多功能全液压果园作业平台的设计与试验

为解决果园作业的机械化程度低和人工劳动强度大的问题,设计了一种多功能全液压果园作业平台。该平台采用全液压四轮驱动,双轮和四轮2种转向模式增强了行走能力、减小了转弯半径,适宜于复杂地形;采用了剪叉式升降机构和可展开式工作台,满足了不同高度和不同株距果树的果实采摘、果枝修剪的需求。同时,设计了调平机构实现平台坡地作业时工作台始终处于水平状态,且前、后两端安装果箱升降装置,便于装卸与运输。对样机进行性能试验,结果表明:其最大负载下行走速度为1.94m/s,最小转弯半径为3m,最大举升高度为2.4 3 m,最大作业宽幅为3 m,调平最大误差1.5°,采摘效率为0.4 2 hm2/h,满足果园作业使用要求。     

绿色多功能果园作业平台的设计与试验

研制一种电驱动多功能果园作业平台,该平台以电动机替代内燃机,有三种控制模式,搭载不同配件,能高效完成采摘、修剪、运输、称重、自卸等作业,可实现一车多用.经试验,该平台安全性能满足DG/T 212-2019《果园作业平台》要求,各项性能指标均达到设计要求.     

丘陵山区果园作业平台的设计与试验

为解决目前丘陵山区修剪果树和采摘果实主要靠爬树、登梯容易造成失稳及现有机械不能自动调平的问题,设计了丘陵山区果园作业平台。经计算和分析,确定该机配套动力为13.2k W小四轮拖拉机,采用静液压三角形调平机构和180°回转结构,可实现工作平台的自动调平和回转。对升降平台进行性能检测,结果表明:其工作性能稳定,最大承载质量150kg,最大提升高度1.5m,回转转速0.1r/min,升降速度0.1m/s,水平面、10°和2 0°坡面上调平误差均在0°~3°范围内,满足设计要求。     

多功能椰枣园作业平台设计与优化

多功能椰枣园作业平台是山东省农业机械科学研究院与埃及国家研究中心合作运用机、电、液一体化技术研制的椰枣园多功能作业机械.根据实际作业要求确定了主要技术参数,初步设计后,应用齐次坐标变换法验证了结构设计参数满足设计要求.在SolidWorks平台上进行详细结构设计后,利用Simulation对主要工作部件进行了有限元分析...     

设施农业履带电动作业平台设计与试验

针对设施多元生态立体种植模式对机械化的作业需求,结合该新型种植模式的农艺参数,研制履带式电动作业平台。阐述整机结构与工作原理,对履带动力底盘、液压升降平台等关键部件进行结构设计与动力参数计算,并开发驱动控制系统。对电动作业平台进行行驶速度、续航能力和最小通过圆试验。试验结果表明：电动作业平台达到额定载重200 kg的设计要求;慢速挡平均行驶速度为0.40 m/s,快速挡平均行驶速度为0.98 m/s; 100 kg负载下作业续航时间可达4.69 h,锂电池供电稳定;最小通过圆直径为1.54 m,可实现设施多元生态立体种植机械化物资搬运和辅助登高作业。     

现代果园作业平台设计与试验

针对现代矮砧密植果园中苹果采摘、运输等作业环节劳动强度大、人工作业效率低以及人工作业安全保障性差等问题,设计制造了一种现代果园作业平台。该作业平台采用全液压驱动系统,前轮转向,后轮驱动,具备低速大扭矩特征,通过液压缸升降实现果箱在作业平台中装卸和平台的升降以及扩展功能。对样机进行爬坡、转弯和行走等性能测试,相关指标达到设计要求。结果表明,样机升降1.3 m,最大行驶速度8 km/h,最小转弯4 m,平台展开宽度3 m及外形空间尺寸等指标,满足工作实际要求,适合现代矮砧密植果园作业模式需求。      

播种机风机液压驱动设计与试验分析

随着我国农业机械化的高速发展,气吸式精量播种机在东北、新疆等地区应用越来越普遍。目前市面上的气吸播种机风机多采用拖拉机PTO驱动方式,风机系统真空度受拖拉机输出轴转速影响大,种子吸附稳定性较差,影响了播种机作业性能,同时,拖拉机PTO与风机输入轴采用万向传动轴联接,在田间工作中由于拖拉机速度变化较大,这大大降低了播种机风机的使用寿命,因此,我们对播种机风机的液压驱动方式进行研究设计与试验,有效提升了气吸播种机作业性能。     

