小区谷物联合收获机割台设计与试验研究

在对现有收获机割台的设计原理和优缺点进行对比分析的基础上,设计了拨禾轮齿带毛刷清扫、风吹清种、中间喂入、环形橡胶输送带柔性输送的卧式全喂入割台,避免金属制输送器对种粒的挤压损坏和易残留问题,实现种子收获时降低破损率和混种率的目的。对割台各部件进行形式对比和计算分析,得到最佳割台组合形式。为避免收获过程中受割刀机构的惯性不平衡力、切割作用的冲击载荷、拨禾轮和割台输送机构等运动元件载荷引起的共振,对设计完成的收获割台底架进行了模型分析,保证了割台底架形式的有效性。运用回归分析试验设计方法,对割台拨禾装置建立了数学模型,并进行了优化分析处理,为小区育种机械化收获技术提供了理论与技术支持。     

小区谷物联合收获机气吹式割台设计与试验

为解决现有小区谷物联合收获机割台中有残留、不易清机等问题,设计了一种采用正面气流将禾吹弯再切割的气吹式割台。根据力学原理建立了均匀气流吹禾模型,以小麦顺利进入割台而不掉落为要求,计算得气流支管出口风速为47.35 m/s。以能产生均匀气流为目标,通过理论计算得到气流管道的主要结构参数为:气流总管锥度1∶14.29,气流支管排列间距100 mm。对影响割台残留量和损失率的3个关键工作参数:气流支管出口与割刀的垂直和水平距离、气流支管出口与水平夹角进行了单因素试验和正交试验。单因素试验表明:气流支管出口与割刀的垂直和水平距离在15~27 cm内对割台损失率的影响呈现先降后升的趋势,气流支管与水平夹角对割台损失率和残留量的影响先缓慢减小,后增加较快。正交试验表明:最优组合为气流支管出口与割刀的水平距离21 cm、气流支管出口与割刀的垂直距离21 cm、气流支管出口与水平的夹角10°,此时总损失率为0.88%,割台残留量为1.21 g。气吹式割台残留量少,总损失率低,达到了小区小麦种子收获技术要求。     

4GX-100型小区小麦种子收获机改进设计与试验

为进一步提升自行研制的小区小麦种子收获机工作性能,降低和改进一代样机采用梳脱割台所造成的籽粒飞溅损失大,脱粒装置喂料口及其罩壳内部易滞种、堵塞等问题,对4GX-100型小区小麦种子收获机进行改进设计。结合样机传动系统方案,对其双层收获割台、伸缩拨指式锥型脱粒装置进行设计,确定锥型滚筒结构参数（喂入段、脱粒段长度,大、小段面尺寸）,对脱粒元件结构参数、数量及周向分布进行计算,获得锥型滚筒转速在406~610r/min之间,伸缩拨指长度为172.5mm,其偏心距为40mm。为降低样机收获作业时的滞种率,利用离散元软件EDEM建立脱粒物料颗粒模型（小麦籽粒、短茎秆）,对锥型脱粒装置内脱粒物料的运动迁移过程进行模拟仿真与特征解析,分析研究脱粒物料中小麦籽粒的平均速度、位移随脱输时间的变化规律。改进样机田间作业性能试验表明,当样机喂入量达到0.52kg/s时,整机总损失率为1.18%,种子破碎率为0.13%,含杂率为0.64%,滞种率为0.02%,生产率可达0.18hm2/h,仅需短暂空转便可快速清机;整机运行平稳,脱粒装置喂料口及罩壳内部无堵塞现象,伸缩拨指式锥型脱粒装置能够有效抓取、脱输喂入物料,具有较强的适应性,作业机各项性能指标符合设计要求与技术标准的规定。     

育种小区种子联合收获机传动系统的研究

实现田间育种机械化可以极大地提高育种工作效率、降低育种作业的劳动强度。为此,根据农业试验小区种子收获的农艺要求,通过系统的理论分析和田间试验,确定了育种小区种子联合收获机最佳传动方案和适宜的梳脱、复脱、清选系统的传动比以及功率需求和主要技术参数。试验表明:整机结构新颖、功耗低、经济实用、操作方便,总传动效率达0.9。该机可一次性完成摘穗、脱粒、复脱、分离、清选、装袋等作业。     

小区玉米收获机摘穗装置的设计

为解决小区玉米摘穗时果穗损失率高、籽粒破碎高率等问题,研制了一种摘穗装置。该装置采用可调式板式摘穗机构,利用摘穗板仿形及表面喷塑处理,能够大大降低育种玉米割台摘穗过程中的果穗损失率和籽粒破碎率。室内台架试验和田间试验结果表明:该摘穗装置的果穗损失率为1.22%,籽粒破碎率为0.86%,与其他同类装置相比果穗损失率和籽粒破碎率分别降低了18%和21%。该研究为小区玉米收获割台的优化提供了有益的借鉴和理论支撑。     

