果园绿肥粉碎翻压装备研究现状分析

随着"质量兴农、绿色兴农"战略的推进,及人们对水果品质的高要求,绿肥这一可改变土壤理化性质及有机质含量,提高水果产量和品质的环保型肥料,逐步被人们重视.通过查阅国内外相关文献后,发现目前我国果园绿肥粉碎翻压装备存在研发力度不足、推广适用性不强及绿肥供肥机制不完善等问题,提出加强果园绿肥装备的研发力度,加强对果农的引导,...     

紫云英绿肥盛花期埋切翻压组合作业机设计与试验

为实现紫云英绿肥规模化种植区域的绿肥高效、低耗机械化翻压,基于前端埋切、后端翻压的结构配置思路,设计了一种无动力输入的紫云英绿肥盛花期埋切翻压组合作业机。对盛花期紫云英生物学特征及压切特性开展研究,进而设计了辊筒组件、前悬挂连接组件、栅条式翻转犁等主要工作部件;通过理论计算和力学分析,得到实现紫云英茎秆顺畅埋切的压切辊半径为305 mm、压切刀滑切角范围为34. 3°～55. 7°;采用水平直元线法设计了栅条式犁体曲面,推导得到导曲线抛物线方程,并绘制了犁体直元线角变化规律图。紫云英绿肥盛花期田间翻压试验结果表明:在机具作业速度为5. 8～6. 0 km/h条件下,茎秆切断长度合格率92%,耕宽稳定性变异系数3. 7%,耕深稳定性变异系数5. 6%,土垡破碎率85. 6%,植被翻压覆盖率98. 3%,试验指标均符合国家和行业标准要求。设计的埋切翻压组合作业机工作效率可达0. 67～1. 20 hm2/h,在翻压质量和组配方式上明显优于目前我国常用的畜力犁、铧式犁、旋耕机等翻压方式,具有很好的推广应用价值。     

绿肥机械化翻青技术研究现状与趋势

绿肥翻青是绿肥植物转换为绿肥的关键生产环节,然而绿肥翻青技术与机具的缺乏是制约我国绿肥机械化生产的重要因素。为此,分析了目前国内绿肥翻青常用技术,比较了几种典型绿肥翻青技术与机具的技术优势和存在的不足,提出了绿肥翻青机的研究应朝着通用性好、能耗低、效率高等方向发展,同时在着手绿肥生物特性及其茎秆的机械物理特性的研究基础上,加强绿肥翻青技术与装备向多功能联合作业和智能化无人驾驶操作方向发展等。     

4SFYK-150型生物质秸秆粉碎压捆机研制与试验

针对目前国内外投入应用的秸秆打捆机和压捆机均不具备粉碎功能的问题,研制开发了4SFYK-150型生物质秸秆粉碎压捆机。该机主要适用于在粉碎玉米和高梁等作物秸秆的同时收集压捆,作业一次完成秸秆粉碎、自动收集、压捆等多项农艺,能有效地减少田间作物秸秆残存量,为保证下茬作物的播种质量奠定了良好的基础。同时,可减少秸秆焚烧污染,维护生态环境,并为养殖业、造纸业、秸秆发电、酒精制造以及墙体材料制造业提供更多的材料资源。通过性能试验和生产试验证明,该机各项技术性能指标达到设计要求,符合国家相关标准,作业质量满足农艺要求。     

摘穗与秸秆粉碎复式作业机构设计与试验

设计了一种摘穗与秸秆粉碎复式作业机构.该机构主要由摘穗板、一对拉茎辊和一个切割刀辊组成.拉茎辊带有凸棱,凸棱上按一定间隔设有开口,切割刀辊上装有缺口圆盘刀片,刀片与拉茎辊凸棱的开口配合,茎秆下拉时,切割刀辊将茎秆切碎,一套机构实现摘穗和秸秆切碎2个功能.建立了茎秆下拉运动方程,分析了茎秆在机构间的运动规律,理论上证明了茎秆下拉的运动轨迹具有较好的直线度.初步试验表明,该机构的摘穗效果良好,籽粒损伤率和果穗损失率低、茎秆折断减少,功耗是摘穗机构与秸秆切碎机构分置时的35％,节能效果显著.     

