抓好拖拉机旋耕作业的三个关键环节

抓好拖拉机旋耕作业的三个关键环节￥新都县农机局＠程朝基抓好拖拉机旋耕作业的三个关键环节新都县农机局程朝基旋耕是一种用动力驱动的耕作机械。新都县约８０％耕地适宜拖拉机旋耕作业，普遍受到平坝片农户的赞许。笔者经多年联系乡镇调研，以及旋耕作业实践，深切体会到保证...     

基于GAF-Alexnet-ELM的齿轮箱故障诊断方法

针对齿轮箱在噪声、转速、加载电流变化的情况下故障诊断模型泛化性能差的问题,提出一种GAF-AlexnetELM的齿轮箱故障诊断模型。利用格拉姆角场（GAF）的方法将齿轮箱的振动信号转化为二维图像,将二维图像压缩至适当大小,再输入卷积神经网络（Alexnet）进行特征提取,最后将Alexnet提取的特征放入极限学习机（ELM）进行故障识别。为了验证模型性能,采用千鹏公司QPZZ-II旋转机械振动分析及故障诊断试验平台系统的数据集进行齿轮箱故障诊断分析,同时进行多组对比实验,验证不同模型的故障诊断性能和泛化性能。结果表明,该模型故障识别准确率达到了96.33%;在噪声、转速、加载电流变化的情况下,故障识别准确率也较高,证明了所提方法具有良好的故障诊断效果和泛化性能。     

旋耕作业质量不能达标的原因

1耕后地表不平的原因与排除 　　原因： (1)选用的刀齿型号不当，如弯形刀齿容易产生地表不平的现象。 (2)刀片安装方式错误，如采用弯形刀齿，安装中用内、外装法即容易出现垅沟和垅台而不平；若采用交错装法，耕后地表较平整。 (3)平土板漏装或安装位置过高，失出平土作用，或根本没有平土的功能，致使地表不平。 (4)旋耕机横向不水平，导致耕深不一致，深的一侧翻土多而地表高，浅的一侧翻土少而较低。 (5)个别刀齿方向装反，使翻土向某侧集中而形成高低不平现象。 　　排除和预防措施： (1)尽量选用凿形刀齿而不选用弯形刀齿。 (2)…     

识别假冒伪劣旋耕刀五要诀

旋耕刀是旋耕机的主要工作零件,其质量直接影响耕作质量、机械能耗以及整机的使用寿命。由于旋耕刀是高速运转的工作零件,对材质、制造工艺要求严格,其产品应具有足够的强度、良好的韧性及较好的耐磨性,并且要求装配方便可靠。     

拖拉机作业载荷数据平台设计与旋耕作业质量预测

针对拖拉机田间试验数据不足、机组作业质量无法实时评估与准确预测的问题,设计了涵盖多参数、多工况的车载测试终端,构建了全国范围的田间作业试验拖拉机作业载荷数据平台系统,以获取拖拉机各关键零部件的田间作业载荷数据。在此基础上,研究了准确预测、评价拖拉机田间旋耕作业质量的智能算法,为产品研发、性能预测以及作业评估提供全面的基础数据与可靠的预测结果。基于农业大数据,融合BP神经网络与遗传算法对数据平台基础作业载荷进行分类挖掘,预测评价了拖拉机田间旋耕作业质量,结果表明,基于遗传算法的神经网络预测精度高达96.77%,均方根误差(RMSE)小于0.01,说明拖拉机作业载荷数据平台的基于遗传算法的神经网络预测模型可准确预测评价拖拉机田间旋耕工况的作业质量。     

甘蔗旋耕施肥机的设计与试验

我国是甘蔗种植大国,种植区域集中在海南、广西、云南等南方热带地区。甘蔗种植在云南省种植业中占很大比重。云南地形特殊,多丘陵山地,种植坡度在20°左右,土地多为红土壤,土壤粘阻比大,导致现阶段云南地区的甘蔗田间管理大多采用人工松土施肥,或为单一功能的小型农具,机械化程度不高、工作效率低、作业效果不理想。为此,设计了专门用于云南地区的甘蔗旋耕施肥复合机具,与现有旋耕机具相比,增加了施肥功能且旋耕刀针对云南红土壤特点设计为弯刀。同时,运用SoildWorks软件进行三维建模,对旋耕装置进行运动学计算和功耗分析。田间试验表明:样机作业效果得到提升,达到甘蔗种植的农艺要求。     

基于卷积神经网络的苹果树病虫害识别

基于深度学习中数字图像识别的理论,课题组构建了深层卷积神经网络,并使用网络模型对苹果树叶片进行分类试验,基于深度学习MobileNet,修改输出的全连接层尺寸,搭建了MobileNet苹果树叶分类模型,实现了Alternaria_Boltch(斑点落叶病)、Brown_Spot(褐斑病)、Grey_Spot(灰斑病)、...     

