自走式双边桑树修剪机设计与试验

为了提高桑树修剪的工作效率,设计了一种更加规范化的可调双边齐切式桑树修剪机.试验结果表明:当锯片转速达到3050r/min、进给速度达到0.65m/s时,修剪效果最佳,且锯切能耗最小.桑树修剪机的修剪宽度与修剪高度均可以调节,宽度在1.7～2.5m之间,高度在2.1～2.6m之间.功能试验结果表明:设计的桑树修剪机可以...     

履带自走式单行大白菜收获机设计与试验

针对我国大白菜收获机械化水平低、配套技术与装备缺乏的现状,在分析大白菜主要种植模式和机械化收获要求的基础上,对大白菜机械化收获关键技术进行了研究,确定了先切根再夹持导向、输送的机械化收获方案,并设计了一种适合我国南方地区田间作业的履带自走式单行大白菜收获机。该收获机主要由切割装置、夹持导向装置、倾斜输送装置、水平输送装置、收集装置、液压传动系统等关键部件组成,可一次性完成大白菜的切根、夹持导向、输送与装箱等收获作业。为了获得该机的良好作业性能,对各关键装置和部件进行了理论计算与分析,并进行了样机试制和田间性能试验。田间试验结果表明,当机器前进速度约为0.30m/s,切根装置、夹持导向装置以及夹持导向装置的液压马达驱动转速分别设置为300、300、175r/min时,该大白菜收获机平均生产率达0.11hm2/h,平均切根合格率为93.40%,平均夹持成功率为95.86%,平均输送成功率为100%,平均作业损失率为7.84%,收获机各关键部件工作稳定,收获效果较好,基本满足大白菜的机械化收获要求。     

履带自走式双隧道喷雾机设计与试验

针对篱架型作物施药环节存在雾滴飘失、农药利用率低等问题,设计一种履带自走式双隧道喷雾机。分析机具工作原理并设计履带行走底盘,底盘最小离地间隙289 mm。设计风送系统可增加篱架型作物雾滴沉积量及减少雾滴飘失作用;设计隧道幅宽伸缩装置,能够满足不同作物施药宽度,幅宽伸缩范围为600～1 200 mm。对喷头数量及布局进行设计,基于EDEM-Fluent耦合仿真研究不同幅宽下雾滴颗粒状态,在不同幅宽作业下,有风情况下相较于无风情况下雾滴密集程度高、颗粒运动速度快,更利于雾滴沉积。研制样机并进行田间试验,结果表明,有风情况下雾滴均匀度DR值提升8.45%;有风情况下900 mm幅宽DR平均值为0.85,更接近1,最终,试验结果与仿真结果一致。该研究为隧道喷雾机设计提供新的参考。     

遥控履带自走式桑园喷雾机的设计与试验

针对桑园喷雾这一环节无机可用的局面,研制了一款遥控履带自走式桑园喷雾机,可通过远程控制喷雾机在桑园的郁闭环境中作业,实现作业过程的人机分离,避免药物对人体造成伤害.对喷雾机进行桑园性能试验,结果表明:在80m遥控范围内机具运行稳定,在风送辅助喷雾作用下药液具备较强的附着性和穿透性,雾滴平均覆盖率为90.03％,雾滴沉积...     

履带自走式分拣型马铃薯收获机设计与试验

丘陵山区和小地块是国内马铃薯的主要种植区域,针对这类地形的马铃薯机械化收获技术与装备匮乏的瓶颈问题,并结合马铃薯种植农艺和收获需求,采用自动对行挖掘-薯土分离-人工辅助捡拾相结合的马铃薯机械化单行收获方案,设计了一种履带自走式分拣型马铃薯收获机。该机主要由履带式底盘、自动对行挖掘装置、分离装置及分拣装置等关键部件组成,具有附着力大、高频低幅振动碎土、自动对行挖掘、人工辅助分拣和液压驱动模式等技术优势。在阐述总体结构及工作原理的基础上,结合马铃薯运动学模型和碰撞特性分析,确定了分离筛倾角为30°,分离筛末端与分拣筛始端之间的跌落高度为120mm等关键部件的结构参数和运行参数。由于采用人工辅助分拣的集薯方式,减少了薯块跌落与翻滚次数,缩短了马铃薯的分离行程。田间试验结果表明：样机作业速度为1.0、1.2km/h,分离筛运行速度分别为0.61、0.72m/s,分拣筛运行速度分别为0.42、0.50m/s时,生产率分别为0.10、0.12hm2/h;利用电子马铃薯采集的碰撞加速度平均值分别为51.02g、51.85g,碰撞加速度峰值均小于马铃薯临界损伤阈值,没有出现薯块漏捡和薯块表皮破损情况,收获效果良好,各项性能指标均满足相关标准的要求,研究可为马铃薯收获机分离分拣装袋工艺和马铃薯收获机的结构优化改进提供参考。     

