小型水田耕耙平地机旋耕刀系统实体建模

旋耕刀系统是水田耕耙平地机的重要组成部分,在整个耕耙平地机研制中占有重要地位。旋耕刀是旋耕刀系统的主要部件,刀型对耕地效率有很大影响,目前研制出的刀型主要有凿型刀、直刀及弯刀,合理设计旋耕刀及其排列方式对于整个耕地平地机的工作效率和耕地质量有重大意义。通过对机构进行了结构计算后,本文主要对机构利用三维建模软件UG NX4进行三维实体建模,通过对零件的建模发现原设计中的不足之处,进而进行优化设计。     

水田激光平地机实用技术

田地平整对发展现代农业具有重要意义。针对水田精细平整问题,华南农业大学研制了1PJ系列水田激光平地机,不但设有高程控制系统而且设有独立的水平控制系统。运用该平地机平整水田,田面平整度小于3厘米,满足精细农业的要求。该文介绍了水田激光平地机的结构和原理,分析了优势和存在的不足,列举了技术改进内容。生产试验结果表明,该平地机实用技术取得了较好的经济、社会效益,推广应用前景广阔。     

中型水田耕耙平地机辅助机构设计

中型水田耕耙平地机是以29.4 kW拖拉机为动力进行水田耕耙和平地一体的农业机械,是现代农业水田生产不可缺少的农机用具。为此依据其工作性能及特点设计了一套高效且多性能的辅助机构。该辅助机构不仅为耕耙平地机的刀轴系统和传动系统提供安装平台,且为耕耙平地机与拖拉机的连接提供挂接装置。同时围绕整机旋耕、碎土、平地和压茬4项功能进行合理设计,因此该辅助机构性能多样、结构简单。      

水田激光耙浆平地机设计

水田在大型农机具的碾压下造成泥脚深浅不一,田面变得高低不平,严重破坏了水田生态环境。由于田地的不平整,带来作业时拖拉机和耙浆机的倾斜,形成耕深不一致,无法保证后期插秧作业质量。针对以上情况,将耙浆埋茬机与激光平地机集成,同时借助现代测控技术,设计开发了具有自平衡性能的耙浆平地机。作业中,耙浆机可自动调整左右水平方向角度和平地铲垂直姿态,显著提高了全幅宽耙浆作业深度一致性和田面平整度。一次下田完成耙浆、埋茬、平地作业,大大提高作业效率。     

1GBPS型水田耕耙平地机的设计

研制了一种与8.82kW以上手扶拖拉机配套、带水作业的水田精细整地机具,一次进地即可完成水田原茬泡田地及翻、旋后泡田地的耕暄、碎土、打浆、压茬及平地作业,是传统水耙轮的换代设备,填补了我国水耙地机具的空白,提高了作业质量,降低了作业成本.     

水田耙浆平地技术的推广应用

分析了目前水田整地的现状和存在的问题，概述了水田耙浆平地技术特点、推广意义和在水稻种植业发挥的作用。     

水田激光平地机非线性水平控制系统

为使水田激光平地机的平地铲在受到干扰偏离水平位置时能够迅速回复水平,设计了基于角速度-偏差角度的非线性PID控制器的平地铲调平控制系统,使平地铲零角速度渐近回到水平位置,实现零超调,提高了平地机水平控制精度和稳定性。根据平地机的机械液压系统结构搭建了平地铲调平系统动力学模型,推导了传递函数,基于剩余路径确定允许最小角度的非线性控制,设计了水平调平闭环控制系统方案。采用标准姿态航向参考系统AHRS检测平地铲实时倾角与角速度,TMS320F28035芯片作为控制器,设计制作了水平控制系统电路,依据传感器数据通过非线性PID位置控制算法计算出控制量,并通过PWM驱动电路实现平地铲水平控制。在华南农业大学研制的水田激光平地机上,进行了实验室测试与田间试验验证。测试结果表明,水平控制系统响应迅速,实现了平地铲渐进逼近水平位置的控制效果,超调小,稳态误差趋于零,平地铲基本控制在水平位置±1°以内,平地铲工作稳定。     

1GBPS—120型水田耕耙平地机的设计

研制了一种与8.82kW以上手扶拖拉机配套、带水作业的水田精细整地机具,一次进地即可完成水田原茬泡田地及翻、旋后泡田地的耕暄、碎土、打浆、压茬及平地作业,是传统水耙轮的换代设备,填补了我国水耙地机具的空白,提高了作业质量,降低了作业成本。     

