基于土壤破碎度分布的粉垄刀具仿真研究

针对原粉垄刀具在粘土中作业时,耕后表土土块大、下层土土块小和破碎度分布不合理的问题,在原刀具的基础上,改进设计了一种新刀具,并通过仿真试验,分析了其作业过程.同时,建立作业性能数学模型,分析了结构因素对作业性能的影响,且对因素进行了优化,结果表明:对于粉垄刀具,在表土上方设置弯刀能有效提高耕后表土的破碎度,而切割中下层...     

粉垄刀具减振仿真研究

针对现有粉垄刀具作业时振动大的问题,开展了粉垄刀具减振仿真研究。首先,采用SPH法建立粉垄刀具作业系统动力学仿真模型;然后,采用粉垄耕作田间试验,验证建模方法的合理性;最后,利用构建的粉垄刀具作业系统模型开展粉垄作业仿真,研究粉垄刀具的受力变化,揭示现粉垄刀具作业时振动大的原因。开展粉垄刀具结构创新设计,对新型粉垄刀具的减振效果进行仿真分析,结果表明:基于SPH法的粉垄刀具作业系统建模方法合理,可用于粉垄刀具作业分析;粉垄刀具的螺旋叶片和刀片在高度平面上不具对称性,不同深度土壤的参数存在差异、约束作用不一,其切土阻力和扭矩呈周期性变化,且激振力力幅大,达到713.5N,是粉垄刀具作业时振动大的原因。新结构的双螺旋粉垄刀具作业时,其力幅和力矩幅分别比原粉垄刀具的减小78%和52.8%,能有效减小粉垄刀具的振动。     

基于土壤扰动的新型超深旋耕刀具仿真研究

为解决现有超深旋耕刀具作业时存在的土壤扰动大、表层土壤破碎度低的问题,采用SPH方法建立现有刀具-土壤作业系统模型,开展仿真研究,分析刀具对土壤的作用过程,从而揭示现有刀具作业时土壤扰动大、表层土壤破碎度低的原因;而后,开展超深旋耕刀具结构创新设计,构建3种新型刀具,并对其扰动效果进行仿真分析,优选出性能最佳的新型刀具,最后与现有刀具的作业性能做对比分析。研究结果表明：现有刀具的螺旋叶片触土面积大,对土壤的推挤和抬升作用大,是土壤扰动大的原因,而刀具上方的切割刀片数量少,难以切碎大幅扰动的表层土壤,导致其破碎度低;与原刀具相比,优选的新超深旋耕刀具对表层土壤的竖直方向扰动量减小了67%,且表层土壤的质量中值下降了42%,功耗幅宽比减小11.67%,能有效减小土壤扰动,提高表层土壤破碎度,同时降低功耗。     

基于SPH法的粉垄刀具作业性能影响研究

针对粉垄机作业功耗大、粉垄作业性能与粉垄刀具结构参数关系不详的问题,先采用SPH法(Smoothed Particle Hydrodynamics)和试验设计方法,建立粉垄刀具作业模型,进行仿真试验;后采用回归分析方法,建立粉垄刀具结构参数与功耗幅宽比和土壤破碎度的数学模型,研究了粉垄刀具结构参数对功耗幅宽比及土壤破碎度的影响规律。结果表明:随着螺旋叶片直径、轴距的增大,刀片数增多,功耗幅宽比增大;而随着螺距的增大,功耗幅宽比呈先增大、后减小的变化;随着螺旋叶片直径、轴距、螺距的增大,质量中值增大,土壤破碎度减小;随着刀片数的增多,质量中值减小,土壤破碎度增大。小的螺旋叶片直径与小的轴距、螺距、刀片数组合,有利于降低功耗幅宽比,提高土壤破碎度;小的轴距和大的螺距组合,有利于降低功耗幅宽比,但小的轴距和小的螺距组合,有利于提高土壤破碎度。     

山地起垄机组合刀辊设计与仿真

针对山地烤烟种植起垄机所制垄体的饱满度与土壤细碎度不足的问题,根据螺旋叶片输送物料原理建立土壤输送模型,计算起垄所需最小土壤输送量。在此基础上,设计了一种双螺旋变螺距式旋耕起垄组合刀辊,并在EDEM离散元软件中进行仿真分析,结果表明:当机组前进速度为2.5 km/h,刀轴转速为240 r/min,耕深为0.12 m时,刀辊平均抛土质量为133.0 kg,满足起垄所需的土壤量要求。为基于微耕机平台的山地小型起垄机研发提供技术支持。     

