甜菜切顶机的设计与试验研究

【目的】针对甜菜分段收获过程中切顶作业切削损失大、效率低、效果不理想等问题,设计一种集切缨、仿形、切顶为一体的甜菜切顶机.【方法】运用CAD软件设计整机结构及主要工作部件;采用L16(43)正交试验设计,对影响机具切顶性能的因素进行分析,确定最优参数组合,并进行田间试验验证.【结果】弹簧预紧力对切顶合格率、少切率和多切率的影响极为显著;作业速度对切顶合格率影响较为显著,对少切率和多切率影响不大;滚筒转速对切顶合格率、少切率和多切率的影响最小.各因素对切顶性能影响程度依次为:弹簧预紧力作业速度滚筒转速.【结论】当弹簧预紧力为250N,作业速度为5km/h,滚筒转速为1 100r/min时,机具作业性能最佳,切顶合格率达到85%,少切率为5.8%,多切率为9.2%,能够满足生产要求.     

垄作收膜机的试验研究

本文论述了田间残膜处理途径和机械收膜工艺及几种类型收膜机的结构和工作原理,并根据试验结果,对各种工作部件进行了性能分析,指出了研制和推广收膜机应解决的问题。     

牵引式花生落果捡拾复收机设计与试验

针对花生机械收获落果率高且回收难等问题,设计了1款牵引式花生落果捡拾复收机。通过理论计算确定了挖掘、输送、清选等关键装置的结构参数及关键作业参数;设计了1种新型偏心传动机构,在建立其等效六杆机构运动学模型的基础上,基于Adams/Insight多目标优化方法对机构参数进行优化求解,优化后筛体后端纵向振幅降低了43.6%,筛面质心最大水平加速度降低了4.5%,有助于促进果土分离透筛和减少落果溅出。通过台架试验得到影响清选效果的作业参数的取值范围;以偏心轮转速、偏心距、上筛安装倾角为试验因素,作业捡拾率、含土率为评价指标,利用Box-Behnken试验建立了评价指标与试验因素的回归模型,得到较优工作参数组合为上筛安装倾角2.82°、偏心轮转速244.61 r/min、偏心距25.54 mm;田间试验表明,壤土环境下机具的作业捡拾率、含土率分别为93.7%、28.5%,可满足落果复收要求。     

宫胁法造林对佛山市森林土壤质量的影响

为了探讨不同造林方法对林地土壤质量的影响,以佛山市南海区的4种宫胁法造林地、1种传统法造林地和1种未经林分改造的林地为研究对象,对6种不同类型林地的土壤理化特性和生物学特性进行了比较分析。结果表明,除土壤自然含水量具显著性差异外,不同造林方法对土壤物理特性的影响差异不显著,相对而言,宫胁法2造林更有利于保持土壤物理特性最优化;就土壤化学特性而言,土壤有机质含量最高的为宫胁法2造林地,土壤全氮、有效氮、有效钾含量最高的为宫胁法3造林地,土壤全磷和有效磷含量最高的则为传统法造林地;就土壤生物学特性而言,各类型造林地中,宫胁法3造林地的土壤细菌、真菌和放线菌数量均表现最高,而宫胁法1和宫胁法4最低。宫胁法3和对照样地土壤酶活性均显著高于其他造林地,宫胁法2和宫胁法1造林地土壤酶活性则最低。主成分分析结果显示,不同造林方法的土壤质量综合指数为:宫胁法3>宫胁法1>宫胁法2>传统法>宫胁法4>对照,说明林分改造能有效的改良土壤质量,且宫胁法3造林改良效果最优,宜在林分改造实践中重点考虑。     

高产能籽瓜破碎取籽机的改进及试验

高产能籽瓜破碎取籽机是籽加工过程中的关键设备,可一次性完成籽瓜瓜籽、瓜瓤和瓜皮的分离.根据目前机型存在的产能低,瓜籽的损失率大,脱净率、洁净率低等问题,对取籽机的关键部件破碎辊和一级破碎分离装置中的分离辊进行改进设计.在破碎辊轴上安装扁刃型瓜刀,并在瓜刀下方设有刀砧,瓜刀能迅速抓住下落的籽瓜并将其强制向下切成两瓣.分离辊根据人手掏瓜的动作,采用仿生手结构.针对整机性能的影响因素进行正交试验,采用模糊综合评价法对试验结果进行分析,结果表明,影响整机性能的因素主次顺序为:分离辊锥度一级破碎分离装置主轴转速分离辊与主轴角度破碎辊转速.优选参数组合为:破碎辊的转速45r/min、分离辊锥度2°、一级破碎分离装置主轴转速98.5r/min、仿生手结构辊刀与主轴角度12°.重复试验表明,该破碎取籽机的瓜籽损失率1%,瓜籽脱净率98%,洁净率98%,可满足籽瓜加工的指标要求.     

