变行距水稻钵苗移栽机移栽装置设计与试验

针对现有水稻钵苗移栽机移栽行距固定、不能适应南方双季稻区不同行距移栽农艺要求的问题,在歩距式水稻插秧机基础上,设计了一种取苗轨迹简单、实用及性能可靠的变行距钵苗移栽装置。根据钵苗最佳拔取角度与取、投苗位置要求,确定取苗运动轨迹,设计取苗连杆机构,建立运动学模型,并应用Matlab对机构模型进行优化设计;根据取苗连杆机构运动参数与钵苗下落姿态的要求,设计苗夹开合与旋转运动控制凸轮,并进行取苗连杆机构与苗夹机构之间运动同步性的运动仿真分析;为满足钵苗经过输苗筒后下落至水田时刻的一致,以保证移栽时钵苗株距均匀性,对输苗筒的关键结构进行了理论分析及设计;进行不同取苗速度、不同行距的移栽试验,平均取苗成功率达到89.96%,平均倒苗率3.45%,表明该装置具有较好的移栽效果,可应用于水稻钵苗变行距移栽作业。     

探入式番茄钵苗移栽机构设计与试验

为了避免移栽机构在夹取秧苗过程中对秧苗茎秆造成损伤,针对夹取土钵的取苗方式,提出了一种探入式番茄钵苗移栽机构。依据结构特性和工作原理,建立了机构运动学理论模型,根据设定的优化目标开发了移栽机构优化设计软件,通过优化得到一组符合番茄钵苗移栽要求的结构参数。对栽植臂绝对转角和移栽机构绝对运动轨迹进行分析,验证了机构的合理性和可行性。建立了探入式番茄钵苗移栽机构的三维模型并虚拟仿真,对物理样机进行了高速摄影试验验证,通过对移栽机构实际工作轨迹与理论及仿真轨迹进行对比分析,验证了机构设计的正确性。对机构进行性能台架试验,取苗成功率为92. 8%,移栽成功率为89. 7%,栽植合格率为86. 4%,栽植优良率为59. 4%,符合移栽要求,验证了机构的实用性。     

连续可变量喷雾系统响应特性试验

构建了以电动调节阀为变流器件的变量喷雾系统,并采用试验方法得出了系统的阶跃响应特性,试验结果表明:在阶跃幅值△Q分别为0.4、1.4、3.4、3.9、4.4 L/min条件下,系统上升时间的最大值为1 s,表明系统响应速度与现有的调压变量喷雾系统相当;系统上升时间、峰值时间和超调量都有幅值相关性,说明系统是非线性系统.因此对此类调流变量喷雾系统,其控制设计必须考虑非线性问题.     

山地果园管道自动喷雾系统设计与试验

基于管道的自动喷雾技术及设施可以解决山地果园植保作业中喷雾作业效率低、劳动强度大、移动式喷雾机械难以进入的问题。本研究设计了适用于山地果园的管道自动喷雾系统,主要包括喷雾首部、喷雾管道、自动喷雾控制器及喷雾小组等结构,计算了山地果园管道药液压力损失,研制了自动喷雾控制器,并开发了控制程序。喷雾作业时,喷雾首部将药液经管道引入果园,利用自动喷雾控制器控制电磁阀,逐次打开或关闭喷雾小组,实现手动控制或自动控制喷雾。为确定电磁阀持续开通时间,进行了喷雾有效性试验。结果表明,控制喷雾小组的电磁阀持续开通8 s即可保证喷雾的有效性;采用这种管道自动喷雾设施的喷雾作业效率为2.61 hm²/h,与人工喷雾相比,提高了喷雾作业的效率。本研究可为山地果园的喷雾技术及智能施药设施的研发提供参考和思路。     

连续可变量喷雾系统响应特性试验

构建了以电动调节阀为变流器件的变量喷雾系统,并采用试验方法得出了系统的阶跃响应特性,试验结果表明：在阶跃幅值ΔQ分别为0.4、1.4、3.4、3.9、4.4L/min条件下,系统上升时间的最大值为1 s,表明系统响应速度与现有的调压变量喷雾系统相当;系统上升时间、峰值时间和超调量都有幅值相关性,说明系统是非线性系统。因此对此类调流变量喷雾系统,其控制设计必须考虑非线性问题。     

