神经网络在铲式成穴器穴孔长度试验中的应用

在对铲式成穴器穴孔长度进行二次通用旋转组合试验设计的基础上,引入基于人工神经网络的数据处理方法。分析结果表明,BP神经网络对试验结果拟合模型的相对剩余误差比回归模型拟合的相对剩余误差小,拟合精度高于回归模型,为铲式成穴器成穴质量的试验研究提供了新的数据分析方法。     

覆膜穴播成穴器方案设计与理论分析

提出了3种覆膜穴播成穴器的设计方案，分别建立了其参数方程，描述了其入土端轨迹曲线，分析了其成穴理论，比较了3种方案的基本参数，确定了其中最优的成穴器设计方案。     

铲式成穴器成穴性能的试验研究

根据铲式成穴器的成穴机理确定了其结构参数和工作参数的设计变化范围并按照二次回归试验设计方法进行了成穴器参数地成穴性能影响的试验,通过对试验结果垢统计分析,查明了成穴器参数对穴孔长度,穴孔宽度穴距和滑移系数的影响。     

铲式成穴器成穴机理及影响因素的分析

在分析铲式成穴器的结构特点和工作过程的基础上,建立了打宋铲运动轨迹的数学模型并分析了打穴铲的运动规律和成穴机理,进而分析了成穴顺的结构参数对打穴铲在土壤上的所形成穴孔长度和穴孔宽度的影响,试验结果表明,穴孔长度随着水平倾角和垂直倾角的增加而曾加,穴孔宽度随着水平倾角的增加而变宽。     

一种新型鸭嘴式成穴器的设计及仿真

针对传统鸭嘴式成穴器作业时空穴率高、鸭嘴开启不可靠、撕膜等问题,设计新型鸭嘴式成穴器。其由固定鸭嘴、活动鸭嘴、推拉杆、圆环和活动把等组成。对该成穴器进行三维造型和虚拟样机模拟,模拟结果可知:圆环的垂直方向的位移曲线基本满足要求,即先下降,停顿一小会,再上升,且曲线平整,无跳动;设计的新型鸭嘴式成穴器的圆环与土壤的接触面积大,且均匀,对土壤的压力较小,尤其在地膜覆盖的田间,其对地膜的破坏小,对土壤的扰动小,更有利于种子的生长;活动鸭嘴开启最大角度为14°,满足鸭嘴开口角度要求。因此所设计的鸭嘴式成穴器具有结构新颖、简单,对提高谷物播种机的播种效率、降低空穴率有着重要意义。     

抛掷成穴式水稻精量直播排种器试验

根据水稻精量直播要求既成行又成穴的原则,提出了将谷物清选筛原理用于水稻精量穴直播排种器的设计思想,研制了一种抛掷成穴式水稻精量直播排种机构;排种粒数和种子成穴性的试验结果表明,能实现每次2～6粒的精量穴播,穴径、穴距和行距符合直播要求。     

铲式精密打穴播种机结构参数的设计

以铲式成穴器的结构和成穴机理为基础，将成穴器与倾斜圆盘勺式精密诽种器组合设计成铲式精密打穴播种机。通过分析播种机结构参数与工作参数之间的关系，对铲式成穴器和打穴铲以及排种器的结构参数和工作参数进行了设计，并给出了设计计算公式。最后，以玉米精密播种为例，对播种机的结构参数进行设计。     

倾斜圆盘勺式精密排种器投种过程分析

以种子几何形状和尺寸的变化为基础，分析了倾斜圆盘勺式精密排种器的结构参数和工作参数对实际投种角的影响以及相邻两粒种子在投种过程中的时间间隔偏差，进而建立了种子在种床内粒距实际分布的数学模型。分析结果表明，种子的几何尺寸、投种轮的高度、播种机的前进速度和投种轮的直径影响投种时种子运动的速度和方向，从而导致实际粒距的变化。为保证排种器顺利投种，建立了投种口长度与排种器参数间关系和参数组合的限制条件。     

杂交稻气送式集排器成穴供种装置设计与试验

为适应杂交稻气送式集排器的穴播要求,设计了一种集中定量供种的成穴供种装置。阐述了杂交稻气送式集排器成穴供种装置的工作原理,基于杂交稻机械物理参数和穴播农艺要求,提出了一种渐开线状型孔,确定了主要结构参数,构建了种子群充种和投种过程的力学模型。台架试验研究了杂交稻品种、渐开线型排种轮数量和转速对供种和成穴性能的影响。结果表明：渐开线型排种轮数量和转速分别为3~8和10~40r/min时,供种数量随渐开线型排种轮数量和转速增加而增加,供种数量范围为2392~17732粒/min;转速为20~40r/min时,供种数量变异系数均低于1.0%。成穴供种装置可适应多种杂交稻品种,供种数量受种子长度和容重的影响。穴供种数量随排种轮数量增加显著增加,随转速增加而降低;较优转速为20~30r/min,穴供种数量为19~38粒,其变异系数均低于25.0%。穴径随转速和排种轮数量增加而增加,穴距保持稳定。田间试验表明成穴供种装置可实现穴播,平均株数和穴距分别为3.07株/穴和180.2mm,符合水稻直播技术要求。     

吊杯式移栽机成穴机构的成穴阻力试验

成穴机构是吊杯式移栽机的主要工作部件之一,其作业性能直接影响移栽机栽植质量、效率及成穴作业阻力。为深入研究吊杯式移栽机的成穴机构作业参数及结构参数对成穴阻力的影响规律,利用自主研制的仿形成穴机构土槽试验台架,模拟成穴机构田间作业状况进行成穴阻力正交试验,分析了成穴机构的前进速度、曲轴转速及成穴铲宽对成穴阻力的影响;利用成穴阻力试验数据,应用ANSYS Workbench 15.0对成穴铲进行有限元分析。结果表明:成穴机构的曲轴转速对成穴阻力影响最为显著;当参数组合为成穴机构的曲轴转速0.3m/s、成穴铲宽4 0~7 0 mm、前进速度0.3 m/s时,满足烟草钵苗移栽的成穴农艺和减低成穴阻力要求,成穴铲设计满足强度要求。试验结果可为成穴机构的优化设计提供依据。     

