离心式撒肥机性能试验台的设计

撒肥施肥技术具有效率高,施肥机械结构简单等特点,是目前常用的施肥方法。离心式撒肥机在撒肥机械中应用范围较广,但其设计未达到完全优化的程度,因此需要对离心式撒肥机的撒肥盘、排肥机构等核心部件进行优化,以提高撒肥均匀性、撒肥量可控性和排肥流畅性。本文依据离心式撒肥机工作原理和结构特点设计离心式撒肥机性能试验台,可更换不同的离心式撒肥盘和排肥机构做不同的试验。基于西门子MM440变频器设计控制系统和LabVIEW软件开发环境设计的数据检测系统,可对试验台工作参数进行实时调整,并实时检测离心式撒肥盘与排肥机构工作性能和机器振动参数。该试验台具有较高的通用性和自动化程度,为离心式撒肥机研究提供基础试验平台。     

离心匀肥罩式水稻地表变量撒肥机设计与试验

为实现水稻生长周期内区域性实时变量施肥,提高机械化施肥作业效率和肥料利用率,结合水稻施肥农艺特点和近地光谱技术,设计了一种基于传感器的双圆盘离心匀肥罩式水稻地表变量施肥机。对光谱检测装置、决策控制系统、变量执行机构等关键部件进行设计,搭建基于STM32F103核心控制器的反馈系统,结合专家施肥策略响应目标施肥量。以闸口排肥流量A、撒肥圆盘转速B、整机行进速度C为影响因素,颗粒分布变异系数Cv和施肥量相对误差γ为评价指标,设计三因素三水平撒肥性能正交试验。性能试验结果表明:在目标作业幅宽内(24 m),影响Cv主次因素为A、B、C,影响γ主次因素为B、A、C,综合选择较优的工作参数因素水平组合为:A2B2C2,即排肥流量300 g/s,圆盘转速600 r/min,整机行进速度1.2 m/s时,Cv=13.82%,γ=9.54%,整机撒肥性能最优。田间试验结果表明:与性能试验相比,Cv误差均值为9.19%,γ误差均值为9.25%。研究结果表明离心式变量施肥机满足撒肥均匀性和施肥量准确性要求,提高了离心式变量施肥机撒肥性能,为圆盘式撒肥机传统的经验式施肥提供了理论基础。     

稻田气力式变量施肥机肥料喷撒器设计与试验

目前水稻施追肥以离心圆盘式撒肥机为主,虽具有幅宽大、作业效率高的特点,但是变量控制精度差。为了满足水稻变量施肥的作业要求,设计了一种气力式变量施肥机,在满足幅宽要求的基础上,还能够实现在幅宽方向上的变量控制施肥。设计了用于该机的肥料喷撒器,对该喷撒器的肥料运动进行了理论分析,并对不同挡板结构的喷撒器进行气流流场模拟分析,对在不同转速下各排肥口的施肥量和不同挡板类型的施肥喷撒器在各自施肥范围内的施肥均匀性进行了试验。试验结果表明：转速对各排肥口的排肥量没有显著性影响,各排肥口的排肥量误差在均值的5%以内;转速和喷撒器的挡板结构类型对单一喷撒器施肥范围内的施肥均匀性具有显著性影响,以施肥均匀性变异系数为指标,排肥轮转速在30r/min左右时,整体排肥均匀性变异系数优于其他转速;而圆锥形挡板喷撒器在所有转速下其排肥均匀性变异系数均优于其他挡板结构的喷撒器,且当排肥轮转速大于30r/min时,该喷撒器的施肥均匀性变异系数小于8%。就挡板结构对喷撒器出口气流场的影响和施肥均匀性进行了比较研究,发现二者具有相似性,初步断定气流场对施肥均匀性具有一定影响。在实际作业过程中为了使单个排肥口的排肥均匀性更好,应当采用圆锥挡板喷撒器,并且在确定作业区域的施肥量下,尽可能调整车速,使排肥轮转速达到30r/min以上,以最大程度保证施肥区域的施肥均匀性。     

基于PLC的马铃薯播种机施肥控制系统研究

为了保证马铃薯的生长环境,提高肥料利用率,四川基于PLC技术设计了马铃薯播种机的施肥控制系统,主要由中央控制系统、信号采集系统、排肥执行系统、显示器和声光报警器组成。马铃薯播种机利用液压控制器对排肥器的排肥量进行控制,液压控制系统采用BP-PID控制算法,以实现变量施肥的目的。试验结果表明:施肥控制系统可以满足变量施肥控制的要求,且工作性能稳定。     