风送式喷雾机变速喷雾雾滴沉积试验

首次提出一种新的变量喷雾的方法—采用控制风机转速以改变风送式喷雾机喷雾雾滴在果树冠层中的沉积量,并进行了喷雾试验。用示踪剂Rhodamine-B与水混合成0.05%浓度的溶液代替农药进行喷雾试验,改变风机的转速在水蒲桃树上进行变速喷雾,采样区域分别为上部(距离地面(4.00±0.2)m)、中部(距离地面(3.05±0.2)m)、下部(距离地面(2.15±0.2)m),各区域又分别在外层及内层采样。借助于荧光分光光度计测定雾滴在蒲桃树上某一区域的沉积量。结果表明:风机转速在1316～1400r/min范围内变化时,雾滴在蒲桃树上的总沉积量与风机转速成正比;风机转速的改变与喷雾雾滴在蒲桃树上不同层间及冠层内外上的沉积变化不显著。     

实时混药式变量喷雾药液均匀性试验

实时混药式变量喷雾是依据作物对药液浓度的需求进行喷雾,对节约农药、减小污染有积极效果,而混合液的均匀性对喷药效果有重要的影响。依托3WY-A3型喷雾机完成了四喷雾头和单喷头的实时混药实验;为提高混药均匀性设计了药液混合器,并为之进行了混药对比实验。实验表明,无混合器时浓度均匀性稍低,最大平均相对偏差为±9%;使用混合器时药液的均匀性得到明显提高,最大平均相对误差为±3%,并达到均匀混液的要求。     

风幕式喷杆喷雾雾滴特性与飘移性能试验

为了描述风幕式喷杆喷雾雾滴特性与飘移性能之间的关系,运用激光粒度分析仪、粒子图像测速(PIV)和集雾试验测量装置对Lechler标准扇形喷头ST110-01在不同喷雾压力、风幕出风口风速和喷雾高度情况下的雾滴粒径、速度分布和飘移进行了试验,但飘移率逐渐变大;在400~600mm时,增大喷雾高度使雾滴粒径变大,雾滴的运动速度逐渐变小且飘移率变小;增大风幕出风口风速使雾滴粒径变小,此时喷雾高度对雾滴飘移率有着很大的影响。该研究可为正确设定喷雾系统运行参数等提供参考,对风幕式喷杆喷雾能够合理地喷施药液、减少雾滴的飘移和增大雾滴覆盖面积具有重要意义。     

风幕式喷杆喷雾雾滴粒径与速度分布试验

为了研究风幕出口风速和风幕出风口与喷口的水平距离对雾滴粒径和雾滴速度分布的影响,运用PDPA测试系统对不同条件下的风幕式喷杆喷雾气液两相流场进行了测试,对雾滴粒径、速度分布的测量结果进行了分析和讨论。结果表明:雾滴在气流场的作用下,随着风幕风速的逐步变大,雾滴的粒径变小且分布均匀,有效地增大了雾滴的沉积、减小了飘移。风幕出风口与喷口水平距离越近时,雾滴的穿透性能越好,向后飘移的趋势越弱。     

果园风送式喷雾机仿形喷雾试验研究

为研究果园风送式喷雾机风速及雾量垂直分布对雾滴在果树冠层内穿透沉积的影响,本文通过调整喷雾机导流板角度及喷头喷雾角度,并测量风速及雾量的垂直分布,使其分布曲线与果树冠层轮廓匹配.试验结果表明,当风速及雾量垂直分布呈单边纺锤形、并与现代化种植模式果树纺锤形树冠轮廓吻合时,雾滴在果树冠层中各部分枝叶正反面都有充分而均匀的沉积,因此,通过调节风速及雾鼍垂直分布使与果树冠形匹配,是提高雾滴在冠层中沉积分布均匀性的有效途径.     

隧道式喷雾车车架水平弯曲静态分析及试验研究

依据有限元理论对喷雾车车架在水平弯曲工况下进行静态性能分析,重点研究车架应力及位移分布情况,并分析产生高应力区可能原因.结合试验校核车架整体力学性能,验证模型准确性,对研究隧道喷雾车车架受力分布及优化设计起基础支撑作用.     

柴油机内锥碰撞式伞状喷雾燃烧系统性能试验

为提高直喷式柴油机缸内油气的混合速率及其分布均匀度,利用从多孔油嘴喷出的油束撞击设置在喷孔出口外围的内锥导向面上,扩展成近似的伞状喷雾,喷雾的碰撞量可以通过改变喷孔和碰撞面的相对位置来调整.应用FIRE 8.4对全碰和半碰喷雾及多孔自由喷雾的空间分布特性进行了模拟分析.结果表明:与自由喷雾相比,内锥碰撞式伞状喷雾具有扩散度高、周向分布均匀的特点.在单缸135型柴油机上进行的燃烧性能对比试验表明:半碰方式好于全碰方式,半碰方式时采用4孔油嘴优于6孔油嘴,适当的供油提前角有利于实现柴油机的热预混合燃烧.     

