农机CAE服务平台研究——基于云计算和快速设计技术

针对现代化农业对配套农机的迫切需求,考虑农机市场需求的多样性和个性化,为了缩短设计周期,提高现代化农机的设计效率,结合现代资源分布式管理技术,提出了一种融合云计算和参数化、模块化快速设计的农机CAE服务平台,并对其关键技术、设计理念和实现过程进行了深入的研究。在SaaS服务模式下,基于农机部件的模块化和参数化设计理念,构建了农机部件的CAE参数化建模和有限元分析云服务平台,并以有限元协同仿真计算为研究对象,验证了农机设计制造云服务平台的可行性。由典型农机收割机部件的建模和有限元分析发现:云设计制作服务平台可以快速地通过输入参数方法得到收割机支持件,并实现高速的有限元分析,在现代化农机设计中具有可行性。     

自动化技术在农业机械设计制造中的应用探讨

农业机械是农业生产和加工过程中的设备,提升农机设计制造水平是实现农业现代化的必由路径。随着自动化技术的不断发展,为农机设计制造水平的提升提供了坚实的支撑。基于此,笔者对自动化技术在农业机械设计制造中的应用进行研究,通过分析农机自动化发展现状和自动化技术应用过程中的问题,提出了加强农机设计与自动化技术结合、借助虚拟技术及智能技术、提升农机柔性自动化、构建信息集成化系统等具体措施,以加强农业机械设计制造中自动化技术的应用效果,提升农机的功能性和实用性,促进农业农村现代化,推动农业机械化发展。     

农机设计中虚拟制造技术的运用分析

随着社会的发展和我国国民经济水平的不断提高,我国农业的生产结构也将迎来变化,传统的农业设计、制造技术已经不适用于现代化的农业生产结构对农业机械的要求。随着科技的不断进步,机械制造技术也在不断的改进和优化,与虚拟制造技术的结合下,针对农机设计中存在的工序复杂、周期长等不足之处加以有效改进,并针对不同地区的不同地形特征,个性化研发农机设备,从而满足农业市场对农机设备的需求。首先对国内外虚拟制造技术的发展现状进行了概述,通过对虚拟制造技术在农机设计中作用的分析,并对农机设计中虚拟制造技术的运用进行了探讨与分析,旨在为农机设计相关人员提供相应的参考。     

农业采摘机多自由度机械臂设计研究

【目的】保证农业采摘设备能够稳固地抓取不规则农作物,提高农业机械化收获效率和质量,促使农业生产向信息化、智能化、高效化的方向不断发展。【方法】设计了一种先进、新型的农业采摘机多自由度机械臂。从机械臂的运行原理入手,分别设计了加固板、加强板、限位板、滑动装置、稳定槽、挡板等组成部分,完成了对机械臂结构的科学化设计,最后仿真验证了机械臂的抓取精度。【结果】该机械臂与移动平台所对应的抓取误差被控制在0.01 mm以下,该机械臂可以实现对目标物体的精确采摘。【结论】该机械臂具有定位精确度高、抓取自由灵活等特点,能够满足农业采摘机对水果、蔬菜等农作物的抓取需求,应用前景广阔。希望本研究能为农业生产人员和农机科研人员提供有益的借鉴和参考。     

农业机械设计制造工艺与精密加工技术分析

在我国农业现代化发展的过程中,农业机械化是非常关键的发展环节。为了更好地推动农业机械化发展,要优化农业机械设备的性能,以满足不同区域农业生产需求的差异。我国农业机械的自动化、计算机化以及智能化水平在不断提升,在农业机械设计与制造过程中,设计、制造技术、精密加工技术是非常重要的组成。尤其是农机零部件正在向着小型化的方向发展,这需要对传统农机设计与制造进行不断完善,应用精密加工技术。其中,加工制造工艺与精密加工技术对农业机械化发展具有重要意义,能够提升我国农业机械设备的生产效率,降低制造成本,推动绿色发展,满足农业生产对机械设备的需求,推动农业现代化发展。基于此,本文对农业机械设计制造工艺与精密加工技术进行了深入分析,以期为我国农业机械设备水平提升提供参考。     