离心式撒肥机撒肥部件研究设计

通过分析推肥板在撒肥圆盘上的布置对肥料颗粒在撒肥圆盘上运动的影响,得出推肥板在撒肥圆盘上的布置形式,计算了肥料颗粒的抛撒半径。据此设计了一种离心式撒肥机用的撒肥部件,并简介了撒肥部件的结构及参数的确定。试验及大面积生产考核证明,该离心式撒肥部件效率高,肥料撒施均匀,能够满足新疆兵团农场对全耕层施肥的要求。     

气吸式播种机自动配比施肥控制系统的研究

为了解决传统粗放施肥化肥用量大、人工配比混肥费时费力及生态环境污染严重等问题,设计了一种可根据土壤肥力自动配比的2行变量施肥控制系统。肥箱设计为一体三箱室结构,每一个箱室装一种肥料并在箱室底部安装电动排肥器,通过2个下位机控制器控制6个排肥器来实现2行、3种肥料的在线自动配比施肥。系统采用安装在地轮上的编码器反馈机车速度信息,通过无线通信模块将速度信息传给上位机,上位机结合施肥参数处理后传给下位机,下位机根据机车速度实时调整排肥电机转速而控制施肥量。试验结果表明:该机施肥控制精度在90%以上,可满足按需配比变量施肥的要求。     

宽幅高效离心式双圆盘撒肥机设计与试验

为解决现有水旱田撒肥机械作业效率低、撒肥量调节技术落后、施肥均匀性稳定性差等实际问题,设计了一种同轴驱动的离心式双圆盘撒肥机。介绍了整机结构与工作参数,研究设计了撒肥传动系统、撒肥盘结构、排肥量液压调节装置等,并确定了关键结构和参数,同时进行了试验研究。试验结果显示,推肥板推肥角度-20°~30°可调,撒肥幅宽达到50m,总排肥量稳定性变异系数低于6%,施肥均匀性变异系数低于16%。研究结果表明,撒肥机工作性能稳定、撒肥量可控、抛撒均匀,整机设计满足水旱田宽幅高效撒肥作业要求。     

基于开沟施肥的撒肥圆盘设计与试验

针对传统果树开沟施肥机存在的肥料分布不均问题,设计了一种基于开沟施肥的撒肥圆盘。首先,建立撒肥圆盘的三维模型,对肥料颗粒在撒肥圆盘上的受力和运动进行分析,建立肥料颗粒的运动方程;通过离散元软件建立仿真模型,以撒肥圆盘的盘面倾角、母线极角、肥盘转速为试验因素,以肥料分布均匀性变异系数、施肥量偏差为实验指标,开展二次旋转正交组合试验。对撒肥圆盘的施肥效果进行仿真分析,结果表明：颗粒肥料在盘面倾角为0°、母线极角为120°、肥盘转速为72r/min时,肥料分布均匀性变异系数为14.42%,施肥质量偏差为4.50%,肥料分布均匀性较好,能够满足果树施肥的要求,可为撒肥圆盘在开沟施肥中的应用提供理论参考。     

桑园自走式变比配肥定向撒肥机设计与试验

为实现桑园内氮、磷、钾和有机肥按需均衡施肥,保障桑叶产量、质量,减小肥料不合理使用造成的面源污染,设计了一种能够变比配肥和定向撒肥的桑园自走式变比配肥定向撒肥机。根据桑园农艺要求设计的整机长为1450mm、宽为655mm、高为1141mm,并对履带行走系统、变比配肥掺混机构进行设计。通过离散元法对变比配肥掺混过程和撒肥盘撒肥效果进行仿真分析,发现槽轮转速在20~80r/min范围内,配肥偏离度标准差低于0.4,掺混均匀性较好;抛撒肥料时,曲线形叶片撒肥盘肥料分布呈对称形状,撒肥效果较好。通过正交试验优化设计定向撒肥板长度为450mm、高度为80mm、折弯角为100°。通过响应面法分析因素对撒肥分布变异系数的影响,主次顺序为：撒肥盘转速、碰撞掺混腔收料口与撒肥盘中心距离、整机作业速度,并确定较优工作参数：撒肥盘转速为290.1r/min、碰撞掺混腔收料口与撒肥盘中心距离为88.2mm、整机作业速度范围为0.5~0.7m/s。通过田间试验验证,桑园自走式变比配肥定向撒肥机工作时撒肥分布变异系数低于40%,试验表明自走式桑园变比配肥定向撒肥一体机田间工作时具有较高的可靠性。     