纵轴流式小区小麦育种联合收获机原理方案设计

为获得一种适宜我国现代农业推广与发展的小区小麦育种机械设计方案,运用现代设计理论对拟研发的小区小麦育种联合收获机进行原理方案设计。从系统的功能出发,通过形态学矩阵法确定收获机的4个优设计方案,并依据定性与定量分析结果选定了最佳设计方案。     

微小型谷物联合收获机设计与试验

针对南方丘陵山区的小田块地形及当前小型谷物联合收获机存在的问题,阐述了微小型谷物联合收获机的设计思路和关键零部件设计,并进行田间试验测试。试验结果表明,该机具有“轻、小、简、廉”特点,适应小田块作业。      

玉米小区收获机低损摘穗装置的设计与试验

针对玉米小区收获机在育种收获摘穗过程中存在的籽粒损失率高、破碎率高的问题,创新设计了一种“拉-压-摘”组合式的低损摘穗装置。通过对各关键部件的理论分析,确定了装置主要结构的整体参数,压茎轮直径62mm、长度400mm。田间试验结果表明:摘穗装置的籽粒损失率为0.72%,籽粒破碎率为0.33%,有效保证了玉米小区收获机的低损摘穗作业,可为玉米小区收获机低损摘穗技术的研究提供参考。     

智能玉米籽粒联合收获机设计与试验

籽粒收获是我国玉米收获发展方向,但黄淮海地区高含水率夏玉米脱粒收获时籽粒破碎率、损失率和含杂率高。为推动高含水率玉米籽粒收获机械化进程,研制一种智能玉米籽粒联合收获机,设计一种低损摘穗与秸秆处理一体化割台,通过摘穗板间隙、拉茎辊转速、割台高度等主要参数调整,实现割台高效低损摘穗;设计一种适于高含水率玉米的纵轴流脱粒滚筒结构,通过优化脱粒滚筒、分离凹板和顶盖结构,调整脱粒系统工作参数,提高脱净率,降低破碎率;开发玉米收获机精准智能控制系统,集成导航定位、基准行自动引导作业、割台高度自动仿形、关键部件转速实时监测、故障报警等技术。田间试验表明:该机生产率0.73 hm~2/h,总损失率1.32%,籽粒破碎率4.47%,籽粒含杂率2.1%,满足设计与使用要求。     

联合收获机拨禾轮谷物回弹问题的仿真试验

对收获机谷物茎秆回弹问题进行定量分析,通过建立数学模型,并利用计算机模拟试验和田间试验的数据对比作进一步地论证。试验证明,谷物回弹是造成拨禾损失的重要因素,因而为进一步优化稻麦联合收割机结构参数提供了设计的基础。     

育种小区手扶气吸梳脱清选式种子联合收获机的研制

农业育种小区是选育良种、进行品种对比试验的基地。育种小区收获是田间育种试验获得正确试验结果的重要环节。实现田间育种机械化可极大的提高育种工作效率、降低育种作业的劳动强度。根据农业试验小区种子收获的农艺要求,通过理论分析和田间试验,研制出一种手扶气吸梳脱清选式种子联合收获机,它能一次性完成种子的收割、脱粒、清选和装袋等作业环节。田间试验表明：该机结构新颖紧凑,动力消耗低,与传统联合收获机相比具有高脱净、低破损、防混种、勿需人工清机、经济实用等特点。     

水肥一体化智能调控设备智能液位开关设计

在对设施蔬菜生产中使用的水肥一体化设备进行智能灌溉控制设计中,监测混肥罐和回液桶中液位高低是非常必要的。现有液位检测普遍采用机械开关式液位浮子,工程实践中发现当进出水口与浮子过近,或者水纹波动显著时,浮子上下剧烈抖动会导致水泵随浮子的抖动而经常启停,对于启动电流较大的泵容易造成损伤。本文在软硬件设计中采用了计数器数字滤波电路以及单片机定时器中断,设计了一种替代简单液位浮子的实用智能液位开关。为了检验该设计的性能,在同等条件下,进行了不同液面、不同压力和水流量的对比试验。试验结果表明,计数脉冲发生电路中充电电阻和放电电阻为4.7 kΩ时,滤波后的输出信号比现场实际的数控信号时间迟延了2.11 s,经数字电路滤波后的输出信号已经完全消除了宽度小于2 s的所有干扰信号,并且具有很高的稳定性。迟延时间与计数电路、计数脉冲发生电路有关,通过电路设计调整滤波脉宽可使输出信号有效地滤除干扰成分。同时,利用该方法也可以根据不同工况,如不同功率的水泵设定不同参数滤除干扰信号,提高智能液位开关适用性。     

如何正确使用与保管谷物联合收获机

谷物联合收获机对于实现谷物收获机械化,确保粮食丰产丰收,改善劳动条件,有着极为重要的作用.本文指出了谷物联合收获机的使用要点和保管注意事项.     