基于物联网的生产数据采集实验系统设计与应用

【目的】传统的信息采集系统受设备、环境、人员等因素制约,采用人工法、摄像法采集信息存在周期长、成本高等缺点,且采集到的数据缺乏准确性、时效性、完整性,容易形成数据盲区,难以满足制造企业信息化、实时化的发展需求。【方法】课题组在工业工程实验室结合物联网技术构建了生产数据采集系统,借以对制造业车间数据采集进行模拟研究,结合需求分析,运用模块化方法对生产信息采集实验系统的总体架构、主控模块、采集模块、存储模块、展示模块等硬件设备进行了设计,再通过传感器、树莓派实现生产数据的实时采集、传输,并对处理分析后的数据通过OneNET平台进行了可视化展示。【结果】基于物联网的生产数据采集实验系统实现了对生产数据的采集以及车间生产状态的实时监控,验证了该系统的稳定性、时效性和可行性。【结论】由于系统开发经验有限以及其他因素的限制,目前仅将温度与湿度作为数据源上传至平台,在设备搭建、数据传输、系统集成等方面还存在不足与瑕疵,需要进一步研究完善。     

农业机械设计制造中自动化技术的应用分析

随着科学技术的发展,自动化技术逐渐应用于各个行业。而农业作为我国的支柱产业,仍处于劳动密集型阶段,将自动化技术与农业生产工作进行有机结合,实现农业生产播种、施肥、收获以及包装等环节的自动化至关重要。基于此,笔者主要讨论了农业机械设计制造自动化的发展意义和应用现状,指出了自动化技术在农业机械设计制造中存在技术研发创新能力不足、技术水平落后、重视程度低等问题,并提出了落实农机优惠政策、大力推广自动化技术及设备、加强农机生产厂家与农机推广机构的合作、培养现代化农民等应对措施以及实现智能化控制、融合互联网技术等提高农业机械自动化、智能化水平的措施,以期提高农业生产效率和农产品质量,持续改进农业机械自动化设备,促进自动化技术与农业生产的高度融合。     

基于ARM的农机作业信息远程传输系统设计与实现

【目的】为了快速采集影响农作物成长的环境信息,提高生产效率及管理水平。【方法】针对现有农机作业信息远程传输系统产品功能单一、无线网络信号差、地块存在数据丢失等问题,笔者开发了基于ARM的农机作业信息远程传输系统,通过CAN总线采集作业数据信息,采用集成化SIM808模块采集卫星定位信息,设计远程数据传输协议。【结果与结论】笔者设计的基于ARM的农机作业信息远程传输系统结构精简,可实现农机作业数据空间信息远程传输,保证田间GPRS移动无线网络信号丢失时作业信息正常传输,系统丢包率低于0.2%,系统通信可靠性良好。     

PLC自动化技术在农业机械电气控制中的应用

【目的】充分发挥和利用PLC自动化技术的应用优势,进一步提高农业机械电气自动化控制水平。【方法】研究小组概述了PLC自动化技术的概念,指出该技术具有抗干扰能力强、检测精确度高、占用空间小等优点。基于此,进一步阐述了PLC自动化技术在农业机械电气控制中的具体应用,提出将PLC自动化技术科学应用于农业拖拉机、农业播种机、农产品加工机等机械电气控制领域中。【结果与结论】通过将PLC自动化技术与农业机械电气控制进行充分结合,不仅可以提高农业生产效率,降低农业生产成本,还能促使农业机械向自动化、高效化、便捷化方向不断发展,完全符合农户实际应用需求,值得被进一步推广和应用,为相关人员提供有价值的借鉴和参考。     