特色林果业作业平台设计与试验

为实现果园机械化管理生产,产业的提质增效,促进现代林果业的健康可持续发展,结合新疆兵团的实际情况,研制开发适用于特色林果业的采摘升降作业平台。对果园机具的整机结构和关键部件进行计算设计、优化选型,通过实地测试,确定行走、转弯、爬坡、升降、采摘等各项性能参数指标。测试结果表明:相对于人工作业,升降平台机械作业采摘效率提高50.31%,采摘量提高41 kg/h,集采摘、运输、修剪等各种功能于一体,同时又降低生产成本、保障作业人员的人身安全、减轻工作强度和提高劳动舒适性。     

田间作业机组耗油指标的模拟与分析

长期以来,农机部门一直是根据经验或利用试验查定的方法来确定耗油指标的。不仅要花费大量的人力、物力和财力,而且所制定的指标在使用上还有一定的局限性。本研究是一种根据农机运用学和系统科学的原理,以电子计算机为工具,计算机组田间作业耗油指标的通用性方法。只要预先知道某些参数,就可直接计算出机组在不同档位、不同作业条件下的负荷状况和耗油指标。从而,本模拟方法可为分析机组利用情况和农机具的技术状态提供参考。     

轮式果园多功能自主导航作业平台设计

为实现果园作业机械的多功能应用,设计一款具备割草、喷药、搬运等功能的轮式果园多功能自主导航作业平台。根据作业需求对多功能平台进行总体设计,平台包括动力系统、行走系统、导航系统、控制系统、作业装置等。根据搬运需求计算确定整机驱动电机选型;对割刀进行运动和动力学分析,根据切削范围和稳定需求,计算确定割刀电机和电动推杆的型号;根据流体力学知识,计算确定满足喷药喷幅的药泵型号,并对其他关键部件进行计算选型。对样机进行最小转弯半径、割草性能、喷雾性能等基本性能试验。试验结果表明,所设计的平台最小转弯半径为120.75 cm,满足果园行间地头良好的通过性要求;割刀转速和高度可调,留茬高度可控制在5 cm以内,割草作业覆盖率在91.25%以上;喷药泵可根据车速、树形等进行压力调节,喷雾量均匀性变异系数在8.01%以内,保证喷雾均匀的同时减少农药浪费。     

全液压驱动高地隙履带作业车设计与试验

针对玉米、烟草等高秆作物中耕管理作业需求,设计了一种液压驱动的小型遥控高地隙履带作业车。作业车采用龙门架式车架结构,可以在田间实现跨行行走和原地转向,液压系统中采用分流集流阀以提高作业车行走的直线性。为研究重心偏移和分流集流阀对作业车直线行驶稳定性的影响,在作业车左侧车架上添加不同配重,使用SolidWorks软件对作业车重心偏移量进行精确评估,选取空载、添加2块和4块配重3种典型负载工况,对含有和去除分流集流阀的作业车行驶直线性进行仿真和样机试验。使用AMEsim软件对液压系统进行仿真表明：有、无分流集流阀时两侧马达稳定工作时转速差相对于总转速偏差分别小于1%和大于38%。样机试验表明,含有分流集流阀时偏驶率分别为4.12%、4.28%、4.62%;无分流集流阀时偏驶率为5.08%、6.54%、9.43%。仿真和试验结果表明,采用分流集流阀提高行驶直线性的液压方案可行,作业车直线行驶稳定性满足国家标准要求。     

1KY-40型液压驱动农田水渠开沟机设计与试验

针对我国缺乏农田水渠开沟专用装备的现状,设计了1KY-40型液压驱动农田水渠开沟机。该设备采用牵引式结构,开沟作业的动力由独立的液压系统提供,利用液压马达带动开沟刀盘旋转,开沟刀盘能同时实现切土和抛土的功能,开挖出梯形截面水渠。同时,设备集成了GPS拖拉机自动导航系统,提高了开沟直线度。田间试验结果表明,在土壤含水率15.8%,土壤坚实度0.31MPa情况下,样机作业速度能够达到0.12m/s,开沟深度407mm,梯形断面的沟面宽度984 mm,沟底宽度305mm,开沟深度稳定性可以达到97.1%,在使用拖拉机GPS自动导航的情况下,开沟最大直线偏差能控制在90mm以内,机具能够稳定地一次性开挖梯形断面水渠,设备在北京、江苏、黑龙江等地开展了田间试验,均能在当地土壤条件下完成梯形截面水渠的开沟作业。     