预切种式甘蔗种植机的设计与试验

【目的】研制一种预切种式甘蔗种植一体机,以便连续完成开沟、施肥、排放种苗、覆土、盖膜等一次性作业。【方法】利用有限元分析软件ANSYS对甘蔗种植机的机架进行模态分析,通过田间试验获取3种开沟犁的犁沟土壤扰动指数;设计液压传动系统、播种机构、开沟覆土装置、施肥机构和覆膜机构,并通过田间试验获得甘蔗种植机的种植深度合格率、覆土厚度合格率、种植密度、伤芽率、漏株率、施肥量稳定性变异系数、地膜破损率等。【结果】模拟结果表明当激励频率为134.47～514.35 Hz时,机架容易发生共振,且最大位移可达19.67 mm。田间试验表明凸线型开沟犁的土壤扰动指数为17.05,最大沟深可达19.13 cm,符合甘蔗种植沟深的标准。甘蔗种植深度合格率为83%,覆土厚度合格率为91%,种植密度为135 331 hm~(-2),伤芽率为4.7%,漏株率为4.5%,施肥量稳定性变异系数为6.1%,地膜破损率为51%,均符合甘蔗种植机的设计标准。【结论】该小型预切种式甘蔗种植一体机符合设计要求,能够显著提高甘蔗种植的效率。     

荸荠去皮机设计与试验

针对荸荠(Eleocharis dulcis(Burm. f.) Trin.)外形不规则以及去皮损失大、去不净的问题,采用平刀去顶芽、斜刀去底部、圆弧刀去侧皮的组合切削方式,设计1种荸荠去皮机。通过对荸荠外形参数的测量与建模,拟合得到荸荠外轮廓曲线,确定刀具的结构参数范围。基于3D打印技术,采用单因素试验,确定了切削速度、底面斜刀倾角与长度、侧面圆弧刀弦长对去皮损失率与去净率的影响,优化得到了适宜的结构参数与运动参数,在转速为40 r/min、底面斜刀倾角为82°、底面斜刀长度为14 mm、侧面圆弧刀弦长为22 mm(直径42.75 mm)的条件下,去净率达到93%,损失率为24.4%,显著高于人工去皮与机械摩擦去皮。     

林地开沟机的设计

农田防护林作为农田基本建设的重要组成部分,为改善生态环境和农业发展提供了有效保障。完善的农田防护林至少可增加粮食产量10％～15％,但同时影响耕地使用面积8％左右,也就是说按500m的每条林带,每年可导致至少1hm^2农作物绝产,造成了林地之间的矛盾。目前,解决这种矛盾的方案是用一种林地开沟机在林地边缘挖一条宽8～15cm,深70～100cm的窄沟,并且在沟内铺人塑料薄膜,阻断防护林根系向农田方向生长,消除防护林对耕地的影响。     

铺膜机自动拉膜与切膜装置设计

现有的田间铺膜机种类繁多,样式各异。无论是单一结构功能的覆膜机,还是复合结构功能的覆膜机,均需辅助人员配合作业才能顺利完成铺膜作业。为此,设计了铺膜机自动拉膜和切膜装置,可省去辅助人员作业,提高效率,节省人力。     

烟草拔秆机拔秆切蔸装置的设计与试验

针对4YBG–1型烟草拔秆机在南方烟区作业过程中出现烟秆拔取输送不畅、切蔸不稳及操作不便等问题,设计了一种前置挂接在手扶式拖拉机上的拔秆切蔸装置。以HZ07–11烟秆为试材,对影响烟秆拔断率、漏拔率及切蔸率的双排夹持输送链速度、拖拉机前进速度、夹持间隙进行单因素和多因素正交试验。单因素试验结果表明,双排夹持输送链速度为0.8~1.1 m/s,拖拉机前进速度为0.5~0.6 m/s,夹持间隙9~15 mm时,可完成烟秆拔秆切蔸作业。正交试验结果表明,影响烟秆拔断率、漏拔率和切蔸率的因素大小依次为夹持间隙、双排夹持输送链速度、拖拉机前进速度,双排夹持输送链速度为0.8 m/s、拖拉机前进速度为0.6 m/s、夹持间隙为12 mm,是实现拔秆切蔸作业的较优组合,此时烟秆拔断率、漏拔率、切蔸率分别为0、5%、95%。     

我国甘薯切蔓机发展概况与趋势分析

针对国内甘薯机械切蔓技术发展严重滞后的现状,简要介绍切蔓机的结构、工作原理和分类,从秧茎特性、秧蔓处理方式、自然因素、农机农艺结合等4个方面分析影响切蔓机作业性能的因素,阐述甘薯切蔓机的发展概况和国内外典型的机具,研究分析我国甘薯切蔓机落后的症结所在,并提出其主要发展趋势和对策.     