基于虚拟机械制造技术的农机件智能CAPP技术研究

为了提高农机部件批量设计和生产的效率与质量,以CAPP智能系统为基础,提出了一种具有虚拟制造功能的农机件智能化CAPP系统。基于农机部件加工制造的设计需求,从整体到局部设计了CAPP系统基本框架,并采用三维建模、工序自动生成和零部件虚拟制造验证等方法进行了设计,建立了农机零部件信息系统和工艺数据库。根据累计和质量控制图与休哈特控制图,结合VB软件编程技术,对CAPP的误差检测功能进行了算法设计。最后,通过采集和输入农机零件的参数进行了工艺过程设计,并利用CAPP系统实现了工艺过程的自动化生成和实时监测系统的误差状态,完成了叶轮的虚拟加工,进而验证了农机部件设计制造智能CAPP系统的可行性。     

基于可重构模块化的小型农业作业机方案设计

在综合分析设施农业用多功能作业机功能需求的基础上,根据结构可重构模块化设计方法的特点,对小型农业作业机的方案设计过程进行了研究,并应用运筹学的相关原理,将层次分析法与动态规划等结合起来,对其进行寻优组合评价,为最终实现作业机可重构模块化设计提供理论基础。     

基层农机推广的现状与创新

在现代化农业生产过程中,应用农机设备和农机技术可以提高农业生产效率,提升农业产品质量,但农机推广过程中也出现了一些问题。基于此,针对农机推广工作进行深层次分析,介绍了农机推广工作的现状,有针对性的提出了建立推广体系、信息网络,提高人员业务素质、吸引资金等创新推广对策。     

面向农业机械的模块化设计研究综述

由于我国农业耕地环境差异性较大,同时还存在农作物种类、耕种及收获方式的多样性,这对农机产品研发提出了更高要求。为研发具有功能齐全、生产批量小、需求个性化特点的农机产品,提高我国农业机械化水平,笔者对农业机械在模块化设计方面的研究现状进行了综合分析,重点从农业收获机械、农业耕作机械、农业加工机械、农业运输机械四个方面进行了总结与分析,指出农业机械模块划分、模块化设计应用平台、模块化设计融合与可重构模块化设计是未来农业机械研发趋势,以期为我国农业机械装备模块化设计提供有价值的参考建议。     

智能制造助力农机行业发展研究

在农业发展的过程中,各种农机设备的使用能够有效提高农业生产的效率,对于农业经济发展有着十分重要的促进作用,随着我国工业化的不断发展,我国的农机制造和生产也得到了很大的改善,其制造水平显著提高。目前我国农机行业发展的过程中,智能化生产技术的应用已经成为主要趋势,文章探讨了智能制造技术对农机制造和生产的影响,并探究其在农机制造中的应用。     

加强农机维修网点建设提高农机维修服务水平

随着现代科技的发展,农业生产的机械化水平大幅度提高,越来越多的机械设备应用到农业生产中,农机设备的应用使农业生产的效率得到提高。但是农机作为一种机械设备,在使用中难免会出现故障,这就需要相关人员对其进行维修与保养,农机维修的好坏将直接影响到农机的使用效果。通过研究当前我国农机维修网点的现状,结合维修存在的问题,就如何提高农机维修服务水平的方法进行探讨,推动农业生产过程中农机使用效率最大化,实现农业生产效益的快速提升。     

瓜类作物地膜捡拾机的设计与优化——以甘肃民勤县为例

【目的】地膜捡拾机是一种用于捡拾农田地膜的设备,它在农业生产中具有重要的应用价值。本研究旨在进行地膜捡拾机的设计与优化,以提高地膜捡拾的效率和准确性。【方法】研究团队对地膜捡拾机的定义、功能和应用价值进行了概述,对地膜捡拾机的结构和工作原理进行了分析和优化,探索了地膜捡拾机的智能化设计和性能优化方式,并对地膜捡拾机的推广应用和发展前景进行了展望。【结果】本团队所设计的地膜捡拾机比其他各种仅靠振动筛分的机构的残膜回收率有较大的提高,采用多点采样分析的方法进行检验证明,残膜回收率高达99.75%,不低于95%,符合现有的农艺要求。【结论】本研究能为地膜捡拾机的应用和发展提供有益的参考。不断优化和改进地膜捡拾机的设计和性能,有利于提高农业生产效率,促进农村经济的发展,帮助农民增收致富,推动农业现代化的进程。     