秸秆粉碎还田与整地复式作业机连接装置设计与试验

针对东北稻区秸秆粉碎质量不达标影响后续整地质量,机具下地作业次数多土壤压实严重的问题,设计一种连接装置可连接秸秆粉碎还田机与整地机具,一次下地实现秸秆粉碎还田与整地的复式作业。综合考虑秸秆粉碎还田与犁耕之间的交互作用与匹配性,从横垂面、纵垂面、水平面3个运动平面对连接装置进行理论分析,并通过仿真对连接装置进行稳定性分析。通过理论分析,进行连接装置横垂面幅宽匹配性、纵垂面作业位置匹配性、水平面动力学匹配性研究;根据理论分析得的连接参数,进行连接装置结构设计;通过ANSYS Workbench进行关键连接装置的静力学分析及动态分析,设计的装置满足强度要求及运输状态的稳定性要求。复式作业与分段作业的田间试验表明,复式作业能够达到犁耕的工作稳定性要求,耕深平均值为17.3 cm,耕深稳定性系数为91.2%,耕宽平均值为119.2 cm,耕宽稳定性系数为93.6%;复式作业植被覆盖率为95.7%,分段作业植被覆盖率为98.3%,二者无显著性差异,且复式作业油耗比分段作业少,可减少油耗3.15 kg/hm²。     

秸秆捡拾粉碎掩埋复式还田机设计与试验

针对黄淮海地区存在玉米秸秆量大、后续播种难度大等问题,设计了一种秸秆捡拾粉碎掩埋复式还田机,能一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送和开沟掩埋等作业。应用典型弹齿滚筒式捡拾装置工作原理,通过弹齿捡拾秸秆过程的分析,确定了弹齿滚筒式捡拾装置的导轨中心线轨迹和捡拾相位,并对弹齿进行了基于实际作业情况的运动学分析,其运动轨迹与速度变化规律能够满足捡拾秸秆的需求。采用动定刀支撑切割方式粉碎秸秆,并利用粉碎腔体内的高速气流和置于腔体后侧的挡草板,实现秸秆掩埋还田比例调节和部分秸秆抛撒还田。开沟装置、秸秆输送导向装置出草口和圆盘覆土装置从前向后依次布置,顺序完成开沟、秸秆入沟和覆土掩埋工序。田间试验表明,当作业速度为3 km/h时,秸秆捡拾率为93.5%,粉碎长度合格率为92.6%,开沟深度稳定性系数为95.0%,秸秆入沟率与预先设定的掩埋比例基本一致,各项技术指标满足技术要求。     

果园行间绿肥碎草机设计与试验

为解决现有机械在果树行间绿肥碎草难度大、成本高、效率低等问题,研究设计一种果树行间小型绿肥碎草机械.该机具能够一次完成碎草、抛撒和镇压等多项作业功能,通过拖拉机提供动力来源,主要由悬挂架、变速箱、碎草盘、机架、限高轮等组成.利用Ansys软件对机械关键部件进行仿真分析,经分析得出选材强度满足使用要求.依据秸秆还田机作业...     

水田带状复式整地机关键部件设计与试验

针对水稻宽窄行栽培模式中苗床整地的技术特点,设计一种带状少耕整地复式作业机具,解决规模化水田整地作业的少、免耕技术问题,实现水田苗床间隔精细整地、浅松及条施肥复式作业.根据现有水稻宽窄行种植行距要求,通过对其带状旋耕部件运动学分析以及特殊旋耕刀片设计,确定了带状旋耕机构的关键参数,实现300 mm整地作业带,相邻300...     

2ZLF-2甘薯裸苗复式移栽机设计与试验

为提高甘薯移栽水平,解决现有移栽机结构单一、缺少浇水部件的难题,研制了一款集精细化旋耕整地、起垄、移栽及浇水等功能为一体的甘薯裸苗复式移栽机。介绍了甘薯裸苗复式移栽机的基本结构、工作原理和相关参数等。田间试验结果表明,该机栽植频率为每行每人40株,漏栽率1.51%,栽植深度合格率93.1%,栽植株距合格率92.4%,均符合国家标准要求。     

