基于计算机模拟的马铃薯挖掘铲参数优化与试验分析

针对马铃薯收获机作业时挖掘部件阻力偏大和挖净率低等问题，基于计算机辅助分析。采用Visual Basic 6．0设计建立了牵引阻力模型，对挖掘机构进行运动分析、参数优化和性能分析。计算机模拟试验结果表明：挖净率≥98％，明薯率≥97％，伤薯率≤4％，均达到设计要求。与传统农机设计相比，计算机辅助分析使得计算工作量减少50％，计算精确度高，并解决了农机部件设计试验受气候、土壤类型和种植习惯等条件影响的问题。     

2种马铃薯挖掘铲的对比分析

马铃薯挖掘机挖掘铲的结构直接影响着挖掘机的入土性能、碎土性能、动力性及刚度,在含水率约为12.6%的黄绵土中对三角形平面铲和栅条式挖掘铲的入土性能和碎土性能等方面进行对比分析.结果表明:栅条式挖掘铲挖掘效果优于三角形平面铲,动力性能好;且栅条式挖掘铲的栅条对土壤有拱碎作用,能够减少进入分离装置的土壤量,有利于土薯分离.     

翼铲式马铃薯挖掘铲有限元分析与试验

为提高丘陵山地及小地块的马铃薯收获效率,设计了一种结构轻便、碎土性能良好与手扶拖拉机相配套的翼铲式马铃薯挖掘铲,应用Pro/E软件创建翼铲三维模型,通过ANSYS进行有限元分析,并开展了田间试验.结果表明:翼铲安全系数为3.745,满足预期设计要求;田间试验结果表明,薯、土分离效果好,明薯率为97.5%,伤薯率为1.5%,技术指标符合马铃薯收获规范要求.     

马铃薯仿生挖掘铲片的设计与仿真

据蝼蛄前足胫节爪趾第1趾的体视显微镜照片设计了马铃薯挖掘机挖掘铲铲片,为马铃薯挖掘机提供了一种减阻效率较高的挖掘铲。应用AutoCAD软件获取爪趾外侧曲线和内侧曲线的轮廓点,并将点坐标值数据使用LIST命令导出,并借助EXCEL软件多项式拟合法对爪趾的侧面轮廓线进行拟合,在拟合多项式的基础上在Solidworks软件中进行仿生铲片的建模,最后应用LS-DYNA软件仿真模拟普通铲片与仿生铲片挖削土壤的过程,并测定两种铲片的土壤阻力。仿真结果表明,仿生铲片较普通铲片土壤阻力减小近61%。所设计的仿生挖掘铲片为马铃薯挖掘机挖掘铲减阻技术要求提供了一种解决思路,且结构新颖。     

4U-1400FD型马铃薯联合收获机挖掘铲的参数优化

对4U-1400FD型马铃薯联合收获机的挖掘铲建立牵引阻力的数学模型,在此模型下分析挖掘铲的铲面倾角、作业速度、挖掘深度、铲体长度等因素对挖掘铲牵引阻力的影响.结果表明:挖掘铲参数的最佳组合为铲面倾角20°,铲体长度470 mm,铲宽1 400mm.通过田间试验,该挖掘铲的性能符合规定的指标.     

基于计算机模拟的挖掘铲参数优化与试验分析

针对马铃薯机械化收获中挖掘作业所面对的技术难题和技术关键,采用VB程序语言建立挖掘部件 数学模型,利用计算机辅助分析(CAA)的设计思想和手段来开发新部件,对挖掘机构进行运动分析、参数优化和 性能分析;从工作环境参数、运动参数和结构参数等方面研究了影响挖掘铲挖掘性能的主要因素及对挖掘阻力 的综合影响,由计算机模拟试验结果与田间试验结果的对比表明:挖净率提高3％-5％,伤薯率降低1．5％- 2％。农机CAA过程解决了农机部件设计过程复杂、参数计算繁琐、试验条件受气候、土质和种植习惯影响等问 题,具备一定的实用性,可用于马铃薯收获机上挖掘铲的设计和改进。     

