方草捆收集车的设计与试验

针对我国农牧业地区成形草捆的捡拾、装卸主要依靠人工作业,劳动强度高,工作效率低,导致牧草不能及时高效收贮,严重制约了我国饲草、秸秆商品化生产的现状,设计了直接挂接在打捆机上就可对成形草捆进行收集的方草捆收集车,并对方草捆收集车的总体结构、草捆喂入装置、推草机构、卸草机构及电液控制系统进行了设计。试验结果表明:本机结构设计合理,生产率为180捆/h,1次收集草捆数量为15捆,草捆组整齐率为100%,卸草捆离合器接通响应时间低于1s。     

基于TRIZ的方草捆收集车集捆装置设计

针对方草捆收集车集捆装置工作稳定性较差的问题,利用TRIZ系统分析方法及ProInnovator软件对集捆装置进行分析,提出了改进方案,对改进方案进行综合评价,得到了最优方案。      

方草捆集捆机设计与试验

为解决方草捆捡拾效率低、费用高,长途运输难等问题,设计了方草捆集捆机。该机由底盘、捡拾器、推草机构、举草机构、压绳器和卸草机构等部件组成,基于EPEC2024搭建了控制系统,只需单人驾驶和操作,通过变量泵、马达和油缸驱动各部件快速实现对方草捆的捡拾、挤压和捆扎。按照作业功能对各结构部件采用分模块设计,通过计算各液压回路的流量保证作业速度和作业效率,匹配硬件电路并使用Codesys编写程序控制作业流程。分别在内蒙古自治区赤峰市和辽宁省黑山县对方草捆和秸秆方捆进行了捡拾及捆扎的场地试验,结果表明:整机最大牵引车速达到20.5 km/h,作业时系统最大流量为101.6 L/min,一次能实现12个方草捆的捆扎。方草捆的集捆成捆率达到89.5%,纯工作小时内集捆生产率为12大捆/h,同等条件下与人工捡拾方式相比,捡拾效率提高了34.5%,人工费用降低了62.5%,综合费用降低了18.2%,而且增强了对自然环境的适应性,缩短了长途运输的准备周期,满足实际生产的使用要求。     

小型方捆机草捆动态称量系统设计与试验

针对小方捆机作业过程中草捆连续、单捆动态分离称量难、捡拾器升降频繁、地面起伏大等问题,基于多传感器融合技术设计了一套方捆机草捆动态称量系统。提出了一种草捆动态分离、识别方法,构建了基于称量台实时下压力和俯仰角的双参数草捆动态称量系统,实现了单草捆动态独立称量。该系统由机械部分、传感器部分、数据采集模块、卫星定位模块、显示终端及上位机软件组成,传感器部分包括4个压力式称量传感器、称量台俯仰角传感器和草捆状态识别传感器。系统可以实时显示称量台下压力、称量台俯仰角、草捆质量、草捆状态和经纬度等信息。进行了草捆动态称量系统性能试验,结果表明,静态模式下系统的草捆质量预测值最大相对误差为0.38%;动态模式下草捆质量预测值和真实值决定系数R2达到0.996,系统预测的相对误差为-4.40%~4.30%。说明系统具有较高的准确性及较好的鲁棒性,满足田间草捆称量的实际需要,为打捆机作业质量评价提供了一种快速测量手段。     

牵引式圆草捆捡拾车的设计与试验研究

为解决大型圆草捆短距离运输难的问题,设计了一种圆草捆捡拾车。该车采用液压系统来控制捡拾机构、运草和卸草机构的动作,运用三维软件Pro/E进行建模与仿真,并对牵引架进行有限元分析,样机出厂后对其进行大量装卸试验。结果显示:整机设计结构简单,捡拾车强度完全符合使用要求,样机捡拾、卸草动作灵活。经实地试验,该车捡成功装卸率98%。     