纵向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机的设计与试验

针对目前香蕉秸秆粉碎还田机仍然存在秸秆纤维缠绕严重、秸秆粉碎不彻底、粉碎刀具变形及损坏等问题,提出纵向刀辊香蕉秸秆粉碎还田方案,设计了一种纵向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机,阐述了该机具的总体设计方案,确定了粉碎装置、传动系统等主要部件的设计。田间试验表明,该机具平均工作效率为0.41 hm^2/h,满足0.40 hm^2/h工作效率的性能指标,秸秆粉碎合格率为95.94%,大于秸秆粉碎合格率为94%的性能要求,有效解决了原有机具存在的不足,满足了香蕉秸秆粉碎还田的实际需求。     

自走式香蕉秸秆粉碎还田机设计与仿真分析

为解决海南省香蕉秸秆粉碎机具在作业过程中的缠绕和粉碎效果差的问题,设计一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机。阐述整机的工作原理,对喂入装置、粉碎装置进行理论研究并确定装置作业参数,完成结构设计。运用ANSYS软件对粉碎刀片进行静力学分析,结果表明: 粉碎刀片在正常工作下的最大等效应力为260.91 MPa,最大形变为0.159 88 mm,低于刀具材料的最大屈服强度,可以保证机器的合理性与适用性。对粉碎过程进行动力学仿真模拟试验,选取刀端线速度和切割角度为试验因素,以秸秆所受最大应力和能量损耗为评价指标,进行二因素三水平试验。结果表明: 最优参数组合为刀片刀端线速度30 m/s,切割角度15°,此时秸秆所受最大应力为12.885 2 MPa,能量损耗为3.50 J。研究结果可为机具进一步优化设计提供理论参考,为香蕉秸秆粉碎还田智能化的发展提供技术参考。     

异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机设计与试验

香蕉秸秆含水率高、脆性大、富含纤维素,而现有的香蕉秸秆粉碎还田机粉碎率低、能耗高且茎秆纤维易缠绕粉碎刀辊。针对上述问题,设计一种异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机,介绍该机的总体设计方案,确定粉碎装置、传动系统、限深装置的结构和主要参数。田间试验表明:该机器在田间作业时,当刀辊转速为1 600 r/min,前进速度为12.9 m/s,粉碎刀片长度为124 mm时可达到最优工作状态,此时平均工作效率为0.437 hm^2/h,高于性能指标0.400 hm^2/h;机器平均粉碎合格率为97.09%,大于行业标准94%,达到秸秆粉碎还田的农艺要求。     

牵引式疏花机设计与试验

针对疏花环节作业强度大、成本高及机械式疏花装置参数不可调等问题,结合现代化果园种植模式的农艺要求,设计一种牵引式疏花机。通过调整疏花机转轴转速、工作位置、切入角度及胶条间隔等主要参数进行疏花作业,提高装置在果园管理工作中的使用范围,并对牵引机构、传动机构、连杆机构、机架、液压马达、导向滑轨、转动轴、胶条进行结构设计。结合疏花机工作环境及负载力大小,对液压控制系统进行选型与设计,确定液压缸内径为25 mm,活塞杆直径为13 mm,最大负载为2.5 MPa,导向套长度为17 mm,液压泵为2.5 MPa,电机为2.5 kW,并校验活塞杆稳定性。田间试验表明,当整机前进速度为4 km/h、胶条转速为300～400 r/min、胶条间隔为5 cm时,疏除率在29%～35%,满足疏花阶段的农艺要求。     

绿篱顶侧面枝叶同步修剪机设计与试验

针对我国高速公路中央分隔绿化带车载式修剪机械功能单一、成本高、效率低、普及推广量小等问题,结合高速公路绿化养护工程实际需要,借鉴现有绿篱修剪机技术,研制出一种顶侧部同步修剪的绿篱修剪机.该机型以四轮拖拉机为动力,具有切割器的升降、避障、残枝残叶清扫、角度调节及离合操作等功能,整机一次往返作业即可完成中央分隔绿化带的修剪...     