履带自走式苜蓿切割压扁机设计与试验

为适应西部地区苜蓿收获的需要,研制了一台履带自走式苜蓿切割压扁机。为此,进行了整机结构设计和总体布置,完成了零部件的选型、设计,并进行了样机试制。该机采用静液压无级变速驱动桥,实现了无级调速,操控简便。试验结果表明:样机爬坡度可达30%以上,最高作业速度可达10km/h,接地比压29k Pa,能够较好地满足山地苜蓿切割压扁作业的需求。     

太阳能履带自走式谷物收集机设计与试验

针对国内人工收集晒场谷物劳动强度大、效率低等问题,本文设计一种太阳能履带自走式谷物收集机,可一次性完成晒场的谷物收集和装袋作业。该机以太阳能蓄电池为能源,节能环保,有效延长机具作业时间,同时设计二次清扫装置提高谷物收净率,设计微型履带行走装置和跨场地作业装置提高机具作业的稳定性和跨地作业效率。试验结果表明:该机作业性能稳定,纯工作小时生产率为3 766.4 kg/h,谷物收净率为99.7%,谷物破碎率为0.01%,静态环境噪声为78.2 dB(A)和操作处耳旁噪声为86.1 dB(A),各项性能指标满足相关标准要求。     

履带自走式水果采摘作业平台的设计与试验

为解决水果采摘高度超过5m时作业难度大、安全性差、效率低的突出问题,研制一款新型履带自走式水果采摘作业平台,最大作业高度可达到12m。通过建立整车行走系统的数学模型,进行动力匹配计算;使用ADAMS对臂架的作业性能进行动态仿真分析;最后在柿子果园内进行场地试验测试。结果表明:整车具有不低于40%的爬坡能力且原地转向灵活自如;在300kg承载的条件下,作业过程中各油缸承载力的测试数据与仿真计算结果的最大值误差均不超过10%;整车的动力性能和作业性能满足果园高空采摘的使用要求。     

履带自走式缓坡地王草收获机底盘设计与试验

针对现有王草收获机作业时农艺匹配性差、配套动力不足等问题,优化设计了一款履带自走式王草收获机专用底盘;基于减少割茬碾压、低速平稳收割的作业要求,设计了行走装置与无级变速驱动装置;根据小地块、缓坡地的地形特征,设计和选型了液压助力转向系统与车架。开展了整机的稳定性分析及性能试验,结果显示：王草收获机底盘的最高行驶速度为9.02 km/h,最小转弯半径为1 349 mm,最大爬坡度为26°;在横向倾角为15°～16°的坡地等高线行驶时无侧滑、倾翻现象;在坡度为10°～12°的纵向坡道,沿上、下坡方向可靠停驻时间均大于5 min;在坡度为8°～9°的缓坡地作业时可实现速度0～4.19 km/h无级变速,动力充足且运行平稳,王草的平均割茬碾压率为7.43%。研究表明,设计的履带自走式王草收获机底盘能够满足小地块、缓坡地王草机械化收获作业要求。     

自走式履带底盘遥控系统设计与试验

为实现农业生产中人机分离,避免或减轻人身伤害,针对自走式履带底盘设计了遥控操纵系统。采用PLC为核心控制器,基于气路设计了柔性末端执行机构,操纵左右履带连接或脱离动力源,从而实现控制底盘行走、停止和左右转向。通过对遥控传输信号的优化设计,提高了遥控操纵的可靠性和安全性。遥控操纵行走试验结果表明,在空旷环境下底盘遥控可靠距离平均大于40m,满足底盘农业生产要求。     

