基于轮毂电机驱动的电动微耕机机架设计与分析

[目的]设计适合设施农业用电动微耕机作业工况及功能要求的机具。[方法]应用ANSYS软件对机架进行有限元分析,按照适合高效设施农业作业的结构尺寸和实际工作条件,建立耕机机架三维模型,进行旋耕受力分析和机架有限元分析。通过分析与计算,确定其工作受力和结构参数,并制作机架实体,进行相关试验验证。[结果]通过有限元分析,得到了机架有效数据。根据优化设计参数制作了机架实体。经试验验证,新设计的机架结构可满足各种工况需求。[结论]该研究为进一步的轮毂电机驱动的微型农机具结构优化设计提供了理论依据。     

温室电动微耕机的设计

针对设施农业的发展趋势,设计了一种电动微耕机,该微耕机动力系统为电动机,污染较小,可以实现两档换挡,具有转向离合器,可以实现在狭小环境下轻松转向。     

电动微耕机振动特性分析与减振研究

为了推进电动微耕机在丘陵山区的应用,需要解决耕深大于10 cm的锂电池组电动微耕机振动的定量化研究问题.采用对整机动力学模型进行简化,建立整机振动数学模型和构建基于Matlab/Simulink整机振动模型仿真的方法;利用田间试验对比验证模型精确度,得到了电动微耕机扶手架、支撑架平板在快挡工况下竖直方向振动加速度均方根...     

基于超级电容辅能的电动微耕机复合电源系统研究与试验

锂电池组为单一动力源的电动微耕机在丘陵山地复杂多变的作业工况中,锂电池频繁瞬时大电流波动放电,严重影响锂电池的能效及寿命,本文将超级电容应用在电动微耕机上构成复合电源,并对该复合电源的参数匹配及能量分配策略进行了研究.结合电动微耕机实际作业情况,设计了逻辑门限控制策略,控制系统以主控芯片STM32F103为核心,使用C语言编程,对单一锂电池电源和复合电源两种工作模式下磷酸铁锂电池的工作电流、功率、温度、容量衰退速率等进行了试验与分析.田间试验表明,在一定土壤条件下,复合电源工作模式与单一锂电池电源相比,针对电机不同转速和不同地块,磷酸铁锂电池电流平均波动范围分别缩减14.37,13.07,14.3,15.23,13.77A,平均峰值功率分别下降43.6%,75.2%,77.4%,76.4%,60.3%.由于超出阈值的部分大电流由超级电容补充,磷酸铁锂电池输出电流变平缓,使磷酸铁锂电池组免受突变大电流的冲击;复合电源中磷酸铁锂电池组平均温升相较于单一电源锂电池组分别下降0.13,1.48,1.67,2.26,3.45℃;在试验作业时间内,复合电源中磷酸铁锂电池组平均容量衰退速率分别下降2...     

微耕机的构造及使用与维护

<正>微耕机以其轻便、灵活、多功能和价格低廉而成为农民种田的新宠,目前仅在贵阳市花溪区微耕机的保有量近1000台,是保证广大农民春种秋播的重要力量。微耕机最主要是用来对水、旱地进行旋耕及犁耕。微耕机的旋耕能一次完成耕耙作业,其工作特点是碎土能力强,耕后的表土细碎、地面平整、土肥掺和均匀,且能抢农时、省劳力,广泛应用于果园菜地、稻田水耕及播前整     

微耕机的保养技术

从目前我国农机发展的情况看,小型耕耘机在我国农村发展很快。作者主要介绍了微耕机主要部件的润滑技术及使用、保养技术,旨在为微耕机用户提供参考。     

微耕机的使用与保养

为了充分发挥微耕机的使用效率，现给大家介绍以风冷式柴油机为动力的微耕机的使用与保养常识。     

自走式茶园微耕机的设计

茶园的除草、碎土是茶园管理的重要环节,传统的除草碎土方式都是人工操作,作业效率低,劳动强度大。为了提高茶园的除草碎土效率,设计制造一种自走式茶园微耕机,使用ansys软件对刀片和刀轴进行静力学分析,得出刀片刀轴的最大应力与最大应变的位置。最后对微耕机进行性能实验,结果表明,该微耕机耕作幅宽365 mm,耕作深度118 mm,稳定性系数达91.6%,能够有效满足茶园耕作的需求并保证工作的稳定性。     