肥料配比与行距对机插水稻产量影响的试验研究

肥料是植物的粮食.合理施用肥料是提高农业生产物质基础的方法之一,对于提高单位面积产量和不断提高土壤肥力起着重要的作用[1].因此,施肥是作物高产栽培的一项基本措施[2].水稻机械化栽插是一种新型节约化稻作生产技术,是水稻生产机械化、集约化、规模化及产业化的重要途径,是实现水稻全程机械化的重点[3].目前水稻插秧机行距规格为30 cm,农民普遍认为栽插行距偏宽,存在质疑.按照农业部行业计划丘陵山地小型农机具技术研究与示范项目要求,在南京农机化研究所和江西省农业工程研究所的具体指导下,江西省泰和县农业局组织专业人员开展了早稻机械化生产高产栽培肥料配比与不同机插行距对水稻产量影响的试验,探索在机械化生产条件下的最佳施肥水平和机插行距,为丘陵地区高产高效水稻机械化生产提供技术支撑.     

水稻闭锁式立体育苗系统的设计与试验研究

针对黑龙江平面普通大棚育苗受气候、设施、育苗人的技术素质影响等问题,设计了水稻闭锁式立体育苗生产系统.系统主要以不透光的绝热材料为围护结构,栽培环境内完全封闭,使秧苗摆脱了自然条件的束缚和地域性的限制,生长周期可控,为种苗的繁育创造了良好的生长环境,促进种苗快速发育;以人工光源作为秧苗生长的唯一光源,实现了水稻秧苗的多...     

农用航空喷雾系统的试验与研究

一、喷头选择 大多数飞机喷药都用液力式喷头。可选的喷头类型有空心锥雾喷头、扇形雾喷头、离心雾化器等。其中前者为地面作业常用喷头,不再赘述。 1.扇形喷头 带有一个附加孔的锥雾喷头可以产生很大的雾滴,可用于那些对飘移要求很严格的场合。对飘移要求严格的地方,也常选用一种有多个小喷孔、向后折射的喷头,一般用于喷洒除草剂。     

气力式水稻单粒精密播种机的设计与试验

为实现优质杂交水稻的单粒精密穴盘播种,提出一种利用电磁振动供种、选种机构选出单粒种子、负压吸种和正压排种的新型吸排种原理.在对供种机构、选种机构、吸排种机构和整机气动控制系统进行设计的基础上,搭建播种试验平台.对不同水稻品种进行试验研究,整机播种单粒率高于85%,空穴率均低于6%,合格率大于90%,综合播种性能良好.     

夹钵式水稻钵苗移栽机构设计与试验

针对夹苗式水稻钵苗移栽机构取苗易失败,以及推秧爪推秧不充分影响钵苗直立度等问题,根据水稻钵苗移栽机构的工作要求,提出了一种夹钵式水稻钵苗移栽机构。基于Visual Basic 6. 0开发了移栽机构辅助分析优化软件,分析了主要参数对移栽轨迹的影响,通过人机交互方式得到了一组满足移栽工作要求的机构参数。根据得到的机构参数,完成移栽机构的结构设计,进行了移栽机构的虚拟仿真分析,验证了移栽机构理论设计的正确性。设计了水稻钵苗移栽试验台并进行了移栽机构取苗试验,移栽机构回转速度设定为50 r/min时,平均取苗成功率为93. 06%,当转速为80 r/min时,平均取苗成功率为88. 89%,取苗成功率随着转速的提高而降低。研究表明,该机构具有较高的取苗效率和取苗成功率,可应用于水稻钵苗移栽机。     

气吸式水稻穴播排种器设计与性能试验

为了提升水稻穴播排种器的各项指标,从理论上分析了孔的直径、孔组数、排种盘转速和气吸室真空度等对水稻穴播的影响。在满足水稻农艺要求的基础上,改变了传统的播种方式,并进行了参数优化设计与试验研究。采用计算机视觉试验台完成了单因素试验,对大量试验数据分析表明:气吸室真空度和排种盘转速对实现精密播种、提高排种器工作性能有重要的作用,作业高度的影响可忽略不计。     

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...