水田链桨式驱动装置推力计算

为寻求合适的水田驱动装置及其推力的预测方法，阐述了链桨式驱动装置的工作原理并在将土壤作为流变体的情况下导出了其推力的计算公式，试验表明，导出了的式子与实测结果吻合良好。     

湿软土壤剪切应力—剪切速度—时间关系及其应用(第3报)——湿软土壤上履带板的推力计算

为了合理地预测湿软地上履带行走装置的推进力,对履带板的推力计算模型进行了修正。修正后的计算模型考虑了土壤受剪速度对其剪切应力的影响。实验结果表明履带板的推力介于考虑和不考虑履剌效应的两个理论值之间。     

拖拉机车轮性能参数的计算机分析

根据拖拉机机组的空间载荷模式,导出了普遍适用于四轮驱动和两轮驱动拖拉机的载荷方程组和驱动方程组,可根据机组外载向量用计算机方便地求出四个车轮的三维载荷和滑转率。计算结果精确可靠。     

湿软土壤上履带板的推力计算

为了合理地预测湿软地上履带行走装置的推进力，对履带板的推力计算模型行了修正。修正后的计算模型考虑了土壤受剪速度对其剪切应力的影响。实验结果表明履带板的推力介于考虑和不考虑覆刺效应的两个理论值之间。     

温室气动天窗机构的动力学仿真研究

根据华东地区的气象资料,分析确定风载与天窗位置角的关系,同时计算天窗均布结构重力和集中力两种荷载,在此基础上,针对经过优化设计的气动天窗机构,导出气缸负载表达式.结合气压传动特性,导出驱动力矩、驱动功率、排气节流压降和天窗运动的动力学基本方程.采用非线性规划方法,以动力学基本方程为目标函数,考虑适当的约束,建立气动天窗的动力学仿真模型.模型求解给出了气缸负载、天窗驱动功率、天窗角加速度和角速度等随天窗位置角变化的过程.     

后抛式免耕播种机碎秸装置离地高度自动控制系统研制

为了解决秸秆粉碎后抛式免耕播种机田间作业时,碎秸装置入土灭茬造成作业负载大、秸秆输送装置拥堵和卡滞的问题,该文研制了基于双扇形孔金属检测圆盘和接近开关的扭转变形采集装置,以有效监测驱动轴的转速和因扭矩负载变化引起的驱动轴错位角。设计了基于32位ARM CortexTM-M3核微处理器的碎秸装置离地高度自动控制系统,实时采集驱动轴转速和错位角,分析其变化趋势,辨别作业工况,输出相应电磁阀控制信号,驱动液压缸适时调整碎秸装置的离地高度,稳定作业负载。试验结果表明,在2 500 r/min的驱动轴额定转速下,碎秸装置离地高度的改变使作业负载变化时,自动控制系统使驱动轴的转速控制在2 448～2 632 r/min之间,驱动轴错位角的变化量为±0.002 4 rad,控制信号对错位角变化的响应延时为0.24 s。田间试验结果表明,利用碎秸装置离地高度自动控制系统后机具的通过性极大改善,堵塞现象消失,作业效率提高52.9%,碎秸作业后地表残茬高度降低43.4%。该设计利用驱动轴转速和错位角的变化趋势辨别作业工况,消除了机械结构参数和材质差异等因素对驱动轴错位角的影响,可为相关农机具扭矩负载定性监测提供借鉴。     

组合式左翻驱动圆盘犁的入土及平衡性能计算分析

为了提高驱动圆盘犁的旱耕入土能力,改善平衡性能,该文提出了一种无需尾轮装置、由驱动圆盘犁和铧式犁组合而成的组合式左翻驱动圆盘犁,比普通驱动圆盘犁的结构有了显著的简化,减轻了犁的整机重量,降低了原材料及加工成本.通过对入土力矩及侧向力平衡装置在沟墙上的支撑面积的计算,结果表明了组合式驱动圆盘犁比通驱动圆盘犁入土力矩增大了...     