双轴旋耕施肥播种复式作业技术研究与试验

针对秸秆全量还田对耕深的要求,分析了双轴分层旋耕技术的可行性,设计了一种双轴旋耕施肥播种复式作业机。该机采用双轴Z形阶梯状立体空间布置结构和双轴分层旋耕切土工艺,实现了深旋耕及秸秆深埋技术的突破,平均耕深大于20cm,耕深稳定性约为90%。该机实现了深旋耕、碎土、施肥播种一次性作业,大大节省了耕作能耗和成本。     

对农机具产品质量及作业质量现状的思考

随着我国农业生产力发展水平的提高，农业生产对农机具新产品质量及农机具作业质量的需求越来越高。农机具产品质量及作业质量对我国农机化的发展有着举足轻重的作用，是实现农业现代化的一项重要技术措施。     

不同旋耕作业载荷下拖拉机动力输出传动系振动特性分析

为研究拖拉机旋耕作业载荷对动力输出传动系振动特性的影响,采用系统动力学建模、台架试验验证、田间试验与仿真分析相结合的方法加以分析。首先,在分析动力输出传动系结构的基础上,建立了描述其载荷传递机理的扭振耦合空间动力学模型,此模型详细考虑了横向和垂向的齿轮啮合传递效应。其次,利用拖拉机PTO加载试验台对模型的仿真结果进行试验验证,验证结果表明：横向和垂向的啮合频率误差最大分别为4.24%和5.12%,满足建模要求。然后,搭建了由无线扭矩传感器、北斗定位系统等组成的作业数据采集系统,分别采集了拖拉机在L1（2.07km/h）、L2（3.10km/h）、L3（5.29km/h）常用挡位下的田间旋耕作业数据,田间试验结果表明：旋耕作业的载荷水平和波动范围均随着作业挡位、行驶速度的升高而增大。最后,利用所建立的动力学模型仿真分析了不同作业挡位PTO负荷对齿轮传递特性的影响,结果表明：拖拉机旋耕作业挡位越高,由PTO载荷波动所引起的传动系振动位移越大,而且主要体现在横向振动。     

带状浅旋小麦播种机的研究

针对四川成都平原的特点,结合保护性耕作技术的实施要则,研究设计了带状浅旋小麦播种机,解决了灌区内小麦播种行距小、播种机开沟器易堵塞等问题.田间试验表明,播种平均深度为3.57mm,平均宽度为5.51cm,平均行距为20.2cm.该机能在水稻留茬或秸秆全部还田的地上进行播种作业,一次进地可完成破茬或开沟、播种等作业,而且作业时土壤扰动小,作业质量满足农艺要求.     

温室电动拖拉机旋耕稳定性时序分析与前馈PID控制方法研究

针对温室小型农机对地面平整度敏感,微小的地面起伏便会造成机具俯仰的情况,基于课题组已开发的温室电动拖拉机,将基于时间序列分析的角度预测方法引入前馈PID控制(Angle prediction and feedforward PID,APF-PID),解决了温室旋耕作业中因机具俯仰而出现的响应性差、耕深不稳定和功率突变的问题。建立了温室电动拖拉机旋耕作业的功率模型,并建立了俯仰角-耕深的转换矩阵,得到了旋耕系统实际耕深的转换值;采用时间序列分析预测机身俯仰角,并作为旋耕系统的扰动输入;结合耕深的转换值和预测得到的扰动,采用APF-PID控制器调节旋耕系统的提升机构,将旋耕机维持在目标耕深;在温室内未旋耕和已旋耕的两种地块进行实车试验。结果表明：俯仰角时序预测模型的相关系数可达0.983 2;APF-PID控制的控制性能优于PID控制,在目标耕深6 cm的测试路面中,APF-PID在两种试验地块上的平均耕深分别为6.47 cm和6.44 cm,均方根误差为0.80 cm和0.72 cm,绝对平均误差为0.67 cm和0.58 cm,耕深稳定性系数为89.95%和91.30%,消耗的总能量较...     

