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。     

圆盘式成穴器计算机仿真模拟研究——基于离散元法和ADMAS

圆盘式成穴器是播种机工作过程中用来生成穴孔的成穴装置,是精密播种装置的重要器件,对于其结构性能的分析是提高播种机作业效率和质量的有效手段。为了优化圆盘式成穴器结构,将CAD建模和ADMAS动态模拟软件引入到了成穴器设计和仿真过程中,分别建立了成穴器与土壤颗粒的二维离散元仿真分析模型,通过ADAMS软件对土壤颗粒与成穴器之间施加合理的力学模型,对成穴器作业过程中工作的阻力进行了仿真模拟分析,并研究了不同含水率情况下成穴装置水平和垂直阻力的变化规律。仿真计算结果表明:采用离散元法和ADMAS软件联合仿真方法可以成功地实现成穴器阻力的仿真计算,并可以输出阻力大小随播深以及含水率的变化曲线,为圆盘成穴精密播种装置的结构优化和设计提供重要的数据参考。     

倾斜圆盘勺式玉米精密排种器的试验研究

为与铲式成穴器的结构特点相适应,选择倾斜圆盘勺式玉米精密排种器作为打穴播种机的排种机构。在分析分种勺结构特点和分种性能的基础上,通过试验确定了排种器倾角和转速对不同玉米种子分种性能的影响,并采用机械优化设计的方法对参数进行了优化组合。     

扎压式玉米精播机扎穴机构研究与试验

玉米扎穴精播技术可以减少土壤扰动、降低投种高度、减少动力消耗、解决开沟器易被田间杂物缠问题,实现玉米的精量播种。为此,以扎穴式玉米精播机为研究对象,通过土槽试验,分析了扎穴机构的结构参数,研究了扎穴机构对成穴质量的影响规律。以开合销安装角度、成穴鸭嘴入土深度、成穴鸭嘴锥角为影响因子,采用Box-Behnken中心组合试验设计方法,分析出机构各参数对成穴质量的影响规律,并得出参数优化组合区间:开合销安装角度5°～13°,成穴器入土深度100～118mm,成穴器锥角15°。优化后的参数可满足玉米播种的性能要求,为进一步研究提供了依据。     

基于LabVIEW的吊杯栽植器成穴阻力试验系统设计

吊杯栽植器是吊杯式移栽机直接与土壤接触的工作部件,其形状、尺寸及作业参数直接影响栽植器打穴栽植性能和效率。为深入研究吊杯栽植器尺寸、作业参数对成穴阻力的影响,设计了一种基于LabVIEW的吊杯栽植器成穴阻力试验系统。采用直流电机作为栽植装置的动力源,并用数据采集卡、压力传感器和扭矩传感器等搭建了成穴阻力测量硬件系统,采用LabVIEW开发了系统监测软件。在吊杯栽植器成穴阻力试验平台上进行了系统测试,结果表明,该系统可实时采集栽植过程中成穴阻力、扭矩和转速等数据,系统运行稳定,可为吊杯栽植器的优化设计提供依据。      

内置式双位投种穴播器

设计了一种内置式双位投种穴播器,在牵引工作状态下自动滚动、实现入土成穴器入土.采用内置式双位投种方式,且上位一次变量排种器布置在轮盘的定盘中心,以减小向入土成穴器的输种距离和省略传动装置.入土成穴器采用定、动两瓣结构,非开启状态为常闭,动瓣在达到最大入土深度后按杠杆原理打开,完成下位二次投种、出土后关闭.样机试验证明,穴播器各项性能符合设计和农艺要求.     

舵轮式杠杆开启穴播器的设计分析及穴孔形状仿真模拟

针对插入式穴播器滚压开启机构不可靠且易出现漏播和撒种问题,设计出一种新的鸭嘴开启机构,即挡块-杠杆开启式机构.介绍舵轮式杠杆开启穴播器的结构组成和工作原理,建立其机械结构参数的设计方法,并用ADAMS软件进行穴孔形状的样机试验,试验结果表明穴孔形状受到人土成穴器人土深度、滑移率影响.     