1JSL-360水田搅浆平地机设计

研究设计的1JSL-360水田搅浆平地机与66.15 kW(90马力)以上四轮驱动拖拉机配套组成机组,在泡好的水田原茬地中,作业一次即可完成耕、耙、搅浆、埋茬和平地复式作业,其作业质量达到机械插秧对水田整地要求标准。具有节本、增效、低碳、环保等优点。论述了机具的设计方案、结构原理、主要技术参数、关键部件设计及相关计算等。     

水田激光平地机工作原理的研究与应用

水田田面平整是保证水稻高产、稳产的重要措施,研制水田激光平地机有重要的理论意义和实际应用价值。本文主要分析了水田激光平地机的工作原理,研究了水田激光平地机系统要求,建立了平地铲作业动力学方程,以用于计算平地铲工作能耗,并提出了平地作业效果综合指标,以更加合理地评价水田激光平地机平地作业效果;在此基础上研制了几款适用于水田带水平整作业的水田激光平地机。本文为水田激光平地机的设计和改进提供了一定的参考依据。     

1PJ-4.0型水田激光平地机设计与试验

设计了三点悬挂1PJ-4.0型水田激光平地机。水田激光平地机液压系统,包括高程液压油路、水平液压油路和折叠液压油路,平地铲高程运动采用平行四连杆结构。对水田激光平地机的高程运动和水平运动性能进行了测试试验,分析结果表明:平地铲上升过程响应时间为下降过程响应时间的2倍,全程400 mm上升所需时间为3.31~4.23 s,下降所需时间稳定在1.7 s左右;上升速度随油门开度增大而加快,平地铲下降速度较稳定。平地铲水平调节时,顺时针转动全程20°所需时间与逆时针转动所需时间一致。田间平整作业试验表明,与拖拉机配套的三点悬挂1PJ-4.0型水田激光平地机可以稳定工作,能显著改善田面平整情况,田面最大高程差从平地前的32 cm降低到4.9 cm,相对高度的标准偏差值从平地前的12.28 cm下降到平地后的2.64 cm,平地后绝对差值小于等于3 cm采样测量点累计百分数达69.4%。     

适用于水田的激光平地机具液压系统设计

设计了一种水田激光平地机具液压系统.该液压系统主要由液压油泵、电磁换向阀、液压缸、蓄压器和散热器等元件组成.液压泵由拖拉机的动力输出轴驱动;电磁换向阀采用拖拉机电源直流12V供电,可实现平地机具两端分别独立升降;蓄压器起到缓冲作用可改善系统油压的稳定性;散热器可保证液压油温不超过70℃;背压阀用来调节平地机具的下降速度.实际应用表明,水田激光平地机构液压系统能与控制系统相匹配,工作正常.     

基于粒子群优化模糊系统的水田耕整机功耗建模

针对耕整机功耗影响因素多且相互之间为复杂非线性关系的问题,提出了用模糊系统进行功耗建模的方法。以水田耕耙平地机为例,设计多功能耕整机功率消耗试验,由试验得到功耗的训练数据和测试数据。根据训练数据分别运用基本粒子群算法和带惯性因子的粒子群算法训练模糊系统,得到两种耕整机功耗预测模型。为验证模糊系统的可行性,同时用回归分析法对功耗进行建模,采用线性全因子多项式形式的回归函数,得到功耗经验公式。运用测试数据对建立的3种功耗模型进行测试,结果显示:采用带惯性因子的粒子群算法建立的模糊系统模型预测结果相对误差平均值小于11%,优于另外两种模型,用该方法进行水田耕整机功率消耗建模是可行的。     

东北平原棕壤土区合理耕层耕作模式与配套机具研究

目前,土地沙漠化面积增大,传统耕作机械田间作业频繁,增加了土壤坚实度,使土壤容重增加,造成了土壤的板结,犁底层加厚上移,影响作物产量、制约了农业生产的可持续发展。针对东北平原棕壤土区辽宁省铁岭县的实际情况,结合联合整地、深松、深松联合整地及免耕播种4种耕作模式,与当地农作物种植合作社合作,对4种模式的土壤理化性质进行测试。在距地表5、10、15cm土壤深度时,深松模式土壤温度高于联合耕整地模式1.6、1.5、1.1℃;免耕播种比联合耕整地模式的土壤温度分别高了2.8、2.2、1.9℃。土壤含水率方面,免耕播种含水率最高,在垄台、向阳面、向阴面分别比联合耕整地模式高6.9%、12.2%、15.2%;在土壤容重与土壤紧实度方面,深松模式在深度10~30cm范围内土壤容重低于未深松模式0.3g/cm3。根据土壤理化特性,运用线性规划方法对现有配套机具进行优化配备,并对配备后进行效益分析,得出深松覆盖模式的收益最高,达到1.29万元/hm~2;其次是免耕播种模式,达到1.25万元/hm~2;深松联合整地模式与联合整地模式分别为0.90万元/hm~2和0.74万元/hm~2。同时,提出了一种适合当地土壤性质的耕作模式与合理配套机具。     