果园电动自走式履带底盘动力系统匹配设计与试验

果园作业包括除草、喷雾、碎枝、采摘以及搬运等,作业种类繁多,作业空间狭闭且环境复杂,对作业机械的动力要求较高。针对现有电动底盘在动力方面无法满足果园多种作业要求的问题,对果园履带式底盘进行电动动力系统的匹配设计。在对电动自走履带式底盘的总体结构和工作原理进行阐述的基础上,进行动力系统匹配的理论分析和初步设计;建立果园电动自走履带式底盘动力系统的仿真模型,验证动力系统匹配设计的理论分析结果;研制底盘样机,并进行动力系统试验。结果表明:底盘最高行驶速度平均值为6.52km/h,两种爬坡工况底盘行驶速度为1.75km/h和1.28km/h,续航里程约为17.8km,满足果园多样化作业对作业机械动力的设计要求。     

液压控制履带自走式温室三七收获机设计与试验

针对温室三七收获机械化程度低、收获效率低、破损率高等问题,设计一种液压控制履带自走式温室三七收获机。在满足农艺要求的基础上,使用履带式行走底盘,并对其进行运动学分析,利用RecurDyn对整机直线行走特性进行仿真分析,单侧牵引动力为1357N,质心波动平稳;建立了根土混合物运动学模型,并确定挖掘部分最优结构参数。利用FluidSIM软件和GX Developer软件开发平台分别设计了本地操作系统和远程控制系统,使整机具有行走、传动和升降功能。田间试验表明：在不同控制模式下,整机能顺利完成直行、转弯和挖掘装置升降等功能,液压控制系统和机械部分工作顺畅,直线行走稳定,行走偏移量为0.49%,液压缸前进、后退速度均为0.22m/s,误差满足要求;平均伤根率为1.77%,平均损失率为1.48%,无明显埋根现象,满足三七收获机性能要求。     

履带自走式草莓旋耕起垄施肥复式作业机设计与试验

为解决江苏、安徽等长江中下游地区草莓种植季节土壤含水率高,传统草莓起垄机具易打滑、起垄高度不够、效率低、功能单一等问题,研制一种履带自走式草莓旋耕起垄施肥复式作业机,以橡胶履带式底盘为动力,采用垄沟位开沟培土、形垄装置拢土、垄体仿形镇压综合起垄技术完成起垄作业,利用分层施肥装置完成垄体分层对位施肥作业,通过理论分析与三...     

高地隙履带自走式中间条铺油菜割晒机设计与试验

针对常规油菜割晒机结构复杂,对长江中下游地区油菜种植需开畦作沟、小田块间沟梗交错等适应性不足,作业参数对铺放质量的影响关系不明确,导致机具通过性和铺放质量有待提高等问题,设计了一种高地隙履带自走式中间条铺油菜割晒机,开展了高地隙履带式动力底盘、横向输送装置、切割系统、液压驱动系统等的设计与选型,结合油菜栽培农艺开展了中间植株与两侧植株的铺放过程分析,明确了直接与间接影响铺放质量的植株参数、割晒机技术参数与栽培农艺要求。为验证整机性能,开展了机具通过性能试验与田间试验。性能试验结果表明：割晒机在硬质路面与松软土壤条件下直行平均偏移程度分别为0.73%和1.28%,单边制动条件下平均转弯半径分别为1.91m和2.03m,上下斜坡、翻越田埂、跨越畦沟过程较为平稳。田间试验结果表明：当机组前进速度为0.7m/s、拨禾轮转速为30r/min、横向输送装置转速为240r/min、割刀曲柄转速为320r/min时,收获绿熟期油菜的平均铺放宽度与平均铺放高度分别为968.7mm和389.4mm,平均铺放角为13.3°,上下层铺放角度差为3.5°;收获黄熟期油菜的平均铺放宽度与平均铺放高度分别为956.8mm和468.3mm,平均铺放角为13.6°,上下层铺放角度差为4.4°;收获不同成熟期油菜的铺放质量基本满足实际生产需求,履带式动力底盘左右两侧对厢面碾压程度基本一致,整机左右质量分配相对合理。     

