STFZ-3000W型投饲机投饲性能分析

随着农业机械的不断发展,鱼塘饲养也开始趋于自动化,鱼塘投饲机械也开始被广泛应用于鱼塘饲养。目前市场上的鱼塘投饲机械多为新型机械,例如小青青牌STFZ-3000W型投饲机。由于此产品是近些年开发生产的,标定参数多为经验参数,还不能够准确的描述投饲机械的特性参数。此外,该投饲机还存在投饲不均匀、饲料破碎率高、利用率低、抛洒半径不够等问题,有待我们解决并进一步提高。本文主要根据投饲机工作时饲料的投饲情况来分析其性能,为今后改变实验设备的参数来提高投饲的效率作参考。     

基于PLC的自巡航虾塘投饲机研究

为了解决虾塘人工投饲劳动强度大、操作不便、饲料利用率低等问题,进行自巡航虾塘投饲机的研究,设计了一种自带传感器的船只。船体采用传统结构,导向装置由两个可实现正反转的螺旋桨推进器构成,分别放置在船头和船尾,可确保小船船身与河岸接近于平行行驶。控制系统采用的是S7-200PLC小型程序控制器,可按照设定的指令配合小船船身上安装的超声波传感器,实现控制投饲机与池塘堤岸始终保持一定距离循环行驶。减速电机带动下料机构工作。实验表明,该投饲机结构简单、易于组装、运行稳定,监控系统故障率低,安全可靠。     

基于EDEM的变量撒肥机性能分析与试验

为解决现有撒肥机颗粒肥料抛撒均匀性差且无法实现变量撒肥等问题,设计了一种双圆盘离心式液控变量撒肥机.首先,介绍了该离心式撒肥机的结构及工作原理,利用离散元仿真软件EDEM进行圆盘转速、搅龙转速、行走速度对撒肥均匀性单因素离散元仿真分析,并进行室外试验.结果表明:颗粒肥料抛撒均匀性最佳组合为:圆盘转速1600r/min、...     

基于EDEM仿真玉米高位投种结构参数分析与试验

为解决育种小区玉米高位投种过程中播种质量和粒距均匀性普遍较差等问题，针对排种器与导种管相对位置对粒距均匀性的影响进行了研究分析。通过对投种过程的理论分析，得出高速作业不同粒距条件会影响种子脱离种盘时产生的水平方向分速度，使得种子在导种管内产生碰撞，导致其排出的轨迹无法预测，播种粒距均匀性也随之下降。利用EDEM离散元分析软件对投种过程进行仿真试验，结果表明：在垂直距离344mm的条件下，150～230mm粒距采用水平距离82mm, 230～300mm粒距采用水平距离84mm,能够在满足农艺要求并获得较好的粒距均匀性。进行了台架试验验证，结果表明对比未优化单体，优化后的单体能够获得较好的播种质量，粒距均匀性变异系数最大为12.04%,符合小区玉米精密播种的作业要求。     

基于EDEM的玉米精播高位投种着床位置影响因素研究

玉米精量播种机多采用高位投种,种子着床过程弹跳移位,粒距一致性变差的问题突出。为了探明高位投种着床位置影响因素,利用三维激光绝对臂测量机,扫描真实种沟外形,通过逆向建模方法构建种沟三维数字模型,采用正向测量和逆向验证组合标定种子与土壤接触参数：滚动摩擦因数0.22,滑动摩擦因数0.727,碰撞恢复系数0.16。基于标定参数的仿真试验与真实试验相比,着床种子与导种管出口距离误差为4.7%,仿真种子着床过程与真实过程接近。以播种作业速度、粒距和投种角为因素,以种子着床点与第1落点的纵向偏移量为指标,基于种沟三维数字模型,开展单因素仿真试验和两因素四水平仿真试验,单因素试验结果表明：高位投种过程中,粒距对种子纵向偏移量影响不显著（P＞0.05）,投种角和作业速度对种子纵向偏移量有显著影响（P＜0.01）;两因素四水平试验表明：相同投种角条件下,纵向偏移量随着作业速度的增大而增大;相同作业速度条件下,纵向偏移量随投种角的增大而增大;着床时种子与种床的纵向速度（种子速度沿作业方向的分量）与纵向偏移量呈线性相关关系,作业速度和投种角通过影响种子与种床的纵向速度影响种子着床分布。田间试验表明：随纵向速度增加,粒距合格指数先增大后减小,变异系数先减小后增加;粒距合格指数最大值出现在纵向速度为0.14m/s时,粒距变异系数最小值出现在纵向速度-0.18m/s时,说明纵向速度越接近零,播种效果越好,进一步验证了仿真试验结论。     

基于EDEM的水泥团破碎过程模拟

水泥混凝土是如今广泛应用的材料,宏观均匀的水泥浆用显微镜观察发现存在部分水泥团,对水泥混凝土的均匀性有不利的影响.本文利用EDEM软件来模拟水泥团粒的整个破碎过程,控制搅拌转速,研究影响水泥团破裂的原因,提高水泥浆微观均匀性的方法.试验结果表明,其他参数不变,搅拌转速一定时,水泥间粘结键的存留数会随时间步的变化呈现先快...     

