气吸式花生膜上精量穴播轮田间作业性能测试

【目的】选用自行设计开发的穴播轮进行花生田间成穴、播种性能试验,研究气吸式花生膜上精量穴播轮的作业性能,分析其影响因素及影响效果。【方法】采用单因素分析法,对不同作业速度(0.32,0.76和1.02m/s)下的膜孔尺寸、孔穴错位率、膜下播种深度合格率、穴距合格率进行测试与分析;采用多因素正交试验的方法,在不同吸种孔线速度(0.11,0.24,0.33m/s)、不同吸种负压(3.66,3.98,4.65kPa)条件下对花生种子播种质量进行测试与比较。【结果】作业速度对穴播轮成穴及播种性能影响较为显著,低速作业时成穴性能较好,膜孔尺寸、孔穴错位、膜下播种深度、穴距均较好;高速作业时孔穴错位率较大,且穴距变异较大,漏播率增大。吸种孔线速度及吸种负压对播种质量影响显著,随吸种孔线速度的增加,漏播指数增加,重播指数减小;随吸种负压的增加,穴粒数的合格率增加,重播指数相应提高。【结论】在满足成穴质量要求的基础上,当作业速度为0.76m/s(吸种孔线速度为0.24m/s)、吸种负压为4.65kPa时,穴播轮作业质量最优,此时合格指数为95.0%,空穴指数为1.0%,重播指数为4.0%,孔穴错位率为4.0%,膜下播种深度合格率为95.0%,穴距合格率为95.0%,成穴质量、播种质量均能较好地满足花生精量穴播的要求。     

基于DEM-MBD耦合的滚勺式精量穴播器成穴器运动参数优化

针对滚勺式精量穴播器固定成穴器成穴轨迹呈余摆线,余摆线过大造成撕膜和挑膜的问题,同时为降低株距的差异性,基于离散元法和多体动力学耦合方法对穴播器成穴器运动过程进行仿真分析。以牵引速度、牵引角度和穴播器质量为影响因素,以余摆线宽度、株距和播种深度为响应值,通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律,基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得最优参数组合,并通过田间试验验证最优结果的可靠性。结果表明：滚勺式精量穴播器成穴器运动的最优参数组合为,牵引速度523.43 mm/s、牵引角度21.9°、穴播器质量18.2 kg,此时株距为196.84 mm,余摆线宽度13.98 mm。以最优参数组合进行验证试验,株距为193.86 mm,相对误差1.51%;余摆线宽度13.28 mm,其相对误差4.39%。     

基于ADAMS的钳夹式精量穴播器的设计与仿真分析

根据钳夹式精量穴播器的工作原理,分析了种子在穴播器里的运动过程。利用基于特征的参数化造型软件ADAMS完成了穴播器各零部件的三维造型,并进行虚拟装配及仿真分析。结果表明,利用ADAMS对钳夹式精量穴播器进行设计的方法可行合理,有利于降低设计制造成本和技术革新的研究。     

花生覆膜穴播机成穴机构研究

针对我国花生覆膜穴播机大都采用先播种后铺膜的传统作业方式,对土壤扰动大,不利于土壤保墒问题,设计了一种适合先铺膜后播种的小型花生穴播机的回转式成穴机构。对该机构的运动过程进行分析得到了成穴机构的穴宽、穴距和成穴深度的表达式;采用计算机模拟方法分析曲柄半径、机器前进速度和曲柄转速对成穴机构工作性能的影响,优化后的设计参数为:传动比6.5,曲柄半径4.5 cm,播种机前进速度0.25 m/s(λ=1.95),此时成穴深度约4.5 cm,穴宽约3 cm,穴距约14.42 cm,满足花生穴播的农艺要求。与目前广泛使用的轮式鸭嘴成穴器相比,其结构简单、膜孔小。     

冲孔免耕穴播机入土成穴原理的研究

将传统的条播免耕播种改为穴播播种,优化和改进了现有穴播机的结构,并研制了一套施力机构,以帮助成穴器入土.对成穴器入土成穴条件进行了理论分析,证明此机构能够解决穴播器在免耕地上的入土成穴问题,为冲孔免耕穴播机的研究设计提供了依据.     