机械驱动式辣椒穴盘苗自动取投苗系统设计与试验

针对目前半自动移栽机人工取投苗劳动强度大、工作效率低,控制系统复杂等问题,该研究结合当前新疆穴盘苗移栽作业模式和农艺要求,模仿人工取喂苗的方式设计了一种机械驱动式辣椒穴盘苗自动取投苗系统。该自动取投苗系统由地轮提供动力,通过穴盘进给装置的横向送苗驱动机构和纵向送苗驱动机构驱动穴盘横向、纵向准确移位,实现128穴整盘穴盘苗的自动进给,通过机械取投苗装置实现穴盘苗的自动取投。根据"己"字型穴盘进给方案和机械手取投苗轨迹与姿态要求,确定了机械取投苗装置偏转驱动机构和拔取驱动机构各构件的尺寸参数,构建了机械自动取投苗机构驱动装置的运动学模型,分析得出机械手末端位移、速度、加速度方程以及偏转、拔取驱动装置的主要参数和运动规律。为验证该系统的作业性能,利用Solidworks软件对机械手取投苗轨迹和运动规律进行仿真分析,选取苗龄60d、基质含水率24.61%～31.57%的辣椒穴盘苗进行室内样机穴盘进给位移可靠性试验和取投苗试验。试验结果表明,机械手仿真运动轨迹满足设计要求;穴盘纵向和横向进给位移与理论偏差小于1 mm,满足穴盘进给装置的供苗要求;在取投苗速度64～88株/min范围内,随着取苗速度的增加,取苗成功率、投苗成功率先增大后减少,输苗成功率总体波动较小,取投苗总成功率先增大后减少,取投苗速度80株/min时效果最佳,此时系统平均取投苗总成功率、取苗成功率、投苗成功率、输苗成功率分别为92.54%、92.93%、99.57%和100.00%,作业过程中无伤苗情况,满足穴高45 mm的辣椒穴盘苗栽植前自动进给穴盘苗、取投苗、输苗等作业要求。研究结果可为后续机械式自动穴盘移栽机的设计提供参考。     

湿软土壤的剪切应力—剪切速度—时间关系

从位错理论出发导出了湿软土壤的剪切应力－剪切应变－时间关系。理论分析和试验结果表明土壤剪切应力与剪切速度成幂函数关系；与其本身可能抵抗的最大剪应力相比的相对剪应力水只与剪切位移有关而与剪切速度无关。     

湿软土壤剪切应力—剪切速度—时间关系及其应用(第2报)——湿软土壤的剪切应力—剪切速度—时间关系

从位错理论出发导出了湿软土壤的剪切应力—剪切应变—时间关系。理论分析和试验结果表明土壤剪切应力与剪切速度成幂函数关系;与其本身可能抵抗的最大剪应力相比的相对剪应力水平只与剪切位移有关而与剪切速度无关。     

基于Logistic-Markov方法的土地利用结构变化多因素驱动预测模型研究与应用

[目的]探索土地利用结构变化的驱动规律及其预测方法,为在社会经济快速发展背景下抑制建设用地扩张、优化城乡土地利用等提供决策参考。[方法]利用主成分分析,Logistic,Markov等方法研究土地利用结构变化的驱动力,分析土地利用结构状态转移矩阵与驱动因素的数量关系,构建基于多因素驱动的土地利用结构变化预测模型。[结果]以地处"长三角"经济区的江苏省泰兴市为例,测算了城镇发展、经济发展和管理政策等土地利用结构变化驱动力,其中城镇工矿用地扩张的驱动力增加了25.85%,耕地减少的驱动力则降低了22.21%,并预测分析了2010—2020年的土地利用结构变化特征,预测精度相对提高了0.52%。[结论]多因素驱动的土地利用结构变化预测方法,能够科学地诠释土地利用结构变化及其驱动力的作用机理,可以提高预测精度,为分析区域土地利用变化规律提供一种新方法。     

沿海地区土地利用变化及驱动机制研究——以大连市为例

选取经济快速发展的沿海地区大连为研究区,通过1996-2005年土地利用结构转移矩阵,揭示大连市土地利用类型转换情况。并从自然因素、人口因素、经济因素和制度政策因素4个方面对大连市土地利用变化的驱动力进行了分析,在此基础上,提出了沿海地区土地利用变化的驱动机制,即外在驱动机制（时空效应驱动）和内在驱动机制（自然-人文驱动）及其相互关系。从研究中得到重要启示:对土地利用驱动力和驱动机制的研究,需要运用系统论思想,使宏观、中观分析与局部地区环境下的微观分析相结合,并做到定性与定量研究方法的有机结合。     

垂直摇臂式喷头驱动力计算及试验修正

驱动力的大小不仅会影响喷头自身结构的应力分布和寿命,而且还会影响喷头运转的平稳性。为了提高垂直摇臂式喷头驱动力计算公式的精确度,该文采用试验测试结果对理论计算公式进行修正,分别提出了水平和垂直驱动力理论计算公式的修正系数公式,并对修正后的驱动力计算公式进行验证。研究结果表明:驱动力理论计算公式推导过程中的假设条件对驱动力的计算有较大影响,导致理论计算公式存在较大的偏差,尤其是在低压情况下,2个方向的驱动力计算最大偏差都达到20%左右。通过试验数据回归得到的水平和垂直驱动力理论计算公式的修正系数公式具有较高的精度,决定系数R2分别达到0.9799和0.9289,水平驱动力计算公式的修正系数与工作压力呈指数关系,垂直驱动力计算公式的修正系数与工作压力呈对数关系。修正后公式的计算值与试验值较接近,计算偏差较小,基本都在5%以内,表明了修正后的驱动力计算公式具有较高的精确度。该研究可为垂直摇臂式喷头的摇臂与导流器的设计及优化提供参考。     