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。     

大蒜直立种植装置设计与试验

针对大蒜播种机中蒜瓣直立栽种的研究难点,利用平行四连杆机构平行原理研究设计一种结构简单、制造成本低、作业效果好的大蒜直立种植装置。该装置由次圆盘、主圆盘、成穴器、镇压轮、机架、输种器、种子箱等结构组成,主要对其蒜瓣直立机构、成穴器及成穴器开启机构等关键部件进行设计。经设计种植圆盘半径为250 mm,两种植圆盘偏心距及间距均为50 mm,成穴器穴深为50 mm,成穴器穴距为140 mm,成穴器穴宽为35.9 mm,成穴器入土角为53°,装置前进速度比为1.25。利用Pro/E5.0对装置进行运动仿真,结果表明种植一棵大蒜时间为0.9 s,人工排序完全能跟上。针对大蒜垂直落下状态及整机性能进行试验,结果表明:92.6%的蒜瓣下落后保持垂直,种植平均合格率为88.2%、平均漏播率为3.4%、平均重播率为8.4%,综合性能指标均达到设计标准。     

双轨道弹射式水稻精量直播排种器设计与试验

针对现有排种器存在投种不顺及大播量成穴性较差等问题,本文设计了一种双轨道弹射式水稻精量直播排种器。基于理论分析设计了关键部件,利用DEM-MBD耦合仿真技术得到了弹簧力参数及因素取值范围,明确了转速超过35 r/min后排种器的性能显著下降。以合格率、漏播率及重播率为性能评价指标开展台架正交试验,研究转速、调节深度及稻种球度对排种器工作性能的影响,建立排种性能评价指标的回归预测模型。试验结果表明：排种轮转速为23.06 r/min、型孔深度为8.99 mm、稻种球度为52.7%时,排种器合格率为88.58%、漏播率为4.43%、重播率为6.99%,排种器工作性能最佳。为验证排种器工作性能及优化后参数的准确性,开展了田间试验,试验结果与优化后结果保持一致,回归方程预测结果误差小于2%,验证了试验可行性及参数准确性,在最优参数下排种器穴径合格率为100%、平均穴径为3.62 cm、穴径变异系数为18.45%、平均穴距为22.98 cm、穴距变异系数为8.43%、平均穴粒数为11.08、穴粒数变异系数为17.56%。所设计的排种器具有较好的播种性能、较高的穴径合格率及较低的变异系数,表明该排...     

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。     

基于近等速机构的玉米全膜双垄沟穴播机设计与试验

针对传统膜上播种机具作业存在的撕膜、挑膜、穴孔错位等问题,通过应用转动导杆机构与正弦机构进行串联,结合强排播种机构、直插播种装置及排种系统,设计了基于近等速机构的玉米全膜双垄沟直插式电动穴播机,并对其关键部件结构参数进行了设计。田间试验表明,通过近等速补偿机构与放大机构相配合,对直插播种装置进行控制、协调,实现了成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,穴孔布置及播种作业运动轨迹合理;强排播种机构能够实现成穴器扎入覆膜种床后的准确开启投种、快速闭合,可有效缓解膜下播种多粒、空穴与成穴器堵塞问题。作业机田间播种性能试验指标均达到了国家相关作业质量评价技术规范要求,与一代样机作业性能相比有较大改进与提升,符合玉米全膜覆盖双垄沟播的农艺技术要求。     