自带传动动力恒频方草捆捡拾压捆机设计与试验

阐述了自带传动动力恒频方草捆捡拾压捆机的基本结构及工作原理,对压捆机的总体结构、捡拾器、输送喂入机构和压缩机构进行了结构设计和参数分析。试验结果表明：本机结构合理、自动化程度高,其成捆率达到了99.1%,规则草捆率为98%,草捆密度达到了130～230kg/m3,可对牧草、农作物秸秆进行捡拾、压缩和打捆联合作业。     

小型方捆机草捆动态称量系统信号分析与处理

为实现小型方捆机草捆动态称量系统的准确测量,降低地面颠簸和机械传动引起的振动对草捆质量测量精度的影响,分析了打捆机作业速度、拖拉机PTO启停对草捆动态称量系统压力和角度噪声信号的作用机理。当系统采样频率为40Hz时,压力噪声信号频率主要在0.1~16Hz;角度噪声信号频率主要在3~4Hz和16~17Hz;打捆机作业速度与噪声信号强度呈正相关。在信号分析基础上,研究了信号处理方法。为提高滤波精度,首先采用基于3σ准则的双阈值动态滤波方法对信号进行预处理,消除奇异值影响,再利用分段线性插值补充空缺点,最后设计一种巴特沃斯带阻滤波器对噪声信号进行消除。田间试验结果表明,采用该方法对信号进行处理后,草捆质量预测相对误差为-4.15%~4.17%,优于均值滤波得到的结果,且该滤波方法适应性更好,更符合实际生产需要。     

方捆打捆机草捆动态称重试验台设计与试验

为实时监测方捆打捆机作业过程中各草捆质量,实现方捆机草捆随车动态称重系统的测试,设计并搭建了以STM32单片机为核心控制器的动态称重试验台。通过对方草捆称重过程及两组称重的数据分析,获得了称重值变化规律。针对此变化规律确定了草捆质量检测方法,用格拉布斯准则将称重异常数据点剔除,并对剩余称重值中相邻3个称重值取平均,选取所有平均值中最大值作为此草捆质量检测值。运用SPSS软件对多组不同质量草捆检测值与实际值进行曲线回归,获得草捆质量检测值与实际值回归方程,并测试此回归方程拟合效果。结果表明:回归方程可有效拟合草捆质量检测值与实际值的关系(R~2=0.998,Sig0.05);称重系统能有效对方草捆质量进行动态监测,监测误差小于3%,可为方捆打捆机草捆随车动态称重系统提供理论依据。     

方草捆压捆机捡拾器参数设计

对方草捆压捆机捡拾器的工作幅宽及滚筒转速进行了设计,并对3组弹齿的捡拾器和4组弹齿的捡拾器的运动参数和漏捡率进行了对比分析。结果表明,3组弹齿捡拾器的漏捡率小于2%,可以避免牧草在地面堆积和漏捡;4组弹齿捡拾器的漏捡率小于     

方草捆打捆机试验测评法适用性评价研究

在农业机械适用性研究的基础上,根据相关标准及文献,广泛调查和听取生产企业、用户、农机鉴定、推广等领域的实际应用和有关方面专家意见,对方草捆打捆机进行了专项试验研究,确定了对方草捆打捆机作业质量影响较大的总损失率、成捆率、草捆密度作为试验测定项目并赋予相应的权重,并以方草捆打捆机适用作物类型及作物含水率分别遴选划分出8个作业条件作为评价条件,以评价项目和评价条件建立了方草捆打捆机的试验测评法评价体系。     

切捆除膜机的设计与模态分析

拉伸膜裹包青贮饲料是目前世界上畜牧业发达国家较流行的一种青贮技术。青贮专用塑料膜是一种很薄的、具有黏性、专为裹包草捆而研制的优质可伸缩膜,将收割好的新鲜牧草经打捆机高密度打捆,然后通过专用拉伸膜进行缠绕裹包,在发酵所需的厌氧环境下形成优质饲草料。裹包青贮是一种先进的青贮调制工艺,不仅可以保持新鲜草料的营养成分,还可以提高粗蛋白含量,降低粗纤维,促进消化率明显提高,而且适口性好,并可以在野外不同气候条件下长期保存1~2年。针对人工手动或多个功能单一机械移除青贮圆捆或方捆塑料拉伸膜而造成的工序多、效率低以及成本高等问题,提出一种能将青贮捆集运输、切捆、除膜和装料等多项功能优化组合于一体的切捆除膜方法,并以此设计了一种切捆除膜机,同时运用Ansys Workbench仿真软件对切割装置进行前6阶模态分析。     

