向日葵茎秆切割能耗实验研究

针对向日葵在收获切割过程中的力学变化较为复杂,现存葵花茎秆收割装置存在切割不完整、效率低和能耗高等问题,拟采用摆切式切割试验台对葵花茎秆切割能耗进行实验,研究切割速度、滑切角、割刀刃角对切割能耗的影响以及不同条件下切割能耗的变化规律.实验结果表明:①切割速度在2～3.8m/s范围内时,切割能耗逐步减小,并慢慢减缓;②滑...     

切割方式与切割阻力的理论研究

介绍了割刀切入茎秆的方向与其切割阻力和功率消耗的关系,从力学试验结果和运动几何分析两个方面说明滑切比正切省力,分析了3种切割方式切割阻力差异,确定了切割方式和切割阻力的相互关系,找到了滑切省力的原因,为以后设计各种各样的切割刀具提供了理论基础和指导方向.     

ANSYS网格剖分UG模型的方法研究

网格剖分是有限元分析中最重要的技术环节,网格剖分的质量直接影响到解算的精度和速度。本文以某轿车麦弗逊式前悬架下摆臂UG模型的ANSYS有限元网格剖分为例,对UG模型导入ANSYS后,采用不同的网格剖分方法进行了分析和研究。     

荷藕切片技术的研究现状及新机型设计

介绍了荷藕切片技术的研究现状及存在的问题,初步探讨了偏置曲柄滑块式莲藕切片机的整体结构,对荷藕切片中存在的物料夹持问题、粘刀问题和藕片破碎问题提出相应的解决措施,给出了新型荷藕切片机的主要技术参数。     

含水率及切割滑切角对秸秆切割功耗影响规律

影响秸秆切割功耗的关键因素是切割滑切角,其最佳角度与含水率相关。为了研究麦秸秆含水率与切割滑切角及其交互作用对切割功耗的影响规律,采用全试验设计方法进行切割试验设计,通过使用UTM6503万能试验机对麦秸秆进行切割试验,得出不同刃口角度切割刀具在切割不同含水率水平秸秆时的切割位移-切割力关系曲线、切割滑切角-切割峰值力关系曲线及切割滑切角-切割比功耗关系曲线。通过分析试验数据得出:麦秸秆含水率与切割最佳滑切角的函数模型为α_(optimal)=0.006M~2-0.03M+26.91。本研究可为设计出合理、有效的麦秸秆粉碎切割刀具装置提供参考。     

月牙肋岔管有限元网格自动剖分程

根据空间线面相交原理，编制了月牙肋岔管有限元网格自动剖分程序，按照DXF格式实现网格图形的输出与显示，减小了月牙肋岔管网格剖分的工作量，提高了网格剖分的精确度和效率，具有一定的实用性。通过工程实例，验证了程序的可靠性和稳定性。     

圆弧刀式切桑机的研究设计

根据小蚕用桑特点及小蚕共育户的要求,研究设计了一种圆弧刀式结构的桑叶条叶切割机。该机采用了圆弧式刀刃曲线,以凹凸刀刃相结合的方式实现切割,具有刀片结构简单、制造安装和磨刃方便的特点,整机工效达到450~500kg/h,1~3龄蚕可用。为此,阐述该机的设计思路、结构形式和工作原理,介绍了该机的主要工作部件结构和参数的设计。该机的研制取代了目前的人工切桑方式,解决了小蚕共育户切桑劳动强度大、工效低的问题,大大提高了养蚕劳动生产率,而且具有保持叶质新鲜、机具维护方便、使用成本低等特点,受到小蚕共育户的欢迎。     

盘刀式切碎器等滑切角刀刃曲线动刀片的虚拟设计及其性能分析

通过对盘式铡草机切碎器切割过程分析计算,可推导出等滑切角动刀刃曲线方程,即对数螺线方程。为了设计曲线更为准确,利用计算机软件MATLANB编程,得出不同角度的等滑切角曲线。同时利用Solid3000三维软件技术基于样机9Z-480型铡草机切碎器建模和仿真,使设计方案交流方便快捷,整体设计程序更具灵活性和高效性;缩短产品开发周期、设计成果更为真实可靠。同时通过正交试验及对比试验分析,得出最优方案组合及影响试验指标的显著因素,为后续优化设计提供参考数据。     

