度上约束土壤流动,避免了壅土现象的产生;2种镇压辊的下陷量相差很小,压实阻力基本相同,但仿生镇压辊更利于压实表层土壤;传统镇压辊造成土壤沿镇压辊宽度方向的位移扰动量大于仿生镇压辊,需要消耗更多的功。土槽试验结果表明:与传统镇压辊相比,仿生镇压辊的阻力降低了28.66%。     

波纹形非光滑推土板减粘降阻的简化力学模型

针对粘性土壤提出了一个简化力学模型,数值模拟了具有一定粘性的土壤与波纹型推土板之间的作用力。数值计算结果显示,在通常的力学条件下波纹板与土壤的接触面积小于相应的平板面积,可以达到减粘降阻的目的。计算了波纹板表面的压力分布,并指出在土壤与农机具粘附系统中波纹形表面摩擦力最大的位置。     

仿生设计在农业机械设计中的应用

阐述了仿生设计的含义、分类、研究内容,总结了仿生设计运用于农业机械设计中的意义,并提出了仿生设计运用于农业机械设计中的几点建设性的意见.同时,提出了我国应在实际应用方面加大研究力度,以期推动仿生设计研究与应用在农机机械设计制造中的进一步发展.     

导航系统在农机发展中的应用

随着先进的小型化、移动式液压和电子控制系统的发明和使用,在现代农业生产中,逐步实现了农业机械自动化。而逐步实现农业自动化的前提是必须有可靠的导航系统,该系统可简可繁,不同的作业需求采用不同的导航策略,可以是简单的人工手动导航,也可以是复杂的组合式探测系统,包括GPS、BDS等。为提高农机的作业效率,减少作物损害并提高作物产量,本文对人工、机手辅助、半自动和全自动4种不同的导航方式做了较为全面的介绍和对比,对农机导航面临的问题与对策进行了分析。     

农业机械化专业中农机与农艺相结合的教学方法研究

随着社会科学技术的发展,我国的农业也在从传统向现代农业转换中,但由农机的固定性和农艺的多变性之间的矛盾,特别是同时兼谙农艺和农机的人才的缺乏制约着农机化的快速发展。为此在农业机械化专业教学与科研中,提出了农机与农艺相结合的教学方法。     

农机使用维修中的误区

随着社会经济的飞速发展和国家对农业发展重视程度的提高，农机在农业的生产使用过程中的地位十分重要。文章通过深入研究农机发展初期到现阶段在使用和维修过程中存在的一些误区，发现农机的科学使用和定期维护对延长农机的使用寿命至关重要，希望能够为相关从业人员起到指导作用。     

工程塑料在农业机械上的应用

工程塑料由于具有密度小、比强度高、良好的耐蚀性及良好的减摩和自润滑性等一系列优良特性,在理论研究和实际应用上引起了人们的极大关注.随着塑料工业新材料、新工艺的不断出现,一些具有优良力学性能及工艺性能的工程塑料不断被开发出来,使工程塑料在农业机械中的应用越来越广泛,并将逐步取代金属材料成为重要的农业机械用材料.为此,综述了工程塑料的性能特点,简要介绍了工程塑料在农业机械上的应用现状及发展前景.     

农业机械制造自动化的应用

随着社会经济的不断发展,机械制造自动化技术发挥着越来越重要的作用.在全球经济一体化趋势不断加快的大环境背景下,农产品市场得到更大范围地拓宽,现有的农业生产率无法适应人们的需求,农业机械制造自动化的生产发展趋势显得刻不容缓.本文将基于农业机械制造自动化的现状,指出农业机械制造自动化应用的优势,提出如何提高农业机械制造自动化的应用措施.     

世界农业机械电子信息化的工程应用

近年来，世界农业机械装备技术正在迅速地吸收和应用电子信息技术发展的成果，使得农业机械化技术不断创新和进步。本文着重介绍先进的电子信息技术在农业机械化装备中的应用情况。     

农业机械的科学选型与合理化应用

农业机械在现代化生产中发挥了巨大的作用,随着我国农机化水平的进一步提升,农业生产的各个过程都应用了大量的农业机械,着显著提升了劳动生产效率,农业生产的实施更为简单,农民的劳动强度显著降低,但与此同时,农业机械在应用过程中的很多问题也凸显出来.因此,从农业机械的应用现状出发,分析了农机选型的关键因素与注意事项,说明了农机...     

科学研究方法在农业机械中的应用

我国农业机械行业自建国以来取得了巨大的发展,在耕、靶、播、种、收等方面完全实现了较大地机械化,极大地解放了农村劳动力,但是与当今国际农业机械相比,差距仍然很大.科学方法是人类所有认识方法中比较高级、比较复杂的一种方法.只有综合运用各种科学方法,才能确保农业机械的研发准确性,推动我国农业机械的健康、持续、快速发展.     

基层农机推广工作简论

结合彰武县农业机械推广工作的实践,从经费筹集、体系建设、科技创新、服务内容4个方面,详细介绍搞好县级以下基层农机推广工作的建议和措施,以期为农机推广工作提供有益参考。