四轮独立驱动电动拖拉机牵引作业转矩分配研究

[目的]为使四轮驱动电动拖拉机在牵引作业工况下能够获得更好的牵引性能,提出轮边电机式独立驱动方案,驱动轮转矩实时可控。[方法]采用力矩平衡的方法,对牵引作业工况下的四轮独立驱动拖拉机进行动力学分析,得到前、后轮垂向载荷转移随挂钩阻力矩变化的关系。基于驱动轮的地面附着性能,以载荷比为转矩分配依据,建立前、后轮转矩分配比基于挂钩阻力矩变化的Matlab/Simulink仿真计算模型。根据参数计算,匹配合适部件,搭建了四轮独立驱动电动拖拉机试验台架。根据仿真结果在台架上通过Lab VIEW编程测控实现转矩分配随牵引阻力矩变化而变化。[结果]牵引作业时,前、后驱动轮垂向载荷发生改变,重心后移,驱动轮的地面附着能力改变。基于载荷比转矩分配最多可以比均匀分配提高800 N·m的有效驱动力矩。[结论]采用驱动轮力矩平衡的方法,以车轮垂向载荷为转矩分配依据,得到牵引作业下前、后驱动轮的转矩分配与挂钩阻力矩的关系。按照规律对转矩合理分配,提高拖拉机的牵引性能和能量利用效率。     

微耕机旋耕刀具的研究进展

微耕机已经成为丘陵山地提升农业机械化水平的常用有力工具,而适用于微耕机耕耘作业的旋耕刀具是其作业的最重要部件。本文综述了近年来国内外学者对旋耕刀具的数字化设计研究现状,总结了微耕机旋耕刀具的研究进展情况,以期为微耕机旋耕刀具的应用提供参考。     

基于MATLAB的旋耕机运动仿真分析

【目的】对旋耕机的运动过程进行仿真分析,获得与系统匹配的旋耕机运动参数。【方法】利用MATLAB分析了旋耕机切土节距、功率消耗与机组前进速度、刀轴转速、耕幅等的关系,并分析旋耕刀的运动轨迹及端点速度。【结果】根据旋耕机对切土节距以及功率消耗的要求,设计旋耕机的较优运行组合参数为:前进速度vm=0.72m/s,刀轴转速n=240r/min,耕幅B=0.8m。根据设定的参数,由旋耕刀端点的运动轨迹可知其耕深为0.2m,沟底凸起高度为0.02m。在设计参数下,旋耕刀端点速度的大小和方向呈周期性变化,证明运动参数的选取是合理的。【结论】在旋耕机的运动分析过程中使用MATLAB技术,易于得到与系统匹配的运动参数。     

基于知识工程的旋耕机智能设计系统研究与开发

【目的】为了解决旋耕机设计效率低的问题,基于知识工程理论构建了旋耕机智能设计系统,为旋耕机的快速设计提供参考。【方法】在分析旋耕机设计相关知识的基础上,以系统-零部件-设计知识为思路,整理了设计规则,采用产生式表示方法建立零部件参数库、设计规则库、装配信息库、模型实例库,将基于规则的推理和基于实例的推理相结合,提出基于经验规则的模糊推理算法和推理解释机制,并通过相关程序编写推演应用,利用Visual-Studio和API对SolidWorks进行二次开发并整合相关程序,针对智能设计产品的可靠性进行EDEM-ANSYS耦合仿真验证。【结果】在研究整理旋耕机设计知识的基础上,深度挖掘了更多隐性知识,基于SQLite关系型数据库构建了旋耕机设计规则库和实例库,应用混合推理算法和用二次开发技术实现了设计资源的重用和数据关联、尺寸特征驱动零部件变更、零部件自动装配等功能,开发了.exe格式的整套系统,在Windows 10操作系统、Intel i5 7th处理器、16G内存配置环境下,2～3 min即可完成整机的设计并输出三维模型。仿真验证表明,设计旋耕机土壤破碎率约为72.13%,不平整土层厚度约为2.8 cm,碎土效果及地表平整度均较好;耕作部件强度满足设计要求。【结论】利用所设计的智能系统可快速自动生成符合用户需求的旋耕机三维模型和参数,且系统产品完全满足工作需求和工作可靠性,有效提高了旋耕机的设计效率。     

卧轴式旋耕机刀齿工作参数的图解方法

根据工程力学点的复合运动理论,分析了卧轴式旋耕机刀齿运动速度的图解过程,首次提出了刀齿切削速度、入土角和工作深度等主要工作参数的图解方法。这种方法直观、简单,可应用于收获、播种等农机具工作参数的分析设计和教学过程。     