土壤墒情传感器布点算法研究

针对现代智能农业中存在的土壤墒情传感器布点的问题,提出了一种基于Delaunay三角剖分的传感器布点方法。该方法采用Delaunay三角剖分将区域三角网格化,考虑不同网格区域土壤的墒情和变异系数,对于变化剧烈的区域采用三角网格局部加密的方法,从而实现全方位的布点监测。使用MATLAB,对整个布点的过程进行了仿真,并通过实验验证了算法的可行性和可靠性。     

可调式分土装置的设计及试验

针对垄作大葱收获分土阻力大问题,确定了可调式分土装置的结构,降低了分土作业时消耗的功率。装置由分土圆盘、支架、调节座等组成,可将葱垄两侧的土壤进行切割、抛送。借助Design-Expert8.0.6软件,以分土盘的距离、偏角、转速为试验因素,功率为指标设计正交旋转组合试验,确定距离、偏角、转速对分土盘功率的影响顺序为偏角>转速>距离。利用响应曲面对试验结果进行优化,得到分土盘低功耗的最佳参数组合,即距离为100mm、偏角为20°、转速为30r/min。通过田间试验验证了最佳参数组合分土盘的分土效果较好,分土功率均值为145.8W。     

9Z-6A型盘刀式铡草机切碎器改进设计与性能试验

针对青饲料切碎机存在的生产率低、能耗大的问题,以9Z-6A型盘刀式青饲料切碎机为对象,对其切碎器进行了改进设计和性能试验研究。在原机喂入口增加一把定刀,使切碎器处于双定刀切割工况。改进前后切碎器切割性能对比试验表明:额定工况下,玉米秸秆含水率为9.74%时,双定刀比单定刀的切割质量得到明显改善,功耗降低21.8%,度电产量提高了6.72%,生产率提高了4.38%;同时,获得了双定刀工作时切割速度对切碎器性能的影响规律,得到了切割性能最佳时的切割速度。     

1LZG-280型多功能耕整联合作业机的设计

结合我国北方旱作农业的特点和农艺技术要求,研究设计了可一次完成旋耕灭茬、垄体深松、起垄作业的1LZG-280型多功能耕整联合作业机。介绍机具的总体设计方案,探讨机具传动形式、传动比、切削速度、刀齿进给量的计算与确定。     

整列定位夹切组合式马铃薯种薯切块装置设计与试验

针对目前马铃薯种薯切块机存在切种质量差和自动化程度低等问题,基于切种农艺与农机相融合的设计思想,设计了一种马铃薯种薯自动切块装置。通过整列定位输送机构完成种薯排列输送定位,经夹持取料机构和切刀机构组合作用下完成种薯切块过程,整机由PLC控制切块动作工序,实现了切种流程的自动化。结合典型种薯几何尺寸参数,完成马铃薯种薯切块装置的关键结构设计,对种薯切块作业过程进行理论分析,明晰影响种薯切块效果的主要因素和各因素的取值范围。以切种合格率、切种盲眼率为评价指标,以圆台辊组中心距、链条输送速度、V形刀具夹角为试验因素,进行三因素三水平响应面试验,通过Design-Expert 12.0.3软件对试验结果进行方差分析和交互作用分析,利用软件优化模块确定试验最优参数组合。在最优参数组合条件下进行种薯切块试验验证,验证结果表明：当圆台辊组中心距为101.60 mm、链条输送速度为0.019 m/s、V形刀具夹角为49.50°时,切种合格率为97.56%,切种盲眼率为1.27%,与优化值相对误差小于5%,表明优化后最优参数组合可靠性高,可以满足种薯切块要求。     