小麦机械化无垄栽培技术理论与应用

随着现代农业科技不断发展,机械化技术在我国多个农业生产区得到大量应用。机械化无垄栽培的理论基础源于对小麦生物学特性的研究,技术则源于机械化设备快速、均匀种植功能,让小麦种子能在适宜的环境和土层中均匀分布。该文从理论角度分析小麦生物学特性及机械化无垄栽培增产机制,并结合河南省平顶山市某县的实际种植情况,分析小麦机械化无垄栽培技术的应用要点和效益,另外对该技术应用中存在的问题进行解答,最后对小麦机械化无垄栽培技术应用推广前景进行预测,并提出相关建议。      

新型多功能烟田起垄机的开发研究

1国内外烟田起垄机研究开发现状国外研究起垄机具的主要是日本和韩国,他们研制的起垄机,其动力主要以汽油机为主,特点是体积小、重量轻,单一作业性能好,但其价格昂贵,同时一机多用的机型也较少。我国对小型田间作业机具研究始于二十世纪六七     

基于EDEM的仿垄型切割装置的仿真优化

针对当前我国甘薯秧蔓机械化收获环节存在收净率低、秧蔓缠绕机具、伤薯率高等问题,严重制约了甘薯全程机械化的推进。为了突破以上难题,通过查阅大量国内外文献以及实地调研,充分了解甘薯在田间的生长形态以及农艺要求,结合甘薯秧蔓收获的切-送-归集理论,结合CAD技术与CAE技术,进行了甘薯秧蔓切割过程中仿垄型拨禾切割装置的运动学和动力学的仿真分析,在机具作业过程中,秧蔓与仿垄型拨禾切割装置相互作用,分析切割甘薯秧蔓的运动过程,探究甘薯秧蔓在整个切送归集收获过程中的运动规律。     

1SGQ-100型旋耕起垄机的设计研究

针对辽宁西部旱作区推广应用的玉米大垄双行种植技术,研制出与其配套的1SGQ-100型旋耕起垄机.介绍该机具的整体结构与工作原理,详细阐述主要部件的设计方案.该机具作业效率高、质量好,可以满足玉米大垄双行种植技术农艺要求.     

辣椒起垄覆膜机的设计与试验研究

针对西北地区秋辣椒种植现有机具的不足,结合农机标准及辣椒种植农艺要求,研究设计了一款集起垄、开沟、施肥、铺滴灌带、喷药及覆膜覆土等多功能的一体机。采用理论设计与试验相结合的方法,对其关键部件的作业性能进行田间试验,结果表明:机具的起垄、施肥及覆膜覆土性能均满足农艺要求;将人工作业、机械作业及人工不起垄、不覆膜作业经济效益进行对比,机械作业相对于人工作业和人工不起垄、不覆膜作业的经济效益分别提高了26.8%和84.2%,大大降低了人工的劳动强度,经济效益和社会效益显著。     

微型开沟起垄作业机的设计及试验研究

贵州、四川两省份同属我国的丘陵山地,但马铃薯的种植农艺差异较大,与之配套的耕整地机械作业要求不同.传统的微耕机结构简单,只能用于单一的旋耕作业,无法完成农艺需要的开沟、起垄作业.文中选用一种多功能通用底盘,通过更换不同的功能部件,能适应马铃薯的多种种植农艺要求的耕整地作业.     

新型开沟培土机设计与试验

设计了一种新型开沟培土机,用于胶园、果园起宽垄沟整地,主要解决胶园、果园翻耕和往树头培土作业等问题.为了优化起宽垄沟整地机械,提高机械使用寿命,采用V型破土导土机构进行起宽垄沟和培土作业,作业幅宽为1m,覆土高度为0.1m.田间试验结果表明:在机具前进速度0.5m/s、旋耕机转速270r/min时,作业合格率达到95％...     

微垄式覆膜覆土联合作业机设计与试验

为实现微型垄全膜覆盖种床机械化高性能构建,通过融合旱地全膜覆盖微垄膜面种植农艺技术要求,设计了微垄式覆膜覆土联合作业机,该机可实现起垄、覆膜、覆土一体化作业。对样机传动系统、覆土系统及垄体整形镇压装置等关键作业部件进行设计,结合相关作业性能要求,完成了覆膜种床覆土量、刮板式提土装置线速度等工作参数分析,确定了试验因素及其取值范围。以联合作业机前进速度、刮板式提土装置线速度和覆土装置倾角为自变量,种床构建合格率为响应值,建立了各试验因素与种床构建合格率的数学模型,得到各因素对种床构建合格率影响的主次顺序,获得微垄式覆膜覆土联合作业机最优工作参数为:联合作业机前进速度0. 71 m/s、刮板式提土装置线速度0. 50 m/s、覆土装置倾角68°。田间验证试验表明,联合作业机种床构建合格率均值为95. 6%,较优化前有明显提升。应用离散单元法进行微垄式覆膜覆土联合作业机在最优工作参数下的提土-输土-覆土动态作业过程模拟,仿真结果与田间试验结果基本一致,说明联合作业机工作参数优化准确、可靠。     