双辊式食用菌培养料翻堆机翻堆装置设计与试验

为解决现阶段食用菌生产基地人工翻堆方式存在作业环境差、劳动强度大、工作效率低以及物料混合不均等问题,提出一种双辊式翻堆装置的翻堆机。该翻堆装置利用双螺旋方式对抛刀进行分布设计,根据分层切削原理,利用小半径抛刀作业来实现较大翻堆深度;通过构建双辊翻堆的离散元仿真模型,利用EDEM软件对翻堆装置的工程进程和不同工况下颗粒流动、碰撞和抛撒情况进行分析,通过仿真分析和Central Composite Design试验分析确定双辊轴间距525.17 mm,轴线夹角35.25°的最优组合。最后进行实地试验验证离散元模拟翻堆机翻堆作业的可行性并对翻堆机作业性能进行测试,试验结果表明：作业后料堆混合系数为0.714,作业功耗为1.828 kW,表明该翻堆机具有良好的破碎与混合效果。     

卧式蔬菜苗嫁接机设计与试验

为提高蔬菜嫁接作业效率、降低人工劳动强度和嫁接成本,对人工蔬菜苗嫁接过程中的关键动作及流程进行梳理,分析秧苗—机器互作机理,采用双向切割对接技术,设计一种卧式轻便型蔬菜苗半自动嫁接机。根据嫁接机实际使用要求,利用气动驱动方式实现蔬菜苗的自动夹持、切割和对接动作。基于传感器输入信号以及输出执行元件特点,选用欧姆龙PLC作为嫁接机控制器,并依据嫁接机作业流程编写控制程序。最后对该机器性能进行嫁接测试,结果表明,嫁接机平均作业效率为348株/h,平均嫁接成功率为93.3%,嫁接苗零损伤。该机机构设计合理,工作性能稳定可靠,与市场现有嫁接机相比成本显著降低,因此可为中小型育苗基地和农户嫁接苗生产提供技术支撑,同时可为农业机械化辅助装置的研发和应用提供参考。     

履带自走式草莓旋耕起垄施肥复式作业机设计与试验

为解决江苏、安徽等长江中下游地区草莓种植季节土壤含水率高,传统草莓起垄机具易打滑、起垄高度不够、效率低、功能单一等问题,研制一种履带自走式草莓旋耕起垄施肥复式作业机,以橡胶履带式底盘为动力,采用垄沟位开沟培土、形垄装置拢土、垄体仿形镇压综合起垄技术完成起垄作业,利用分层施肥装置完成垄体分层对位施肥作业,通过理论分析与三...     

仿生香蕉秸秆粉碎装置关键部件作业参数优化与试验

目前用于香蕉秸秆粉碎的刀具在使用过程中存在刀具磨损量大、刀具易断裂、刀具适应性差等问题。结合香蕉秸秆含水量高、纤维含量丰富等物理特性,基于仿生学原理,通过狼爪获取灵感,获取仿狼爪轮廓曲线刀刃曲线方程,加工出一种仿生式减阻型秸秆粉碎刀,并设计香蕉秸秆粉碎刀轴。运用中心组合试验设计理论对秸秆还田机作业关键参数还田机前进速度、刀轴转速、刀片厚度进行研究,采用二次正交旋转组合设计试验方法并用Design-Expert进行数据处理,建立秸秆粉碎合格率的回归数学模型并进行方差分析。分析得出影响秸秆粉碎合格率的显著性顺序由大到小为刀轴转速、刀片厚度、还田机前进速度。通过响应曲面法得出最优作业参数组合为:还田机前进速度为4.72 km/h、刀轴转速为1 626.67 r/min、刀片厚度为9.84 mm,此时,香蕉秸秆粉碎合格率为97.28%。在最优参数组合的情况下,实际秸秆粉碎合格率为96.94%。通过与直型粉碎刀进行对比试验,秸秆粉碎合格率提高2.34个百分点。该研究为提高香蕉秸秆粉碎还田机作业质量提供参考。     

蔬菜育苗基质块成型机设计与试验

基质块育苗移栽具有护根护苗、缓苗期短、成活率高等优点,相比穴盘钵苗,基质块苗市场保有量仍相对较少,主要受限于基质块成型加工设备配套不足,因此本文设计了一种蔬菜育苗基质块成型机,实现自动铺土、压块、投块、输送等功能为一体,通过对整机结构和传动系统、钵盘机构、压块及投块机构等关键部件进行设计,以蚯蚓粪土壤为原料对影响基质块...