小区播种机锥体投种器分种均匀性的试验研究

为了提高小区播种机锥体分种器分种均匀性和自动化水平，解决传统小区播种机作业时分种不均匀、人工投种作业强度大、投种器水平度难以持续稳定调节等问题，设计了一种基于现有手动调节水平的自动调平投种装置。首先，为确保投种器分种均匀性与作业的稳定性，对投种器的结构进行设计；然后，对种子的落种过程进行理论分析，确定了关键部件结构；最后，利用SPSS25.0软件设计三因素三水平试验，分析了影响投种器分种均匀性的主要因素，结果表明：各因素对投种器分种均匀性影响程度的主次顺序为锥体角度、导种管直径、漏斗口直径。最优参数条件下分种时，投种器分种均匀性较好，能够满足小区播种机投种器分种作业的需求。研究结果可为小区播种机分种均匀性问题的深入研究提供参考。     

基于Fluent对小区收获机械均匀送风管的优化分析

为了研究小区收割机上气吹式管道的形状对风机利用率的影响,运用有限元分析软件Fluent对小区收割机气吹式割台进行了优化分析;在保证均匀送风以及吹风管总体结构尺寸不变的前提下,提出了改变支管与总管的连接方式的优化方案,建立模型并运用Fluent分析管道风场速度。将实验值与理论模型中的值进行对比,两者变化趋势基本一致,实验值略小于理论值;带锥角的管道能够提高利用率,速度不均匀度由6.76%降到了2.89%。     

基于EDEM的平养育雏喂料装置设计与试验

育雏饲养将直接影响着雏禽的生长发育、成活率、成年禽的生产性能等,因此这一阶段的饲养管理是养好家禽的关键.针对平养环境下育雏饲料的自动喂料装置进行研究,采用离散元仿真和台架试验相结合的方法,以平均喂料量和在地面上的落料状态为评价指标,在行进速度为0.25 m/s下,研究槽轮转速和出料口角度对喂料均匀性和育雏料在地面上的落...     

基于EDEM-RecurDyn的玉米指夹式排种器振动特性分析与优化

为降低振动对指夹式排种器排种性能的影响,设计了一种具有辅助夹持结构的玉米指夹式排种器,阐述了指夹式排种器工作原理,并对辅助夹持的指夹和种盘等各关键构件结构进行了优化设计,建立了指夹夹持动力学模型。运用RecruDyn软件建立排种器虚拟样机模型,基于玉米籽粒特性在EDEM软件中构建玉米籽粒颗粒,通过EDEM-RecurDyn耦合仿真模拟了振动条件下排种器充种、携种及排种过程,分析对指夹式排种器排种性能影响的主要因素。最后结合台架试验,选取排种器作业速度、振动幅值和振动频率为试验因素,以排种器合格指数和漏播指数为试验指标进行排种性能试验验证。研究表明,指夹打开28.65°夹持玉米籽粒时,符合指夹式排种器在振动条件下的运动过程,耦合仿真分析结果与指夹式排种器实际运动过程基本一致,夹持过程中指夹和种盘共同配合下能够有效降低振动对排种器夹持性能的影响,满足设计要求;当作业速度为3.8km/h、振动幅值为5mm、振动频率为32.52Hz时,排种器合格指数和漏播指数分别为91.0%、6.68%,排种器台架验证试验得出该参数组合下排种器排种合格指数为和漏播指数分别为90.0%、7.1%,与理论优化值非常接近,证明辅助夹持结构在排种作业中可以保持较好的稳定性,使得排种器具有良好的排种效果,满足精密播种作业要求,为玉米精密播种装置的改进设计提供参考。     

面粉正压输送中叶轮式供料器的两相流压损研究

通过气固两相流压损理论分析和对7条面粉正压气力输送系统进行13次不同工况测试试验,回归建立起面粉正压气力输送系统中叶轮式供料器的两相流压损计算公式,首次得出叶轮式供料器的纯气流局部阻力系数为1．139;局部阻力的附加系数与料气质量比之间呈线性递增关系。     