旋耕机三点悬挂机具调平机构的研制与试验

为了使拖拉机旋耕机具在田间作业时保持平稳并实现耕深一致性,为1GDZ–150型履带式旋耕机三点悬挂装置研制了调平机构。该机构由杠杆机械部分、液压系统和倾角信号采集装置组成。机具作业时,倾角传感器实时检测其倾角,采用复合数字滤波算法组合对倾角数据进行滤波处理,同步液压缸通过杠杆机构以中心不动调平法调节机具的倾角以实现调平。试验结果表明,该调平机构作业时,耕深均值为11.34 cm,旋耕机具的耕深稳定性变异系数为3.7%,能够较好地完成调平作业。     

卧式旋耕机刀辊优化技术现状及展望

卧式旋耕机是我国常用的耕耘机械，通过刀辊旋转来切碎土壤、耕耘土地；但是刀辊作业过程中常常出现缠草堵泥和能耗较大的问题，严重影响了耕作效率。刀辊优化能提高防缠能力、降低能耗，是提升旋耕机的工作效率和工作质量的关键。本文分旋耕刀优化、刀座优化和刀轴优化三大类深入阐述了旋耕机刀辊优化的国内外研究现状，并对刀辊优化研究国内外现状进行总结，对旋耕机刀辊优化研究的发展方向进行展望。     

四重滚筒式牧草烘干机控制系统应用研究

文章介绍了四重滚筒式牧草烘干机的结构,针对四重滚筒式牧草烘干机的烘干工艺要求,提出了系统控制的软硬件设计方案,进行了模糊PID控制算法的仿真。结果表明,模糊PID算法优于常规PID算法,其调节时间短和控制精度高,能够满足牧草烘干工艺要求。     

1SG-230 型甘蔗地深松旋耕联合作业机的设计

为解决传统甘蔗地深松功耗大、作业成本高等问题,在研究分析传统国内外耕整地联合作业机的基础上,研制出可与大型轮式拖拉机相配套的1SG-230型甘蔗地深松旋耕联合作业机.该机具通过在一般旋耕机前增加一组深松装置,一次作业能够同时完成深松和旋耕作业.结果表明:深松深度比一般铧犁深耕约深5 cm,作业效率提高约40％,而单位面积燃油消耗量相对增加不大,旋耕作业质量也能保证,可节能降低作业成本.     

旋耕埋草机立刀设计功能实现程度的分析

以1GMC-70型船式旋耕埋草机立刀为研究对象,分析立刀设计功能,建立立刀刃口函数曲线,并利用Matlab软件进行立刀运动学分析。结果表明:立刀当前的结构参数不能很好地与其设计功能相匹配,立刀对螺旋横刀切土节距的增加量小于螺旋横刀切土节距的1/3,立刀自身的秸秆切断效应以及辅助螺旋横刀处理秸秆等效应都比较弱;立刀对未耕土壤有破茬作用,但破茬深度约为垡片最大厚度的1/3,破茬效应较小;立刀对刀辊后方已耕土壤几乎没有碎土效应;立刀没有将垡条切断,它只切割了垡条横截面积的40%左右;立刀的4-3-4-3-4焊接排布方式没有增加自身作业机会。田间作业试验表明,旋耕埋草机是否设置立刀对作业效果没有区别,故在当前结构参数下立刀没有实现其设计功能,建议重新设计立刀。     

水稻分蘖角度的研究进展

水稻株型在育种上具有极其重要的意义,而水稻分蘖角度是创新水稻株型的重要因素之一。本文综述了水稻分蘖角度的不同分类、调控机制以及国内外对水稻分蘖角度基因的遗传分析、定位和克隆。     

旋耕埋草机螺旋横刀制造工艺误差及影响

分析1GMC–70型船式旋耕埋草机核心耕作部件螺旋横刀的制造工艺过程,研究制造工艺误差量及对整机耕作性能的影响。结果发现,由于采用近似加工方式,致使螺旋横刀的旋转轴线与刀辊轴线构成了空间异面直线,两者之间垂直距离为204.2 mm,空间夹角为28.7°;螺旋横刀刃口上各点的旋转半径、静态滑切角和静态切土角等参数波动区间分别为[189.0,200.0]、[14.7°,32.4°]和[70.3°,73.7°]。螺旋横刀端部静态滑切角最小(14.7°)时,属于砍切范畴,导致耕作过程中端部刃口缠草;螺旋横刀端部刃口旋转半径最大(200.0 mm)时,静态切土角最大(73.7°),这些因素影响整机单遍作业耕深。