振动挖掘铲减阻数值模拟及参数优化

对小型振筛式马铃薯挖掘机振动挖掘铲的性能参数进行优化,借助Adams和Ls-Dyna相结合法模拟振动挖掘铲挖削土壤过程,据4因素3水平响应曲面法试验设计原理对影响挖掘铲挖削阻力的因素进行了多因素方差分析,并建立和优化了回归模型。结果表明:影响牵引阻力的因素由大到小依次为振动频率、牵引速率、入土角、振幅;当牵引速率为0.67m/s、振动频率13.77Hz、振动幅值11.93mm、入土角8.35°时,优化牵引阻力为1 449.59N。田间验证试验结果表明:试验阻力平均值与仿真结果误差5%,说明回归模型能较好的反映振动频率、牵引速率、入土角、振幅于牵引阻力之间的关系。     

江淮地区秋马铃薯稻草覆盖栽培模式的优化

[目的]优化江淮地区秋马铃薯稻草覆盖栽培模式。[方法]采用三因素二次回归正交旋转组合设计,研究播种密度、基肥施用量和播种期对江淮地区稻草覆盖秋马铃薯产量的影响,确定稻草覆盖秋马铃薯的最佳栽培模式。[结果]采用费乌瑞它品种马铃薯获得产量高于16320.52kg/hm^2的农艺措施为：播种密度6.255万～7.050万株/hm^2,施用基肥（N∶P∶K含量45%的三元复合肥）1025.4～1211.7kg/hm^2,最适播种期8月17～21日。影响产量的主要因子是播种时期,其次是播种密度,最后是基肥用量。[结论]该研究可为江淮地区秋马铃薯生产提供理论参考。     

振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机作业性能试验

为获得振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机最佳作业参数,依据振动减阻收获机理,通过改变影响振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机收获作业性能指标的4个主要作业参数：整机前进速度、挖掘深度、挖掘铲长度、曲柄偏心距,以挖掘机损失率、明薯率及伤薯率为评价指标进行马铃薯挖掘性能试验。结合正交试验研究,应用综合评分法得出了振动式阶梯铲状马铃薯挖掘机作业时各参数的最优组合,即：整机前进速度为0.55 m·s^-1、挖掘深度为210 mm 、挖掘铲长度205 mm、曲柄偏心距为6 mm。按照该最优组合作业参数进行试验验证,结果表明,该马铃薯挖掘机明薯率为97.6%、伤薯为3.9%、损失率为3.5%,符合马铃薯收获机质量评价技术规范要求。     

根茎类中药材仿生挖掘铲的设计与试验

【目的】针对挖掘阻力制约根茎类中药材收获机械发展这一问题。【方法】基于蝼蛄前足趾构型,设计了一种仿生挖掘铲。通过CAXA软件获取前足爪趾轮廓曲线,利用MATLAB进行轮廓曲线的提取,并借助EXCEL得到拟合曲线方程;根据轮廓曲线在SolidWorks建模软件中建立仿生挖掘铲模型,采用ANSYS Workbench软件对挖掘铲进行应力应变分析;最后通过土槽和田间试验检测挖掘铲减阻效果和挖掘性能。【结果】仿真结果表明,仿生挖掘铲强度能达到使用性能要求;环形土槽试验表明,仿生挖掘铲相较于平面铲具有一定的减阻功效;田间试验表明,仿生挖掘铲具有良好的挖掘效果。【结论】在铲面末端高度100mm到160mm的范围内,仿生铲所受阻力均小于平面铲,该研究能为根茎类药材收获机减阻降耗提供理论参考和设计依据。     