果树根系修剪机的设计与试验

针对矮砧密植果园根系管控劳动强度大的难题,根据果树根系管控的园艺技术要求,应用AIP三维设计软件设计一种双侧果树根系修剪机,该机切根刀入土角度、入土深度、切根位置距果树主干距离均可调整。采用有限元分析方法对伸缩装置和切根刀关键部件进行设计仿真,结果符合设计要求。对样机进行田间试验,结果表明:断根平整切割率91%,大于90%;撕裂率4%,小于10%;断根作业后,土壤弥合好,果树根系修剪机性能稳定,机具性能良好,满足根系修剪机械的作业要求。该文为果树根系修剪机具的设计和果树根系管控的机械化实施提供参考。     

3YZ-80A型履带自走式玉米行间喷雾机设计与试验

针对玉米中后期封行后人工施药劳动强度大、作业效率低、传统喷雾机喷药穿透性差,且窄行距下机具行走稳定性差等问题,结合玉米种植农艺和冠层中部病虫害防治的要求,设计了3YZ-80A型履带自走式玉米行间喷雾机,该机主要由自适应仿形履带差速驱动底盘、Y形双喷头脉冲式喷雾装置、喷药监控系统组成,能够满足600 mm以下的窄行距玉米冠层中部叶片喷施作业的空间要求。为了提高作业效率和喷雾效果,以喷射角、药液嘴位置、喷施距离为试验因素,雾滴体积中径D₅₀为喷雾系统性能评价指标,开展二次旋转正交组合试验,利用Design-Expert8.0. 6软件对数据进行方差和响应面分析,建立试验因素与指标之间的数学回归模型,分析了显著因素对评价指标的影响变化规律,得到喷管最优组合参数:喷射角为60°、药液嘴在喷管上的位置为610 mm、喷施距离为2.37 m。田间试验结果表明,随着作业速度的提升有效防控区域显著降低,当作业速度在0.6～1.1 m/s时,雾滴覆盖率大于10%的有效喷施幅宽为6～8 m;当作业速度大于1.3 m/s时,雾滴覆盖率大于10%的有效喷施幅宽不足4 m。     

山地履带自走式辣椒收获机底盘动力学仿真与试验

针对贵州山地土质松软,田块面积小、坡度大,现有辣椒收获机在山地上行驶困难等问题,设计一种适用于丘陵山地的履带自走式辣椒收获机,并以该收获机的底盘为对象,研究收获机在山地行驶过程中的通过性和稳定性。利用RecurDyn对底盘在横坡行驶、纵坡行驶、翻越垂直壁和跨越壕沟等过程进行仿真。仿真结果表明,收获机在黏土路面上满载行驶时,横坡行驶最大坡度角为22°,纵坡上坡最大坡度角为30°,纵坡下坡最大坡度角为21°,翻越垂直壁最大高度为510 mm,跨越壕沟最大宽度为1 020 mm。田间试验结果表明,收获机纵坡上坡、翻越垂直壁和跨越壕沟的极限值与仿真结果的相对误差分别为10%、1.96%和3.92%,吻合度较高。试验验证了收获机在行驶过程中具有较好的稳定性和通过性,能够满足现阶段贵州山地辣椒采收要求。     

履带自走式喷雾机履带松脱预警研究

为了防止履带自走式喷雾机在田间作业过程中发生履带脱落现象。本文以PLC控制器为核心,搭配光电传感器及色标传感器监测喷雾机在作业过程中驱动轮线速度Vq及履带线速度V。根据履带线速度V及驱动轮线速度Vq存在V=K_t×V_q+α_t关系,其中α_t为补偿量,得出K_t值,从而判断出履带何时松脱,达到预警目的。     

履带自走式旋耕机的推广应用

介绍了北京市昌平区苹果园的基本情况和苹果机械化收获存在的问题,分析了履带自走式旋耕机在昌平区果园的推广应用情况,并提出技术建议。     

茶树重修剪机的设计与试验研究

目前茶树重修剪主要采用背负式盘割灌机,单行茶蓬的横向工作面需经多次修剪才能完成,作业效率较传统纯人工劈砍方式虽有较大提升,但修剪后的茶树蓬面存在整齐度差且切口易出现撕裂、不齐等情况。基于此,设计了一种电动茶树重修剪机,并对其性能进行了田间试验。试验结果表明,机具的撕裂率为4.6%,漏剪率为3.2%,达到茶树蓬面重修剪的农艺要求。