农田覆盖条件下的灌水施肥新技术

农田覆盖是减少作物棵间无效蒸发损耗的有效措施，但秸秆覆盖下灌水易造成雍塞阻水，地膜覆盖下灌水不易入渗，同时农田覆盖同分期施肥亦有矛盾。通过在河南省古固寨节水试区的探索、研究，使得覆盖条件下的灌水、施肥问题得到了较好的解决。     

铡草机切碎辊作物喂入矢角参数模型建立与试验

饲草收获机作物喂入矢角（辊（叶片）轴心至喂入点矢径的水平夹角）对切碎辊转矩负荷及切碎性能有重要影响,通过检测传动带压力与作物喂入矢角的关系,对收获机切碎特性与作物切碎过程进行了运动学、动力学分析,揭示了饲草作物切碎质量、能耗与作物喂入矢角的关系,建立收获机切碎辊作物喂入矢角数学模型并进行了优化。试验结果表明,当优化参数组作物单位长度喂入量为5.5kg/s、切碎辊转速为1600r/min、传动带初始压力为1.2MPa时,该作业参数组下切碎作物喂入矢角数学模型精度最高,准确率达79.52%,模型偏差为0.491MPa（0.957rad）,能够有效表征铡草机切碎作业负荷,同时在保证作物切碎质量下提高了铡草机作业能力,优化的切碎喂入矢角模型下切碎扰动响应时间缩短约26.41%,单位作业能耗减小约11.36%。该切碎作物喂入矢角模型丰富了铡草机切碎作业的建模方法,为饲草作物类铡草机负荷控制系统设计提供了参考。     

水泵进水池模型试验新方法研究

针对我国目前水泵进水池模型试验相似准则不明确，忽视观测水泵进口流态和吸水管内涡流强度等缺陷，提出了水泵进水池模型试验研究的新方法。开敞式水泵进水池模型试验按弗劳德数相似准则模拟。不带泵进行试验，模型比尺的选取应保证一定的进水池宽度、水深和吸水管直径，从而提高试验结果的可靠性。模型试验应重点检查进水池中是否出现有害的水面涡和水下涡，控制水泵进口时均流速波动范围和吸水管内涡流强度的大小。     

王草收获机旋转刀盘式平茬切割装置设计与试验

针对目前王草缺少专用机械收获装备,传统通用型切割装置对王草平茬刈割效果不稳定等问题,设计了一种王草收获机旋转刀盘式平茬切割装置。根据王草簇状分蘖生长的生物特性和平茬刈割的收获要求,完成切割装置的总体结构设计,通过理论分析,确定了切割器和塔轮式输送器的关键结构和工作参数。利用ANSYS/LS-DYNA仿真对比单动刀切割和动定刀组合切割的切割效果,结果表明动定刀组合切割断面平整度优于单动刀切割,在刀盘低速切割时,动定刀组合的切割功耗小于单动刀切割;切割输送仿真试验表明塔轮式输送器的输送效果较好,能够实现割后王草茎秆的顺茬输送。搭建切割器试验台,采用Box-Behnken设计方法,选择动定刀间隙、刀盘转速和刀盘倾角为试验因素,留茬破头率和切割功耗为试验指标,建立了因素与指标间的回归模型,通过NSGA-Ⅱ算法,确定切割器最优参数组合为动定刀间隙2.98 mm、刀盘转速为84.7 r/min、刀盘倾角为28.65°,在此参数组合下测得留茬破头率为8.66%,单位切割功耗为7.78 mJ/mm²。在此基础上进行田间试验,试验结果与优化结果基本一致,结果表明旋转刀盘式王草平茬切...     

茶鲜叶铡碎机的设计研究

针对我国机采后茶鲜叶难以用人畜力以及常规机械切碎加工的生产实际,研制了茶鲜叶铡碎机;同时,介绍了整机的结构、工作原理和主要技术参数,并完成了主要工作部件设计。通过生产试验表明:该机切碎合格率为98%,生产率为3～4.5t/h,单位能耗为0.52kW.h/t,各项技术指标均达到了茶鲜叶机械化切碎加工技术要求。