2F-12型变量施肥试验台试验

为了提高化肥的利用率,达到提高产量减少污染的目的,以黑龙江垦区施肥机械为基础,设计了一台2F-1 2型变量施肥试验台。变量施肥试验台的目的是研究降低施肥成本的方法和途径,提高农业生产的经济效益和环境效益,简化施肥操作步骤,降低劳动强度,在提高变量施肥控制系统的开发设计能力的同时,为田间变量施肥机具的大面积推广提供技术储备。2F-12型变量施肥试验台可以完成变量施肥软件的测试和变量施肥的监测工作,主要由箱体、排肥装置、液压系统、电控系统、车载计算机,以及施肥监测系统组成。测试试验结果表明:变量施肥软件无误,施肥口输出肥料正常,机具设计结构合理,可为黑龙江垦区变量施肥作业提供技术支持。     

模块化设计法在机械产品设计中的应用

模块化设计已经成为工业现代化、智能化的必经之路,模块化产品已经深入到各行各业。模块化系统的专用程度较高,系统的整体继承性相对较小,为了保证系统的稳定性,软件的测试成为模块化开发的一个重要环节。由于模块化软件自身的特点,传统的软件测试理论不能直接用于模块化软件的测试,因此,研究模块化软件的测试有重要意义.文章以减速器系统设计为例,对机械产品CAD系统的程序模块化与功能模块化设计方法进行了对比分析,为机械产品提供了一种创新设计方法。     

《机械设计》课程改革的探讨

结合当前形势，针对《机械设计》课程设计中存在的问题，就如何提高课程设计的质量进行了一系列的探讨，提出了如下的建议：一是明确指导思想；二是认真选题，紧跟时代步伐；三是悉心指导，培养创新人才；四是采用计算机绘图；五是营造学术氛围，培养科研兴趣。     

探讨艺术设计教学中应该侧重设计思维还是设计表达

该注重学生的设计思维培养还是设计表现技能的培养,教学过程中都有很大的争议;渲染技术作为现阶段设计表达的重要辅助手段其发展对整个艺术设计教学有重要的借鉴意义.     

绿色设计概念的扩展一面向生活方式的设计理论

绿色设计（Green design，GD）是近几年设计领域研究的热门话题，它是可持续发展的必然要求，可为解决人-机-环境关系协调提供系统的设计方法。目前，对绿色设计理论的研究，国内外研究主要集中在绿色技术方面，以解决机（产品）-环境的关系，而对于人在整个人-机-环境关系的全面协调研究较少。为此，在绿色设计理论研究的基础上，从人-机-环境协调角度提出了“面向生活方式”的设计思想来进一步完善绿色设计理论，从“研究生活方式”方面对绿色设计的概念进一步扩展，并讨论了传统设计和绿色设计的主要区别。     

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.     

基于绿色设计理念下的模具设计与制造

文章简要介绍绿色设计产生的背景、概念,提出绿色模具的含义,结合模具产品,具体阐述了模具绿色设计和模具零件绿色制造的内容,最后指出模具的设计和制造与绿色理念的结合是模具工业发展的必然趋势。     

扇贝分级机的设计

扇贝具有很高的价值,然而扇贝加工技术的落后,阻碍了扇贝产业化的发展。分级是扇贝前处理加工的必经程序,其特殊形状导致了分级的困难,以及专用分级设备的缺乏。针对扇贝的分级需要,分析了传统分级机的特点以及不足之处,并设计了一种新型的扇贝分级机。该分级机不仅可以将大小不一的扇贝按近似直径分为若干级别,以便后续加工和销售,而且可以根据生产需要的变化或者扇贝尺寸范围的变化调节分级范围,提高分级效率和分级精度,减少无用功。该分级机不仅适用于扇贝的分级,也完全适用于其他球型物料的分级,因此具有广阔的应用前景。为此,以海湾扇贝为例,介绍了该扇贝分级机的总体结构和工作原理,并着重分析了其关键部件。     

滚筒式采棉机采摘头的设计与研究

棉花收获机械化已经成为我国棉花产业发展中亟待突破的问题。目前,国内使用的采棉机90%都是进口的,进口采棉机中又以水平摘锭采棉机为主。水平摘锭采棉机具有工作可靠、性能稳定和工作效率高等特点,得到了农业专家和使用单位的认可。但由于水平摘锭结构复杂、加工难度大、价格昂贵,棉花生产企业难以承受,导致短期内采棉机数量不可能大幅度增加。为此,通过对滚筒式采棉机采摘头的结构设计和研究,建立了滚筒运动轨迹方程,讨论了采棉机行程速比系数k值的选择,从而为滚筒式采棉机的发展提供理论依据。     

搅拌粉碎机的设计

在工业生产中,经常需要将不同密度与不同状态的物料混合到一起,然后再进行加工。传统的工艺是先粉碎后混合,如能将两道工序在同一台设备上完成,将会提高生产效率、降低生产成本。将农业用的犁耙工作原理结合到一起,可同时实现对多种物料的搅拌和粉碎。为此,介绍了一种搅拌粉碎机的工作原理、结构形式及主要技术指标。