压板夹持式精量穴播器的设计与试验

本文针对夹持式穴播器结构设计中的缺陷,设计了压板夹持式棉花膜上精量穴播器,介绍了该穴播器结构及原理,计算了主要部件的结构参数,理论分析了取种器主动夹持件动压板的取种、投种工作过程,建立其力学模型,得出该穴播器取种和投种开始角与取种器动压板质量无关,与其回转半径和工作速度有关的结论。田间性能试验表明：当工作速度为3．0～4．0km／h时,穴播器各项性能指标均达到了新疆地区棉花膜上精量穴播的技术要求。     

基于EDEM的油菜移栽成穴装置作业性能仿真与试验研究

为提高油菜移栽成穴装置作业性能,成型更优参数的栽植穴,采用模拟仿真和土槽试验相结合的方法研究成穴作业性能,优化成穴装置作业参数。运用EDEM软件仿真生成土壤与成穴装置,以栽植穴开口纵长和有效深度为响应值,结合响应面法Box-Behnken试验设计,模拟研究不同作业参数下的成穴效果,完成参数寻优。得出作业参数最优组合:穴刺直径35 mm、锥尖倒角64°、入土深度68 mm。土槽试验和仿真试验对比结果表明,开口纵长和有效深度平均相对误差分别为4.0%和5.68%,最优参数下土槽试验中栽植穴的有效深度47.2 mm、开口纵长84.4 mm。该研究优化了成穴装置作业参数,提高成穴作业效果,为今后的成穴机构与土壤相互作用关系的研究提供技术支持。     

滴灌冬小麦精量穴播栽培模式效果分析

[目的]研究冬小麦精量穴播栽培模式效果,为滴灌小麦优质高产栽培技术规程提供科学依据.[方法]在不同播种量处理的示范田内样点调查,采用固定和随机取样等方法,调查与分析空穴率、基本苗、冬前总茎数、越冬总茎数、平均单株分蘖数及可能有效分蘖数、有效穗数、产量等,与龙王庙村常规播种地块对比产量和效益.[结果]获取精量穴播冬小麦播...     

压板夹持式精量穴播器的结构设计与试验

本研究针对夹持式穴播器结构设计中的缺陷,设计了压板夹持式棉花膜上精量穴播器,介绍了该穴播器结构及原理,设计了主要部件的结构参数,理论分析了取种器主动夹持件动压板的取种、投种工作过程,建立其动力学模型,得出该穴播器取种和投种开始角与取种器动压板质量无关,与其回转半径和工作速度有关的结论。田间性能试验表明:当工作速度为3.0～4.0 km/h时,穴播器各项性能指标均达到了新疆地区棉花膜上精量穴播的技术要求。     

铲式玉米精密播种机仿真及虚拟设计研究

为了克服传统播种机在地表覆盖和免耕条件下开沟播种中存在的问题，将铲式成穴器与倾斜圆盘勺式玉米精密排种器组合设计成铲式玉米精密播种机。在对铲式成穴机构成穴机理进行理论分析的基础上，实验研究了成穴器参数对成穴质量的影响，建立了穴孔长度、穴孔宽度和穴距与成穴器参数间关系的回归方程，并通过计算机仿真技术模拟分析了打穴铲的运动规律，为成穴器的设计提供了依据。通过实验研究建立了排种器排种质量与参数间关系的数学模型，并对参数进行了优化。利用Pro／E建模和装配，对铲式播种机进行了虚拟设计，并采用ADAMS对其工作过程进行了动态仿真。进而采用神经网络优化技术，确定了播种不同玉米种子时播种机的优化参数，为铲式玉米精密播种机的设计提供了系统的理论和方法。     

基于ADAMS的玉米精密穴播器的设计与仿真研究

针对目前玉米穴播器存在空穴率较高,穴粒数均匀度差等问题,设计了玉米精密穴播器,确定了穴播器主要技术参数,采用精密排种器和鸭嘴强制开启机构,确保播种质量.在ADAMS/View环境下用相对轨迹曲线生成实体的方法,进行了鸭嘴强制开启机构的凸轮设计,进行了仿真研究,测试了鸭嘴的摆角、角速度、角加速度.结果表明:鸭嘴开始播种时快速开启,保持到出土后再逐渐关闭,满足穴播器设计要求.     