玉米行间滚轮式穴施排肥器设计与试验

针对玉米在大喇叭口时期追肥机械化水平低的问题,结合黄淮海地区玉米播种行距、株距的农艺要求,本文设计了一种滚轮式穴施排肥器。为满足穴施排肥器稳定深施要求,基于Abaqus建立成穴器动力学模型,对穴施排肥器进行成穴性能和扎穴压力分析,利用分析结果对液压系统进行设计选型;针对穴施排肥器排肥稳定性能要求,应用EDEM建立机具-土壤-肥料离散元模型,进行3种作业速度下其抛土特性和穴施量分析,确定滚轮式穴施排肥器作业速度1.5m/s时,排肥效果最佳;试验结果表明：该排肥器在1.5m/s的速度作业时,平均穴排肥量为9.01g,穴施量偏差为11.2%,施肥均匀变异系数为4.17%;施肥深度合格率92%,施肥深度变异系数6.75%,符合设计要求。     

播种机参数和打穴铲结构对投种影响的计算机仿真

根据铲式成穴器与倾斜圆盘勺式排种器组合设计成的打穴播种机的结构特点,建立了种子下落过程中运动轨迹的参数方程。以此为基础分析了播种机双向倾角、排种器投种角和打穴铲结构参数对种子在打穴铲内自由下落过程的影响,进而确定了打穴铲几何尺寸的设计原则。     

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。     

倾斜梯形孔式穴施肥排肥器设计与试验

为降低肥料施用量、提高肥料利用效率、实现植株根区施肥,设计了一种倾斜梯形孔式定量穴排肥器。阐述了穴排肥器的成穴与工作原理,分析了影响其成穴性能的主要因素,构建了充肥和排肥过程中肥料颗粒群的力学模型;应用离散元软件EDEM和流体分析软件Fluent对穴排肥器的成穴性能进行了仿真分析,研究了作业速度、充肥孔长度和气流速度对穴长、穴排肥量误差的影响,通过全因子试验得到作业速度为3~7km/h时的较优参数组合为充肥孔长度27.0mm、气流速度15.0m/s,对应的穴长和穴排肥量误差分别为62.7~87.5mm和7.4%~8.9%。台架试验表明,在作业速度为3~7km/h、充肥孔长度为27.0mm和气流速度为15.0m/s条件下,穴长、穴长稳定性变异系数、穴排肥量误差和穴距误差分别为98.5~175.5mm、7.42%~14.18%、7.60%~15.17%、2.3%~4.7%;田间试验表明,作业速度为3~7km/h时,穴长、穴长稳定性变异系数、穴排肥量误差和穴距误差分别为104.2~178.4mm、7.55%~14.56%、7.69%~13.80%、2.1%~4.3%,成穴性能较好。     

垂直插入式小麦覆膜穴插机的研究

针对滚轮式小麦覆膜穴插机存在的问题，设计了垂直插入式小麦覆膜穴播机。运用平行四杆机构原理，实现了成穴器－－鸭嘴的直立接种、垂直入土和出土；采用地轮传动实现了鸭嘴插入土壤后的接近水平零位移运动；鸭嘴采用了定点强制开启投种。理论分析和试验表明，该机成穴播种机构设计合理，穴粒数合格率较高，无空穴，成穴器不堵土，不挑膜，穴孔合理，易于覆土。     

铲式成穴器工作过程的计算机辅助分析

在分析铲式成穴器的结构特征和工作过程的基础上．建立了打穴铲各关键点的运动轨迹方程。进而对影响成穴器工作性能的参数及其影响规律进行了计算机辅助模拟分析。分析结果表明，穴孔的形状和大小由打穴铲两个下端点的运动轨迹所决定。通过理论分析和计算机模拟，建立了穴孔轮廓的参数方程，并推导出穴孔长度和穴孔宽度的理论计算公式。为铲式成穴器的参数设计和实际应用提供了理论基础。     

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。     

滚筒式穴播器成穴原理

对铺膜播种机主要工作部件穴播器的成穴原理进行了分析，为成穴器设计提供了理论依据，解决了现有成穴器普遍存在的一些问题，提高了穴距、穴长、播深的合格率。