黑龙江省水田耕整地机械化技术研究

水田耕整地是指对水田耕作层土壤进行加工整理,为水稻秧苗的栽植和生长创造良好土壤条件的耕作技术。介绍黑龙江省水田耕整地机械化技术实施与机具选择要点,为推动水稻生产全程机械化进程和实现水稻高产、优质、高效、持续的生产目标提供参考。     

耕整地机械的发展与推广探讨

我国耕整地机械技术水平较低,推广程度也有待提升。针对当前我国耕整地机械的发展现状,分析我国耕整地机械使用中存在的问题,提出促进我国耕整地机械发展与推广的措施,以期为我国耕整地机械的研发与应用提供参考。     

水田旋耕施肥复式作业机设计与试验

为改变我国水田旋耕技术水平落后的现状,设计了一种带水旋耕施肥复式作业机。该机采用旋耕埋茬方式,一次作业完成旋耕、埋茬、起浆、深施肥及平整多项作业。根据水田平整和施肥的特殊要求,创新设计了一种水田平整机构和水田施肥机构。试验表明,该机作业效果良好,能够满足水田旋耕、施肥、平整联合作业的要求,降低节省了耕作成本,缩短了水田耕种周期。     

构建油菜种床合理耕层的驱动型犁旋联合耕整机研究

针对长江中下游稻油轮作区多年采用传统机械耕整导致耕层变薄、犁底层增厚和土壤粘重板结,影响油菜根系生长等问题,提出了适应油菜生长的“深翻埋茬,上松下紧”种床合理耕层方式;结合油菜种床合理耕层构建及水旱轮作耕整作业要求,设计了一种主动对置式犁耕与旋耕碎土相结合的联合耕整作业方案,设计了具有切翻埋茬（草）、旋耕碎土、平整开畦沟等功能的驱动型犁旋联合耕整机,确定了驱动型圆盘犁的结构布局和旋耕刀的类型及排布,并设计了中间开畦沟的仿靴形锐角开沟器。田间试验表明,驱动型犁旋耕整机耕作深度为150~230mm,耕深稳定性系数为90.4%,仿靴形锐角开沟器在中间开畦沟区域能开出满足要求的梯形沟,沟宽为200~400mm,沟深为205.6~250.0mm。整机作业后厢面平整度为15.25~1860mm,碎土率为80.52%~88.43%,植被埋覆率为92.3%,厢面单幅宽度为852~956mm。各项性能指标均满足油菜种床合理耕层构建及水旱轮作耕整要求。     

水田复式整地机自动调平装置的设计与研究

为解决传统水田复式整地机需手动控制、驾驶员工作强度大、工作效率低等问题,研制了水田复式整地机的自动调平控制系统,适用于水田粗整地、整平地。采用水平传感器获取复式整地机机架的倾角姿态,控制器为STC12C5A60S2型芯片,通过调节脉冲宽度控制三位四通电磁阀,实现液压油流向的变换,用安装在整地机侧面的调平液压油缸实现整地机机架的自动调平。对自动调平控制系统进行了田间试验验证表明,该系统满足水稻插秧的农艺要求。     

筑埂机旋耕切削部件的优化设计与疲劳寿命研究

针对我国现有筑埂机械存在功耗较大、机具磨损严重、土壤破碎不充分和筑埂不坚实等问题,设计一款新型旋耕切削装置,该装置由旋耕弯刀、抛土弯刀、L型弯刀以及刀轴等部件组成。运用离散元法构建刀具与土壤接触的力学模型,探究不同刀具的结构参数对其工作性能的影响。结果表明旋耕弯刀弯折角为125°,幅宽为60 mm,正切面端面刀高为55 mm,侧切刃包角为27°时,刀具功耗相对较低,而且碎土效果较好;抛土弯刀的弯折角为120°,幅宽为80 mm时,刀具的功耗及碎土效果较好;从材料损耗的角度考虑,L型弯刀幅宽为40 mm时刀具所用的材料最小。最后,对旋耕弯刀的疲劳寿命进行分析,为延长刀具的使用寿命提供理论依据。