利用TRIZ理论对圆捆机成捆系统创新设计

圆捆打捆机结构简单、故障率低且便于维修,不足之处在于圆捆机作业时,当成捆室物料增多,成捆室压力逐渐增大,在压力作用下后仓出现一定的打开现象,从而导致草捆密度下降,成捆效果不好.该文结合圆捆机的结构,分析物料在圆捆机成捆室的成捆原理,运用TRIZ矛盾矩阵和创新原理对圆捆机成捆室结构和液压控制方式进行改进,提出两种提高物料...     

基于CFX的消声器改进设计及试验验证

以某农用型无人直升机用双缸四冲程水冷发动机消声器为研究对象,建立了消声器结构模型并运用流体动力学软件CFX进行仿真分析。对消声器进行了空气动力特性分析,并对消声器进行改进设计。改进后发动机功率损失降低到2.5%左右,消声器性能提升明显。     

基于单片机的田间信息采集系统的设计与实现

随着精细农业在我国的不断推广,将精细农业思想转化为实际应用也渐渐提到日程上来。为此,以精细农业中的田间数据采集为例,提出了基于PHLIPSP89C51单片机的田间信息采集系统设计方法,使之在采集外部多路串行数据的时候,同时能够采集外部多路模拟数据。试验证明,基于单片机的田间信息采集系统是可行的。     

荞麦播种机气力集排系统螺旋式增压管设计与试验

针对播种机气力集排系统中种子流沿输种管侧壁进入分配器时,产生气种混合均匀性低、各行排量一致性差的问题,提出了螺旋式增压管,阐述了总体结构和工作原理,并对输种管和螺旋式增压管进行了设计,以荞麦为对象,开展了螺旋式增压管内种子群受力、运动及压损分析。基于CFD-DEM耦合仿真方法,通过单因素试验、最陡爬坡试验和中心复合设计试验研究了叶片数、扭转角、螺旋式增压管长度和输送气流速度对荞麦种子各行排量一致性变异系数的影响,仿真试验结果表明：当叶片数为3、螺旋式增压管长度为210 mm、扭转角为383°、输送气流速度29.30 m/s时,荞麦各行排量一致性变异系数为9.83%,达到最优。通过气力集排系统试验台架开展了不同型式增压管性能验证试验,结果表明：采用螺旋式、波纹式和窝眼式增压管的荞麦气力集排系统各行排量一致性变异系数分别为5.58%、6.85%和9.65%,最优参数组合条件下螺旋式增压管的仿真结果与台架验证试验结果相差4.25个百分点。提出的螺旋式增压管较传统增压管,增强了气种混合均匀性,提高了气力集排系统的作业质量,可为气力集排系统设计提供技术支撑。     

方草捆捡拾压捆机打结器控制系统运动分析

通过对方草捆捡拾压捆机上实现自动打结的控制系统进行研究,详细地分析了9JK-1.7型捡拾压捆机实现控制自动打结的动作过程,并利用Pro/E软件分析了穿针四杆机构的运动过程,不仅为打结器的调节和使用提供了理论指导,也为打结器的后续试验分析及研究打结器与穿针的运动关系进行了前期工作.     

一种新型集蔗器的结构设计及其有限元分析

集蔗器是甘蔗收割机中用来收集甘蔗的装置。通过总结前人所设计的集蔗器的优缺点,提出了一种新型集蔗机构—挡板式斜集集蔗器,并进行了结构设计、参数计算和三维建模;最后,为了验证所设计的集蔗器转轴的尺寸的合理性,通过有限元分析了软件ANSYS分析它在受外力情况下的变形情况和整体的应力分布情况。