淮山片变温压差干制工艺优化及其特性研究

【目的】优化淮山片变温压差干制工艺,并研究该工艺对淮山片结构和主要功能成分的影响,为利用变温压差干制技术生产高品质淮山干制品提供理论依据。【方法】以复水比、色泽和收缩率为评价指标,结合模糊评判,采用二次回归正交旋转组合试验设计优化淮山片变温压差干制工艺条件,研究膨化温度(X1)、抽空温度(X2)和抽空时间(X3)对淮山片变温压差干制效果的影响规律,以及变温压差干制工艺对淮山片品质的影响。【结果】建立了淮山片综合评分(Y)的回归方程:Y=6.97-0.63X1-1.61X2-1.07X3+0.38X1X2-0.14X1X3+0.044X2X3-0.67X12-0.57X22-0.92X32(R2=0.9396),3个因素对淮山片综合评分均有极显著影响(P<0.01)。淮山片变温压差干制最佳工艺参数为:膨化温度87℃、抽空温度74℃、抽空时间138 min,在此条件下所制备的淮山片复水比为1.82,色泽L为91.32,收缩率为36.12%,综合评分为8.71分,得到的淮山片片形较好,黄酮和尿囊素保存率高。【结论】通过二次回归正交旋转组合设计优化得到的变温压差干制工艺能较好地保持淮山片片形、保留淮山活性成分,可有效应用于淮山片的干制,建立的模型能用于指导实际生产。     

铲筛激振式马铃薯挖掘机的设计与研究

针对我国丘陵山地作业大型机械不适宜、小型手扶类拖拉机动力不足的问题,以减阻和提高土薯分离效率为目标,设计了一种铲筛激振式马铃薯挖掘机。该机将挖掘铲后端设计成栅格状,分离筛各齿条倾角由内向外增大,增加了土薯分离面积;采用铰链四杆式摆动机构和组合式偏心轮,可实现挖掘铲倾角和振幅调整。田间试验表明,该机土薯分离效果良好,明薯率为96.2%,挖净率为97.8%,伤薯率低于3.9%;在前进速度为0.34 m/s情况下,无振动时的平均牵引阻力为1 498 N,而频率为14 Hz,振幅为4 mm和8 mm时的平均牵引阻力分别为1 204 N和995 N。研究表明,振动挖掘可以降低牵引阻力,提高土薯分离效率,所设计的挖掘机性能指标均满足作业要求。     

二次回归正交旋转组合设计优化新疆白皮蒜鳞茎盘组织培养的研究

[目的]研究植物激素对新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,为进一步完善大蒜的快繁体系提供依据.[方法]采用二次回归正交旋转组合实验,设计不同的IBA、NAA、6 - BA水平及其组合.[结果]影响新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长的三因素主次顺序是NAA＞6- BA＞ IBA.其中NAA与IBA交互作用影响显著,但其高浓度有负效应,在最高值预测时去掉了IBA,以降低NAA与IBA交互作用对新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,6 - BA单因素影响较其他因素明显,为正效应.[结论]新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长最佳激素配比为:NAA浓度为2 mg/L,6 - BA浓度为7.5 mg/L,在此条件下每个新疆白皮蒜鳞茎盘不定芽生长最大值为39.22株.     

二次回归正交旋转组合设计优化伊宁红皮蒜鳞茎盘组织培养研究

[目的]研究植物激素对伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,为进一步完善大蒜的快繁体系提供依据.[方法]采用二次回归正交旋转组合实验,设计不同的IBA、NAA、6 - BA水平及其组合进行实验.[结果]影响伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长的三因素主次顺序是IBA＞ NAA＞6- BA.其中IBA影响极显著,但其高浓度有负效应,在进一步实验时去掉了IBA,以降低对伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长的影响,6- BA单因素影响显著,为正效应.[结论]伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长最佳激素配比为:NAA浓度为1.799 mg/L,6 - BA浓度为7.50 mg/L,在此条件下每个伊宁红皮蒜鳞茎盘不定芽生长平均值可达22.92株.