小型制粒机喂料器参数优化与试验

采用离散元法EDEM对喂料器的工作过程进行了数值模拟,定量研究了喂料过程中喂料量的变化规律以及由于物料受螺旋叶片终止断面的影响,产生不稳定、不均匀的脉动喂料现象,此现象在转速较低的情况下尤其明显。以主轴直径X1、螺距X2和喂料转速X3为因素,以喂料质量流率Y1、稳定性Y2和出料口落料速度Y3为评价指标,按照3因素5水平正交旋转组合设计试验方法,利用Design-Expert 8.0.6软件回归分析法和响应面分析法,建立了3个因素下喂料评价指标的数学模型。通过与研制的喂料器的实际运送情况进行对比,验证了模型的可靠性。结果表明,3个因素相对喂料质量流率和流率稳定性都具有显著相关性,显著水平分别为P0.01和P0.05,而这3个因素与出料口落料速度无明显相关性;采用响应面法对最佳参数组寻优,得到喂料器的最佳参数组合:轴径为35 mm、螺距为57 mm、转速为139(°)/s,喂料器喂料量波动性减小、喂料稳定性得到提高。采用该参数组的虚拟试验结果显示,喂料器质量流率为13.89 g/s,稳定性为8.46 g/s。实体样机验证试验表明:采用该参数组设计的喂料器可以使得小型环模制粒机的喂料质量流率提高4.28%,喂料变异系数降低16.11%。     

吸力式微润灌水器水力特性试验研究

在参照滴头水力特性检测方法的基础上,从流量变异系数、流量压力关系、水量分布均匀系数等角度研究了吸力式微润灌水器水力特性。结果表明,0.02MPa工作压力下微润灌水器流量变异系数均值为5%,流量变异系数随着压力的增大先减小后增大;流量随着工作压力的增加而明显增大,二者之间具有良好的幂函数关系;水量分布均匀系数在83%～93%之间变化,随工作压力的增加先增大后减小,为了尽可能保证灌水器出流量和灌水均匀,工作压力宜控制在0.018～0.025MPa之间。     

基于EDEM-Fluent耦合胡麻清选装置过程模拟分析

针对胡麻分离清选过程高损失率、高含杂率问题,设计了风筛式胡麻清选装置.利用EDEM-Fluent耦合方法,对胡麻清选装置清选过程进行仿真分析,探究清选装置作业参数对胡麻籽粒含杂率和清选损失率的影响规律,确定最优的组合参数.基于清选装置气流场胡麻脱粒物料的运动分析,建立了胡麻清选装置简化模型;对风机风速、气流倾角、清选筛...     

压片式微喷带水力特性试验研究

水力特性是衡量灌溉设备灌溉质量的重要技术指标。在参照微喷带水力特性检测方法的基础上,从流量变异系数,流量压力关系,水量分布均匀系数等角度对新型压片式微喷带水力特性进行试验研究,从而为压片式微喷带的推广利用提供理论基础。试验结果表明:压边热合和打孔工艺可以保证压片式微喷带产品质量均一;压片式微喷带流量变异系数较小,低于5%,流量变异系数随着压力的增大先减小后增大;压力和流量之间具有良好的幂函数关系;水量分布均匀系数为50%～62%,与市场上普通微喷带相比,处于中等以上水平,工作压力的增加可以提高水量分布均匀度。     

基于CFD-DEM的集排式分肥装置颗粒运动数值分析

为研究气力集排式分肥装置中肥料颗粒的流动特性,本文通过离散元法与计算流体动力学耦合仿真的方法进行分肥装置颗粒运动数值分析。在气固耦合模型中,使用EDEM软件模拟固相肥料颗粒,Fluent软件描述气体相。通过研究分配器旋盖锥角和波纹管直径对气流压力、风速及肥料颗粒运动特性的影响,确定分肥装置最佳结构参数,并基于该结构进一步研究入口风速和施肥速率对分肥装置分肥均匀性的影响。模拟仿真和台架试验结果表明:分配器旋盖锥角为120°、波纹管直径为80 mm时,气流和肥料两相在分肥装置中流动性和均匀性最优。在入口风速为25～35 m/s,施肥速率为0. 26～0. 44 kg/s条件下,分肥装置各行施肥量的变异系数均不大于4. 9%,对不同种类肥料的分配精确性和均匀性满足施肥作业要求。     

基于EDEM-Fluent的残膜与杂质悬浮分离仿真与试验

基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%(其中土壤占30%)、60%(其中土壤占50%)和80%(其中土壤占70%)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77～5.83 m/s、4.89～6.46 m/s和5.31～7.40 m/s; 3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67～5.77 m/s、4.88～6.37 m/s和5.29～7.22 m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%～4.79%,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大...     

气吹供种的滚筒式排种器性能的试验研究

针对如番茄、油菜、花卉等小颗粒作物种子外形不规整、流动性差、难于实现精量播种的难题,提出基于气流悬浮理论供种的设计方案,研制了一种气吹供种滚筒式排种器。针对研制的排种器,以番茄种子为试验对象,以种箱气室正压力及滚筒吸孔孔径、滚筒转速为试验因素,进行正交试验,并利用数据处理软件对试验结果进行极方差分析,确定影响排种性能指标的因素优水平、主次顺序及优化组合,合理配置适于取种性能指标的结构参数、工作参数。试验结果表明:气室正压力及滚筒吸孔孔径为影响排种性能指标的主要因素,在滚筒吸孔孔径1.4mm、气室正压力2k Pa、滚筒转速12r/min条件下,排种器的单粒指数可高达92.3%,漏播指数为2.5%,满足穴盘播种的精度与工作效率要求。