芋头收获机的设计与试验研究

近年来,芋头作为一种重要的水生蔬菜,种植面积不断增加,规模化、产业化生产发展迅速,截至2015年,芋头全国种植面积已经达到5.33万hm~2,在农业增效、农民增收、农村环境改良等方面作用显著。然而传统芋头收获主要依靠人工挖掘,劳动强度大、收获效率低,严重影响芋头规模化种植。本文根据芋头种植农艺要求,在茎块类收获机基础上改型研究,选择合适的配套动力,实现了芋头的机械化采收,并进行了田间试验,采收试验效果良好。     

谷物联合收获机性能试验与功能优化方向

谷物联合收获机作为农业生产中的一种多功能收获机械,在我国应用广泛,其具备的高效率优势得到了农业生产经营者的认可,近年来,谷物联合收获机的市场占有率持续提高,机型种类和产品得到了快速丰富。为进一步提高谷物联合收获机的应用合理性,从谷物联合收获机分类与技术特征及技术弱项展开论述,说明了性能试验的主要工作和功能优化的方向。     

大蒜全自动联合收获机设计与试验

针对大蒜收获劳动强度大和成本高,结合目前我国大蒜收获的机械化和全自动化程度低的现状,设计了一款大蒜全自动联合收获机,可实现大蒜挖掘、夹持输送、变排传输、根茎切除和蒜头自动装袋全自动一体化收获。首先,阐述了大蒜全自动联合收获机的整体设计结构和各部分工作原理,并对仿形定位料杯和浮动柔性弹簧切根刀具等关键结构进行数值计算分析;其次,通过三维建模分析收获机整体结构尺寸的合理性;最后,制作样机进行多指标正交试验,并综合分析收获机重要部件的作业参数。田间试验计算收获效率为0.04 hm2/h,相较于人工收获效率提高87.5%。      

联合收获机纵向轴流脱粒谷物运动仿真与试验

纵向轴流联合收获机因其在脱净率、破碎率、分离率等方面的优势近年来得到大力推广。以纵向轴流滚筒为研究对象,在合理假设的基础上,对谷物运动受力状态加以分析,根据给出的谷物喂入段、脱离分离盖板侧及凹板侧各段的运动状态非线性微分方程,采用高阶龙格-库塔数值方法,开发出谷物脱粒过程运动状态分析软件,对谷物运动状态进行数值仿真。对比高速摄像试验分析结果,验证了数值仿真结果的有效性,为纵向轴流滚筒的设计提供了依据。     

基于联合仿真的农业机器人作业距离和速度研究

为了提高农业机器人作业距离和速度的控制精度,在机器人自动控制模型中引入了模糊控制理论,并使用Kriging空间分析模型进行了优化;综合考虑ADMAS动力学分析、Kriging模型的位移速度估计,建立了机器人位移和速度估计方程,并通过Mat Lab对算法进行了编程。同时,提出了一种基于CATIA、ADAMS、AMESim、MatLab软件的联合仿真方法,并利用ISIGHT软件搭建了集成化仿真平台。通过CATIA建模、ADAMS文件导入、AMESim自动控制系统设计和Mat Lab联合仿真表明:采用搭建的基于联合仿真的机电液一体化系统设计优化平台进行优化是可行的,结果是可靠的。     

温室智能黄瓜收获机设计与试验

黄瓜种植面积广,市场需求大。为实现在现有种植环境下的大批量高效收获作业需求,设计了一种智能黄瓜收获机,由立支架系统、收获车、单轴式简易差速装置和控制系统等主要部分组成。收获车在立支架系统的导轨上行走,单轴式简易差速装置实现变轨过程中收获车的左右驱动轮在圆弧轨道上的差速运动。智能黄瓜收获机可以通过传感器对黄瓜成熟度的进行判别,再由控制器控制收获刀具完成收获或避让落蔓过程中悬挂在导轨内侧挂钩上的黄瓜,从而完成收获过程。试验结果表明:该收获机最佳收获速度0.5m/s,最佳传感器与收获刀具之间的安装距离为87mm,黄瓜收获成功率可达97%以上,具有较好的应用前景。     

畦作洋葱收获机的设计与试验

针对我国现有畦作洋葱机械化作业研究的空白,根据北方洋葱种植的特点,研制了一种新型洋葱收获机,并对其工作原理及技术参数进行了试验和分析。