液压驱动式水田自走底盘车体的虚拟样机设计

液压驱动式水田自走底盘主要由发动机、液压系统、车体等部分组成。为此,采用虚拟样机技术,对底盘车体的零部件进行三维建模,建立了车体的虚拟三维仿真模型。通过对虚拟三维仿真模型进行了运动模拟和干涉检查,并对车体的关键部件车架进行了应力应变分析,优化了结构设计方案,为液压驱动式水田自走底盘物理样机的研发提供了参考和依据。     

温室多功能轨道作业车的研制

温室的种植面积逐年扩大,温室内工作人员劳动强度大、作业环境较为恶劣。针对这一特点并结合实际生产需求,为降低工作人员的劳动强度、改善工作人员的作业条件,设计了一种辅助人们在温室内进行绑蔓、摘果作业且可升降的作业车。作业车以蓄电池作为电源,通过液压系统推动剪叉升降平台精确地实现升降功能,并通过小型电机驱动作业车的平稳前进与后退。在研制出作业车样机的基础上,对作业车进行了调试与试验,确定作业车最大运行速度约为0.15m/s,工作平台的正常上升速度为0.11m/s,正常下降速度为0.05m/s,并进行了载人作业平台的振动试验测试。试验结果表明:作业车运行速度与工作平台的升降速度满足设计要求,达到了预期的设计目的,对提升温室机械化作业水平具有重要意义。     

液压后驱式轻型农机水田自走底盘的设计

为了加快农村水田播种机、插秧机和园艺机械的发展,设计研发了一种液压后轮驱动式轻型农机水田自走底盘.底盘采用125摩托车发动机与液压传动系统相结合实现动力匹配,底盘的液压系统实现了一泵同时驱动两轮马达差速行走、同步动力输出和液压油缸升降的功能,底盘的大部分部件为标准生产件,为底盘的单件小批量、快速、低成本生产提供了有利条件.试验证明,底盘可用于水田作业,亦可用于旱地作业.     

多功能消防水枪设计原理

利用使水流产生预旋的原理使直流水枪增加喷雾功能，调节预旋装置可改变雾化角，并实现直流、喷雾功能的转换。采用圆环缝隙出流，使部分水流从喷嘴四周喷出，形成可调节的伞形开花水流。这一水枪集直流、喷雾、人员保护开花水流于一身，是一种可同时用于扑灭火灾、保护消防人员安全的新型多功能消防水枪。     

基于多维感知的玉米大田巡检平台设计与试验

为了提高对大田种植玉米生长动态、干旱胁迫和病虫害等方面的智能巡检监测能力,设计了一种基于多维感知的移动巡检平台。首先,对底盘总成的转向系统、驱动系统和控制系统进行设计,并基于Arduino UNO控制器实现了巡检平台的转向及行驶功能。其次,搭建了包括GNSS/INS(Global navigation satellite system/inertial navigation system)组合导航系统、激光雷达(Light detection and ranging, LiDAR)和工业相机的多维感知系统,对感知系统时间同步方案、数据通信结构和信息采集软件进行设计,实现了巡检平台对环境的感知和数据可视化。最后,在玉米大田对巡检平台进行了底盘行驶性能试验和感知系统环境感知试验。试验结果表明：巡检平台左转平均最小转弯半径为2 922 mm,右转平均最小转弯半径为2 736 mm,最大爬坡度大于26.7%,位置PID控制下直线行驶平均速度为0.523 m/s,与期望速度0.5 m/s的误差为4.6%,行驶15 m平均偏移量为0.636 m,平均偏移率为4.24 cm/m,满足田间行驶性能要求...     

后悬挂农具田间试验平台

为了解决现有后悬挂农具测试系统测试项目少和试验平台少的问题,在汲取其他试验平台设计经验的基础上,设计了一种牵引式多挡位后悬挂农具田间试验平台。根据静力学平衡原理,绘制了试验平台液压三点悬挂性能曲线;并在田间拖拉机、田间试验平台、试验平台悬挂2BDM-12型小麦对行播种机、试验平台悬挂2BMSF-12/6型免耕施肥播种机等4种工况下进行了转向操作性、行驶直线性和动力输出轴最高转速等功能试验。4种工况下转向操作性不变,加装试验平台后转向操作性、行驶直线性和最高转速虽有变化但在允许范围之内。试验结果表明该田间试验平台设计满足后悬挂农具田间试验功能要求。