基于离散元的稻板田旋耕功耗预测模型研究

针对旋埋刀辊在对长江中下游稻板田耕作时存在的高功耗问题,基于离散元方法构建稻板田旋耕功耗预测模型,以辅助旋埋刀辊功耗检测。连续3年对稻板田土壤含水率的进行监测,发现土壤含水率与其塑限接近,说明稻板田土壤塑性较差,结合土壤受载后的形变及破坏特点,最终选定HertzMindlin with Bonding颗粒接触模型表征稻板田土壤的粘结和破坏情况。根据旋耕作业形式的特殊性和旋埋刀辊的结构特点,沿幅宽方向缩小旋埋刀辊的尺度,在旋耕测试平台的辅助下,完成标定参照试验。利用离散元软件建立旋耕作业模型,进行等步长爬坡试验,通过步阶次序建立接触参数与功耗指标之间的函数关系,代入标定参照试验功耗值,最终确定稻板田旋耕功耗预测模型的接触参数取值,完成模型的构建。为进一步验证该模型的适用性,在不同作业工况下对通用刀辊和旋埋刀辊进行误差对比试验,结果显示,预测误差范围为3.63%～9.48%,均值为6.65%,结合方差分析说明,稻板田旋耕功耗预测模型适用于不同旋耕刀辊及工况下的功耗预测。还原刀辊真实尺度的田间试验功耗预测误差范围为2.50%～12.81%,均值为7.28%,刀辊结构在缩放过程误差变化较小,说明模型能够准确反映旋埋刀辊在稻板田作业的功耗情况。     

微耕机水田旋耕刀片切土作业过程动力学仿真

针对微耕机旋耕作业部件与水田土壤间的作用机理研究匮乏,作业过程出现碎土性能差、效率低、和功耗大等问题,以1WGQ4型微耕机为对象,采用有限元法(FEM)和光滑粒子流体动力学方法(Smoothed Particle Hydrodynamics,SPH)的耦合方法,构建土壤-旋耕作业部件系统的动力学仿真模型,在细观上对旋耕作业部件刀片与水田土壤间的作用过程进行动力学分析。结果表明:构建的土壤-旋耕作业部件系统的动力学仿真模型精度高;水田旋耕刀片向后抛起的土壤少,与挡板碰撞破碎的土壤少,水田微耕机采用前耕后驱设计方案有利于提高其碎土性能。     

正旋深耕旋耕机的研制

为解决目前我国耕地中普遍存在的犁底层问题,设计一种深松与深耕旋耕联合作业的机具。阐述深耕旋耕机整机设计方案,确定主要参数,从理论上分析主要参数对功率消耗的影响,提出减小功耗的措施,为设计合理的深耕旋耕机提供理论支持。     

斜置旋耕刀的研制

斜置旋耕是降低能耗、提高耕作质量的一种新型旋耕方式。斜置旋耕时,旋耕刀一边沿垂直于刀轴的方向滑切土壤,一边沿平行于刀轴方向撕裂土壤。土壤的破坏形式由正置旋耕时的单纯受压变为受压－撕裂,并有效地降低了旋耕功能。为了适应斜置旋耕的特点,笔者研制了刀面为弯曲面的斜置旋耕刀,并和具有同样回转半径和刃口曲线的国标旋耕刀进行了对比试验,结果表明：采用斜置旋耕刀进行斜置耕作,其功耗可降低８％左右。     

旋耕机耕深测量结果不确定度评定

对旋耕机耕深的测量结果进行了不确定度评定,分析不确定度的来源和影响因素,并计算得出其扩展不确定度.结果表明,旋耕机耕深平均值x = 15.795 cm,包含因子k =2,扩展不确定度U =0.111 cm.在旋耕机耕深测量中,重复性测量引入的不确定度分量对测量结果的不确定度影响较大.     

基于Delphi可视化编程的旋耕埋草机功耗检测研究

旋耕埋草机在作业过程中受到的阻力较大,尤其是在土壤粘重的地区作业,其功耗问题是制约该机发展的重要因素。针对高茬秸秆还田旋耕埋草机实际功耗大小不清楚、刀辊作业时运动参数与功耗的关系不明确等问题,根据功耗检测的基本原理,采用Delphi可视化编程软件,设计了一种新的旋耕埋草机功耗检测系统。该系统由4个模块组成,包括设计采集模块、传感器模块、数据分析模块和Delphi可视化显示模块。将该系统安装在旋耕埋草机上,对其性能进行了检测,并得到了转速、力矩和功耗等检测结果。该检测结果通过数据处理可以在Delphi开发的界面上进行可视化显示,为旋耕埋草机动力分配和节能降耗的研究提供了可借鉴的数据参考。