空间4-SPS/CU并联机构的受力分析

运用螺旋理论分析了一种具有三维转动和一维移动(沿Z轴)的四自由度(4-SPS/CU)并联机构的自由度,得出该机构为无过约束机构。采用传统的拆杆法对该机构的每个活动构件进行了静力学分析,得出了该机构的静力学平衡方程组,判定该机构的静力学平衡方程组中方程个数大于未知量个数(属超定方程组)。多余的方程个数就是该机构的局部自由度,并采取去掉局部自由度对应的静力学平衡方程来求解该超定方程组。通过求解该方程组,得出了该机构每个构件上的全部约束力/力矩,并分别得出了驱动力与主运动副以及恰约束从动支链的约束反力随该机构位姿变化的仿真曲线。证实了该机构比无恰约束从动支链的四自由度并联机构拥有更好的承载能力。研究结果可为该机构在工程中的应用与结构设计提供静力学理论分析的参考。     

步行轮轮脚与土壤相互作用运动学

在推导步行轮轮脚运动轨迹方程和包络线方程的基础上,分析了步行轮在软地面上行驶时轮脚刺孔的形状和大小、包络线的长度和位置以及驱动面接触线长度的影响因素和计算方法,为动力性能的分析提供了依据和基础。     

A method for prediction of soil penetration resistance

A new equation for predicting penetration resistance of soil is presented. The equation contains two main additive terms: the first is a measure of the degree of compactness of the soil and the second gives the contribution of pore water to the soil strength. It is proposed that these terms are applicable to soils of different texture, at different bulk densities and at different water contents. The equation is calibrated and tested using values of penetrometer resistance measured in the field at a range of locations in Poland. Predictions from the equation are compared with predictions from two other published equations. It is shown that the performance of the proposed equation is superior to the other two, at least for the Polish data set used in this work. On the basis of the assumption that the proposed equation is correct, predictions of penetrometer resistance are made using pedotransfer functions to illustrate typical effects of soil texture, bulk density and water content.     

驱动轮下有效软路面谱的预测

应用驱动型的软路面不平度测量仪测量了驱动轮下的有效软路面谱,分析了驱动力、轮胎接地比压、土壤特性对有效谱的影响关系。根据试验结果提出了有效软路面谱的预测计算表达式。经试验验证,该公式的计算值与实测值吻合较好。     

江苏省城市化发展与土地利用程度变化相关性研究

通过对江苏省城市化变化和土地利用变化情况分析,研究快速城市化下的区域土地利用强度变化驱动机理,并构建土地利用程度变化的驱动模型。结果表明:城市化、经济非农化、人口密度以及非农就业率与土地利用程度呈正相关,人口增长和城市化发展是土地利用强度变化的主要驱动因素,国家耕地保护政策强度与土地利用程度呈负相关,国家土地政策的加强,一定程度上控制土地利用程度无限增大。在此基础上,文章又分析城市化与城镇村与工矿用地之间的动态关系,引入“城市化下的边际城镇用地扩张量”指标,发现“城市化下的边际城镇用地扩张量”总体上是一个减小的过程。在上述研究的基础上,通过建立线性回归模型,运行结果表明在江苏省城市总体规划2020年城市化率达到60%情况下,城镇村与工矿用地的总面积将比2003年增加30.7%,可见,城市化背景下建设用地的集约利用对实现区域土地资源可持续利用管理具有重要意义,据此,文章最后提出了协调城市化与土地持续利用相互关系的政策建议。     

A new equation for the soil water retention curve

The soil water retention curve is a fundamental characteristic of unsaturated zone flow and transport properties. Recent studies show that an air‐entry value is needed in a soil water retention equation in order to provide a better prediction of relative hydraulic conductivity. A new equation considering the air‐entry value is proposed to describe the soil water retention curve. The performance of the proposed equation is contrasted with a well‐supported equation by comparing measured and calculated data for 14 soils, representing various soil textures, which range from sandstone to clay. Results show that the proposed equation provides adequate characterization of the soil water retention curves. The equation for predicting relative hydraulic conductivity is derived from the proposed soil water retention equation. An empirical equation for relative hydraulic conductivity is also used. Our results show that the agreement between the predicted and measured relative hydraulic conductivities is improved by the combinations of the proposed equation and the relative hydraulic conductivity equations. The proposed equation is mathematically simple and it can easily be implemented in unsaturated flow and multiphase flow numerical models.