铲式玉米精密播种机关键零件的应力分析

在对铲式玉米精密播种机的结构和特点进行分析的基础上,利用ANSYS对分种勺盘和打穴铲两零件进行了应力分析.分析结果表明:分种勺所受最大应力在分种勺下部,分种勺盘容易首先在这个部位产生损坏;打穴铲最大应力处于下侧连接孔和开口两侧,且打穴铲入土侧面变形较大,因此长时间工作后入土侧面开口边容易发生卷曲变形.该分析为铲式精密播种机关键零件的设计和改进提供了理论依据.     

免耕播种机开沟圆盘材质与加工工艺的研究

免耕播种机开沟圆盘是保护性耕作机具的关键作业部件,其破茬性能以及耐磨性能的好坏直接影响着播种机的播种效果.通过对美国John Deere460和spainJD 圆盘以及国产圆盘的材质分析结果表明:国外圆盘开沟器采用的是特殊材质钢材料,其金相组织为马氏体组织,而国内采用65Mn钢进行表面处理得到的主要是珠光体 铁素体组织和少量的马氏体.试制圆盘选择特殊材质钢进行整体热处理使其转变为马氏体组织,具有较高的硬度和良好的耐磨性能,从而具有优异的切茬开沟性能,是圆盘开沟器国产化的一个重要途径.     

蔬菜移栽机开沟器的有限元分析——基于Pro/E和ANSYS

应用基于特征的参数化造型软件Pro/E完成了蔬菜移栽开沟器的三维造型,通过接口传递数据,基于ANSYS软件建立了蔬菜移栽机开沟器在工作过程中的扰动和应力云图,从动力学和能耗方面,直观分析了能耗、应力分布与开沟器形状的关系,优化了开沟器的工作参数。通过圆弧型和直线尖角型开沟器对土壤扰动与应力云图的分析表明,直线尖角型结构优于圆弧型结构。     

农业机器人切削过程仿真分析——基于计算机辅助设计

利用6自由度机器人切削加工平台,讨论了该机器人与计算机辅助设计工具的数据链结构,研究了其运动控制过程,并对设计结果进行有效优化。通过介绍切削加工控制系统整体结构,构建了机器人运动学模型,并根据计算机辅助设计工具,对机器人后续优化过程的坐标转换、各关节正逆运动学计算以及机器人运动控制程序生成过程进行了深入研究。同时,对系统进行了ADAMS软件仿真,并完成了3D样件的加工。试验结果表明:该系统可以自动生成机器人运动控制程序的加工指令,直接驱动机器人末端执行刀具的运动,实现零部件的加工生产,可行性高。     

番茄排种器工作原理及应用研究——基于计算机辅助模式

种植机械是农业生产过程中必备的设备,也是完成农业生产的关键,其性能直接影响农业物生长情况和产量。排种器是播种机器的核心部件,排种器性能好坏对播种质量产生重要影响。计算机辅助式排种器具有操作方便、成本低等优点,符合我国发展需求。为此,以番茄种子为研究对象,介绍了新型番茄精密排种器的工作原理及结构,对其动力学和仿真效果展开分析,并利用试验证明基于计算机辅助模式设计精密排种器的合理性,找到最佳的播种速度,从而提升播种的质量和效率。     

自行式垃圾翻堆机作业特性分析

根据生活垃圾处理工艺的要求 ,以及自行式垃圾翻堆机工作机构的作业规律 ,对其工作装置的受力状态及运动进行了分析 ,并进行了性能试验。为探索垃圾堆肥工艺和技术提供了理论依据。     

免耕法对土壤影响的研究分析

阐述了免耕技术的研究现状，对不同耕作方式对土壤影响进行了对比研究，并对比传统耕作分析了免耕法的经济、社会、生态效益。     

湿粘水稻土深松过程离散元分析

湿粘水稻土的深耕松对作业机具设计与作业参数的要求不同于旱作制,为探究水稻土条件下土壤深松扰动过程及其内在相互作用机理,本文结合田间实测土壤物理参数,借助离散元EDEM软件,建立适用于粘性水稻土的深松耕作离散元模型。利用粘性水稻土模型对水稻土的机械深松耕作过程进行离散元模拟仿真,并结合田间试验结果对机具耕作阻力、土壤宏观扰动进行对比验证,进一步从仿真的角度揭示深松土壤扰动的微观过程、土壤失效破碎的微观机理。结果表明,该模型下深松耕作阻力平均误差为6.63%,土壤扰动的起垄宽度平均误差为4.39%,起垄高度平均误差为19.22%;DEM仿真对土壤的微观扰动过程分析进一步论证了宏观试验测试结果及假说的正确,并且能够从土颗粒接触力学层面表达土壤扰动的边界生成、土体内部破碎等过程;结合DEM仿真角度提出的反映土体破碎程度指标——断裂系数,与传统试验的指标参数碎土系数对比两者误差为3.46%,该指标更有利于对土壤破碎过程微观机理的表达。     

土壤压实模型分析

农业机械造成的土壤压实逐渐成为一个世界性问题。运用模型的方法评价土壤压实可以有效揭示土壤压实机理。为此,分析了土壤压实模型的分类、特点和建模所需的因素,重点分析了近似分析模型和有限元模型评价土壤压实的原理和各类模型的特点,从而为有效揭示土壤压实机理提供理论依据。