基于云计算的农机三维数字化云服务平台设计

考虑现代农机市场对产品多样性、个性化和订单交付周期短等需求,结合云计算和三维数字化设计理念,提出了一种针对模块化农机产品的快速设计方法,并对设计理念、关键技术进行了深入的分析和可行性验证。利用云计算中的SaaS服务模式下应用系统的模型架构,构建了农机快速设计的三维数字化平台,选取农机设计过程中常用的零部件轴和齿轮等为研究对象,通过参数化建模,验证了基于云计算农机三维数字化设计平台的智能化和高效性。最后,通过农机设计周期、客户满意度和资源利用率等项目的评价,对传统方法和云设计方法进行了对比。对比结果表明:采用云服务对农机进行设计不仅可以提高设计效率和设计质量,而且能够充分利用设计资源,达到资源共享的目的。     

湖北烟区田间生产环节农机适用性影响因素分析

【目的】进一步明确影响湖北省不同烟区农业生产机械化作业率的主要因素和改造创新关键环节,从而有针对性地进行改进研究,提高农机配置与应用融合度。【方法】对湖北省恩施州、宜昌市、十堰市和襄阳市的4个烟叶生产县的核心示范区农机配置、使用现状以及农机作业生产条件进行调查研究。【结果】湖北烟区农机动力范围以50 HP～90 HP大中型和4HP～10HP小微型两类为主,50HP以上动力配置大中型农机的作业质量和作业效率优于小微型农机。耕整地环节大中型农机适用性较高,缓坡平地和地块连片性较高区域大中型农机适用性较高。田间通达度和田块平整度是机型选择的重要影响因素,地块面积和形状对机型适用性影响也较为明显,受农机农艺融合度较差限制的主要是移栽和采收环节。【结论】在宜机化水平较高区域,提高大中型农机作业率;在宜机化水平偏低区域,加大宜机化改造的同时提高小微型农机作业效率;在宜机化水平较低、适用农机较少区域,研制全部或部分替代人工的便携式农机具,降低人工劳动强度。     

农机部件数字化远程协同设计和仿真模拟设计

网络化协同设计是进行智能制造、增强农机制造企业竞争力的重要方法和手段,在异地企业间进行农机部件协同开发设计,将极大地提高农机产品的设计和制造效率。为此,基于多媒体技术和教学平台框架,将协同设计思想和仿真软件引入到了农机远程数字化设计过程中,通过协同完成农机组装件,利用并行计算模拟仿真,有效缩短了零部件设计耗时,提高了农机产品的生产效率,对于提高农机的现代化设计制造水平具有重要的参考价值。     

农机安全监管的重要性及对应的强化措施分析——以云南省为例

【目的】在实际开展农业机械推广应用的过程中,农民的安全意识相对欠缺,为保障农业机械设备以及作业环境的安全,各地区逐渐提高了对农机安全监管的重视程度。【方法】笔者以云南省为例,从新时期背景下农机安全监管的重要性入手,结合当前云南农机推广和监管的实际情况,分析了农机安全监管过程中存在的主要问题,包括资金投入不足、监管力度薄弱、安全意识不足等,并针对性地提出了强化农机安全监管能效的措施。【结果】应提高对农机安全监管工作的重视程度,通过增加资金投入、强化质量检测、加大监管力度和宣传力度、构建长效监管机制等措施,有效提升农机安全监管实效。随着农机安全监管工作的不断发展和实践探索,我国农机设备将会得到进一步推广运用,并推动农业生产科学、安全、高效发展,助力实现农业作业全程机械化。