甘薯双垄垄芯弧形精准施肥施药机设计与试验研究

鉴于目前的甘薯施肥、施药机械作业效率低、可靠性差、作业不规范等问题,研究设计一款新型的垄芯弧形精准施肥施药机,与66～88 kW的大型拖拉机相匹配,实现规范的起垄作业和药在上、肥在下的双层弧形释放面。运用理论计算与试验研究相结合的方式,以垄型参数合格率、肥药分层合格率作为机具试验的鉴定指标,对机具的施肥铲、施药铲和镇压器等关键部件的结构参数、工作参数等进行优化。结果表明:机具的前进速度、施肥铲与施药铲前后间距、镇压器结构形式这3个因素对机具作业质量的影响较大,优选组合为前进速度2.1 km/h,施肥铲与施药铲前后间距为600 mm,镇压器结构形式为斜压式,田间验证试验得知,垄型参数合格率为98.6%,肥药分层合格率为99.1%。     

刀具磨损状态监测与车削加工仿真研究

为研究刀具磨损量与切削力之间的关系,在车削过程中,通过测力仪采集得到切削力数值,通过影像测量仪测量刀具的磨损量。通过实验,研究切削力与刀具磨损的相关性,得出刀具切削力变化与磨损变化是一致的。通过Deform 3D软件对车削加工过程进行仿真,然后将模拟结果与实验结果进行了比较,为实际生产参数的选择提供理论依据。     

新型陶瓷刀具在不锈钢切削加工中的应用研究

不锈钢在大气中和腐蚀介质中具有较好的耐蚀能力和高温度强度等优良特性。陶瓷刀具是现代金属切削加工中的一种新型材料刀具。陶瓷刀具高速切削不锈钢,应该具有高的冷却性能、高的润滑性能和较好的渗透。     

新型陶瓷刀具在不锈钢切削加工中的应用研究

不锈铜在大气中和腐蚀介质中具有较好的耐蚀能力和高温度强度等优良特性.陶瓷刀具是现代金属切削加工中的一种新型材料刀具.陶瓷刀具高速切削不锈钢,应该具有高的冷却性能、高的润滑性能和较好的渗透.     

切削用量选择对车刀刀具使用寿命的仿真模型研究

随着机械加工技术的提升,怎样提高车削加工过程中的刀具使用寿命摆在了操作人员的面前.通过数学建模和仿真软件的方法,事先对相关的加工过程进行仿真建模,提前预测加工情况.对切削条件和加工参数进行优化,能够在选择切削用量的时候也同时进行优化,在刀具快要磨损前进行更换,能够避免实际加工过程中由于刀具的振动、加工过程中的失稳使正在加工的零件产生质量缺陷.     

基于SPH/FEM耦合算法的土壤切削仿真与研究

ANSYS/LS-DYNA仿真软件,采用SPH/FEM耦合算法模拟旋转刀具切削土壤作业过程。在Solid Works中建立刀具—土壤模型,用ANSYS/LS-DYNA进行前处理,修改K文件建立耦合模型,在LS-PREPOST中查看LS-DYNA9 7 1求解结果 ,对数据进行二次处理,分析作业过程能耗变化及应力分布,为后期优化刀具提供依据。文中土壤本构模型采用MAT_147(MAT_FHWA_SOIL)材料,对材料屈服准则进行详细阐述,相比标准MohrCoulomb屈服准则,修改后的Mohr-Coulomb屈服准则引入了修正系数Ahyp,分析了Ahyp取值对屈服面的影响,得出Ahyp与土壤内聚力和内摩擦角关系;阐述SPH算法和SPH/FEM耦合算法,分别用FEM算法、SPH算法和SPH/FEM耦合算法模拟土壤切削过程。结果表明:在土壤切削前期,网格没有发生畸变时,3种方法模拟结果相近,随着有限元网格发生畸变,FEM算法产生了误差,验证了SPH/FEM耦合算法在土壤切削仿真过程中的可行性与准确性。     

1QL-2型甘薯起垄机的研究设计

随着北京市大兴区甘薯产业的发展,甘薯的种植面积不断增加,广大薯农对甘薯机械的需求越来越迫切。1QL-2型甘薯起垄机选用大兴区农村中广泛使用的1GQN-200型旋耕机,通过改变旋耕刀不同排列方式来实现起垄,再通过简单的整形、压实装置来得到符合农艺要求、标准的甘薯垄,一次性完成旋耕、整形、压实工序;而且在其他生产需要旋耕机时,能够简单、迅速地实现机具转换,依旧按照旋耕机的要求安装刀具,快速恢复1GQN-200型旋耕机的全部性能。