滚筒式棉秆铡切机构的设计与试验

设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,减轻铡切刀的磨损,降低铡切作业功耗。根据棉秆特性,确定关键部件的参数,并运用SolidWorks Simulation软件对铡切刀进行静强度校核和对滚筒式铡切机构进行模态分析,研究铡切刀的应力、应变分布和滚筒式铡切机构的固有频率和振型。结果表明:铡切刀最大应力和最大变形均发生在螺栓孔处,分别为234.6×106 N/m2和7.521×10-4 mm,铡切刀材料选用65Mn钢材,可满足性能要求;滚筒式铡切机构的最低阶固有频率为53.675Hz,高于其工作激励频率6.5 Hz,不会形成共振。对该机构的主要性能进行试验,结果表明:当铡切滚筒以185r/min旋转时,棉秆的铡切长度合格率为95.31%,消耗功率约30kW。     

花椒采摘机的设计与试验

针对目前花椒收获机械化程度低,损失率高的缺点,设计了一种机械式花椒采摘机。该机利用拔椒轮高速旋转时产生的梳刷作用和拨椒轮与弧形凹板问相对运动所产生的搓擦作用收获花椒。通过花椒采收试验,利用正交试验设计,探讨了不同工艺参数对采收效果的影响。试验数据分析显示,3个工艺参数对采收率影响大小顺序为为拨椒轮转速、凹板间隙和拨椒轮横杆数。该机的最优工作参数组合为,拨椒轮转速250r／min、凹板间隙3mm、拔椒轮横杆数4个,该机具采收率高,花椒及其枝叶损伤小。     

2CJQ-1型预切种式巨菌草种植机的设计与试验

针对巨菌草人工种植劳动强度大、工序繁琐、预切种式巨菌草种植机械设备缺乏以及种苗个体直径差异较大等问题,研制了一种2CJQ-1型预切种式巨菌草种植机,进行了推种机构、排种装置和牵引连接机构等关键部件设计,确定了其关键参数,该机能一次实现松土开沟、基肥深施、单行排种、覆土埋种和镇压等功能.田间试验表明:在拖拉机前行速度为2.88~3.6km/h、后动力输出轴转速为2 240~2 970r/min时,漏播率为2.27%,重播率为3.209%,发芽率大于80%,种植作业效果良好,主要性能指标基本满足巨菌草种植农艺要求.     

玉米钵育移栽机供切苗机构设计及试验研究

针对国内现有半自动玉米移栽机供、切苗机构自动化程度低,致使劳动强度大,栽植效果不稳定等问题,以黑龙江八一农垦大学研制的生物质连钵秧盘为基础,设计一种可实现自动供送、切割的全自动玉米钵育移栽机供切苗机构.通过理论及试验研究可得,送苗轨道为50 mm×40 mm,供苗角度39°,采用四二式电机带动宽为37 mm,直径为42...     

大葱移栽机的设计与试验研究

由于大葱移栽的农艺要求特殊,国产的各种移栽机都不适合大葱这类小株距作物的移栽。为了实现大葱机械化移栽,作者分析了国内各种移栽机的结构特点,确定了以挠盘式栽植器为研究对象,在分析挠盘式栽植器运动轨迹和特征参数的基础上,设计了一台挠盘式大葱移栽机,田间试验结果不仅证明了挠盘式移栽机可以满足大葱栽植的农艺要求,实现小株距移栽,而且验证了挠盘式移栽机设计方法的可靠性。     

苹果苗木平茬机的设计与试验

针对新型矮砧密植果园苹果幼苗嫁接培育中苗木平茬作业效率低的问题,设计研发了一款集苗木引导、夹持、切割、运输、收集于一体的苹果苗木平茬机,对夹持部件、传动部件、切削部件进行设计。应用模态分析软件对刀盘进行分析,得到刀盘极限转速4380 r/min。并对刀盘转速进行单因素5水平田间试验,试验结果表明:平茬机在最优作业转速4100 r/min下,苗木切割高度合格率为92.00%,切口质量合格率为93.33%,作业性能稳定,作业质量满足农艺要求,提高了平茬作业效率。     

进给力对纵向圆锯机锯切性能影响的研究

通过对鱼鳞松在SJM—50数字式锯木参数试验台的锯切试验,在切削速度一定的条件下,分析了切削力、锯切功率、锯切生产率与进给力的关系,摸清了进给力对纵向圆锯机切性能的影响情况,得出其进给力的最佳值应控制在147～196N的范围内,这样可以实现降低功率的目的。     

圆盘式切膜起茬部件的设计与试验

[目的]研究解决玉米生长过程中呈伞型的气生根与次生根将地膜紧密包裹问题,最大限度地起出地膜和根茬,达到资源的高效利用.[方法]采用三因素三水平Box-Behnken试验设计方法,运用圆盘式切膜起茬机理,于2015年8月在新疆塔城市喀拉哈巴克乡先锋村进行玉米起茬试验,研究入士深度、前进速度和立柱间距三个主导因素对玉米根茬起茬率的影响.[结果]建立了切膜起茬部件入土深度、前进速度、立柱间距和起茬率之间的数学模型,并进行17组起茬率组合试验,得出17组相应的起茬率.最大起茬率为93.9;,工作参数是:入土深度为150 mm、前进速度为3 km/h、立柱间距为100 mm;最小起茬率为63.5;,工作参数是:入土深度为100 mm、前进速度为2 km/h、立柱间距为63.5mm.[结论]研究了圆盘式切膜起茬的原理,分析了影响起茬性能的关键因素,并通过试验验证得到优化参数组合入土深度为151 mm、前进速度为4 km/h、立柱间距为100 mm,最优起茬率为93.1;,为圆盘式切膜起茬机的研发提供一定的理论基础.