水泵的泥沙磨蚀及防治措施

在对我国典型多泥沙河流泵站进行大量调查研究的基础上,结合室内部分实验资料,比较系统地分析、论述了泥沙对水泵的磨蚀破坏、性能影响,并从不同的角度提出了减缓对策。     

旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机工作参数优化与性能试验

为提高旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机的播种作业性能,基于Design-Expert软件,采用Box-behnken试验设计原理,以机具前进速度、型孔数目和型孔直径为影响因子,各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数为响应值,设计三因素三水平试验优化方案,建立各影响因子及交互作用对各行排量一致性变异系数、总排量稳定性变异系数的二次回归模型,并对模型进行方差分析。结果表明:影响因子对各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数的显著性主次分别为:型孔直径、机具前进速度、型孔数目;型孔直径、型孔数目、机具前进速度。该机具最优工作参数组合为:机具前进速度为0.53 m/s、型孔数目为11个、型孔直径为8.5 mm。田间试验结果表明,此优化参数下,旱地胡麻起垄覆膜播种联合作业机的各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数分别为:3.63%和4.09%,符合小籽粒播种机基本作业质量标准要求。     

面向网衣清洗的内壁-中心体空化喷嘴数值模拟

为提高空化水射流清洗网衣表面的能力,设计了一种内壁-中心体空化喷嘴。采用空化喷嘴空化流CFD数值方法,对比分析仿真与理论解,验证了基于两方程湍流模型的二维轴对称空化流数值模型的可靠性。开展了淹没水射流环境下的内壁-中心体空化喷嘴空化流数值计算,获取了内壁空化器与中心体对喷嘴空化效果的影响,并计算讨论了水深对空化效果的影响。结果表明：水射流通过喷嘴喉部时,分别在内壁空化器及中心体表面产生空泡;中心体空化效果较内壁空化器更好,但对射流阻塞作用更强;内壁空化器会提高喷嘴喉部压强,进一步提高中心体空化效果;内壁空化器与中心体均可降低喷嘴空化效果对水深的敏感度;本研究可为养殖网箱网衣清洗喷嘴设计提供空化流动力学机理研究基础,并提供了低成本、高效率的设计方法。     

小麦精密排种器伤种的计算机模拟

内充种垂直轮式小麦精密排种器(专利号:ZL98244378.1)实现了小麦精密播种的精确、定量、可控,播种量的确定性和播种均匀性高于其他小麦排种器,解决了小麦精密排种的关键。根据该排种器的清种原理,不应有种子损伤。但试验结果表明其伤种率高于国家标准规定。因而解决如何降低其伤种率即成为研究该排种器的难点。本研究从种子的损伤形式入手,分析了种子尺寸、排种器的结构参数和运动参数对种子损伤的影响,并用计算机仿真模拟进一步优化了该排种器的结构和参数。     

压力补偿滴头抗堵塞性的数值模拟研究

【目的】用数值模拟方法研究压力补偿滴头的抗堵塞性,为灌溉滴头的结构改进提供参考。【方法】以孔口式压力补偿滴头为对象,综合运用流固耦合与液固两相流的数值模拟方法,分析压力补偿滴头在不同入流颗粒粒径（0.01,0.02,0.04和0.06 mm）及体积分数（0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%和1.2%）下,压力补偿滴头的内流场及颗粒体积分数分布规律。【结果】在供试颗粒粒径及体积分数范围内,压力补偿滴头流道内局部颗粒体积分数升高,容易发生沙粒沉淀;同一位置处水的速度较固体颗粒大;随着入流颗粒粒径及体积分数的增大,滴头出流量略有减少,但仍达清水流量的94.7%以上;入流颗粒体积分数相同时,颗粒粒径越大,流道内最大颗粒体积分数越大。【结论】改进压力补偿滴头环形流道的入口结构能提高其抗堵塞性;提高灌溉系统抗堵塞性需同时提高滴头抗堵塞性并改进过滤设施。     

基于OpenFOAM的化工泵全流场数值模拟及性能预测

为了验证开源软件OpenFOAM在化工泵数值计算中的准确性,以OpenFOAM5.0为平台,在0.3 Qd^1.4 Qd(Qd为设计工况流量)的工况范围内对IH型化工离心泵进行稳态和瞬态全流场数值计算。流动控制方程选取标准k-ε湍流模型,稳态和瞬态计算分别采用simpleFoam和pimpleDyMFoam求解器。通过后处理软件ParaView显示计算得到的泵内流速、压力及流线分布,分析泵内旋涡与流动损失的关系,预测计算泵的扬程、输入功率及效率等外特性参数。在同样的计算模型、网格及边界条件下,将开源软件OpenFOAM和商用CFD软件预测计算的泵性能参数与实测结果进行对比,结果表明:OpenFOAM在化工泵性能预测方面有较高的精度。