犁旋组合式油菜播种开沟起垄装置设计

针对中国南方稻田土壤黏重、高含水率土壤使传统油菜开沟起垄机构作业后沟壁易垮塌影响垄沟排水和后期油菜生长,研制了犁旋组合式油菜播种开沟起垄装置。设计了犁体式成沟起垄部件的入土角、翼板角度和翼板长度等结构参数,优化了旋转式切土部件的旋耕弯刀、沟壁切土直刀的安装方式及其结构参数。在室内土槽进行了多因素二次正交旋转组合试验,结果表明:影响沟面宽稳定度、垄高稳定度的主次顺序为沟壁切土直刀的回转半径、翼板长度、翼板角度;影响回土率的主次顺序为翼板长度、翼板角度、沟壁切土直刀的回转半径。装置最优的工作参数组合为沟壁切土直刀的回转半径为351 mm,翼板长度为78 cm,翼板角度为41°。对最优工作参数组合进行试验验证,各评价指标试验结果与软件分析值的相对偏差均不超过1%。该研究可为油菜垄作高产栽培提供技术参考。     

钵体苗活动苗盘的结构设计

为解决钵苗基质与钵盘间因接触面积大而导致其黏附力大、取苗时钵苗基质破损率高的问题,将现有油菜钵体苗育苗盘设计成由齿形侧板、矩形侧板、扭力弹簧和支撑轴等组成的钵穴形状可变的活动苗盘。借助Admas软件模拟仿真活动苗盘的开启过程及侧板上的受力情况,得到开启矩形侧板、齿形侧板的作用力峰值分别为4.28和9.22 N,作用力峰值出现时的位移间隔为25 mm。在万能材料力学试验机上对活动苗盘开启过程及侧板上的受力进行检测,得到开启矩形侧板、齿形侧板的作用力峰值分别为4.72和9.96 N,其作用力峰值出现时的位移间隔为24.3 mm,位移误差为2.8%。结果表明,活动苗盘的开启过程中作用力峰值变化趋势一致,所设计的活动苗盘开启过程各侧板开启位置及开启时间与设计目标一致,能实现有序打开。     

油菜旋风式烘干机干燥筒内气力流场特性仿真分析

为了避免油菜旋风式烘干机作业时已达到烘干效果的油菜籽不能及时分离,导致油菜籽过度干燥,借助Ansys Fluent软件对油菜旋风式烘干机主要工作部件干燥筒的气力流场进行仿真分析,探究干燥筒的气流入口型式、入口气流速度及入口截面积大小等因素对干燥筒内油菜籽的分离性能的气力流场旋转强度、速度分量和压降等指标的影响规律。进一步预估并仿真分析油菜籽有效分离的干燥筒出口气流场特性,利用毕托管对干燥筒出口气流场风速进行测量,验证了该仿真模拟方法的正确性。结果表明:干燥筒气流入口型式采用蜗壳式所形成的气流场承载和分离物料能力优于切向式;当入口截面积一定时,速度越大,干燥筒内气流场分布更有利于物料分离;干燥筒入口截面积与压降呈正相关,并对出口段的气流速度有影响。对出口流场进行模拟和实测验证试验,其流场变化趋势基本一致,同一点位的流速模拟值与实测值的平均误差为6.58%,验证了所建立的干燥筒气力流场仿真模型的正确性。     

活动苗盘脱苗力学分析及粘附力影响因素试验研究

为解决钵苗移栽过程中,因苗钵与苗盘间粘附力导致取苗过程中苗钵破损,进而影响取苗成功率及栽后幼苗长势的问题,对活动苗盘开启脱苗时苗钵和苗盘侧板进行受力分析并对苗钵与侧板间粘附力影响因素进行研究。发现苗钵粘附力与苗盘开启峰值力之间存在正相关关系,苗盘侧板倾角与苗钵粘附力呈负相关关系,苗盘开启部件速度和基质含水率与苗钵粘附力呈正相关关系。为进一步研究各因素对苗钵粘附力的影响规律,以苗盘开启峰值力表征苗钵粘附力作为优化指标,以苗盘侧板倾角、苗盘开启部件速度和基质含水率为试验因素,利用响应曲面方法进行优化试验设计,同时测算各试验组合中苗钵基质损失率。当苗盘侧板倾角为9.24°、基质含水率为55%、苗盘开启部件速度为7.98 mm/s时,苗盘开启峰值力可以达到最小值6.97N,即苗钵与侧板间粘附力达到最小值;应用优化后调整的参数进行的验证试验表明:苗盘脱苗开启峰值力最小值为7.12 N,相对预测值误差为2.1%,苗钵基质损失率为3.14%,相较于优化前最低4.39%的基质损失率,基质损失率明显降低,证明了粘附力变化影响苗钵基质损失率。该研究结果可为进一步研究钵苗移栽过程中基质损失机理提供理论支撑。     

毛桃苗力学特性试验研究

为给苗木嫁接机器人切削系统的研制提供设计依据和有关设计参数,自制苗木压伤试验装置和苗木切削试验装置,选取南方常用、材质较硬的砧木毛桃苗作为试验对象,对毛桃树苗进行抗压伤和切削力学特性试验。试验结果得出毛桃树苗抗压伤极限载荷、毛桃苗切削最大阻力和刀片的最小极限切削线速度;以及影响毛桃苗切削的因素关系,苗木直径、转速、滑切角依次影响切削阻力大小,苗木直径与切削阻力呈平方关系;转速与切削阻力呈线性关系;滑切角与切削阻力也呈线性关系。综合试验得出：毛桃苗抗压伤极限载荷为20.35 N;切削最大阻力为7.34 N,最小极限切削线速度为0.312 m/s;苗木直径较大地影响切削阻力,转速较大地影响切断率。     

变容量型孔轮式排种器设计与试验

为了解决针对型孔轮式排种器播量调节困难的问题,在偏心轮型孔轮式排种器的基础上,设计了一种由型孔轮和调节环（舌）组成的变容量型孔轮式排种器,以排种器的转速、调节舌类型、播量调节档位、行进速度、调节舌宽度为变量对油菜种子进行了单因素和多因素试验。试验结果表明：影响排种均匀性、各行排量一致性和种子破碎率的主要因素为排种器的转速、调节舌类型和型孔大小。变容量型孔轮式排种器的转速以30～50 r/min为宜,调节舌类型凹圆头优于平头,型孔长度增大对提高排种均匀性和各行排量一致性及降低破碎率有利。在所设计的结构尺寸条件下,该排种器适应于各类小粒度种子的条播。     

挤压及剪切作用对油菜籽粒发芽率的影响

为探明油菜播种、收获及烘干贮藏过程中的机械损伤对油菜籽粒发芽率的影响,对手工剥壳获得的新鲜油菜籽与商品籽进行挤压及剪切作用试验.结果表明,剪切、挤压作用对油菜籽粒发芽有明显的影响,在未受外部机械力作用下,新鲜籽和商品籽的发芽率分别为98%、96%.在维持其发芽率的情况下,新鲜籽承受的最大挤压、剪切力分别为9、10 N,而商品籽的最大承受力分别为8、7 N,超过最大承载力时,新鲜籽和商品籽的发芽率显著下降.     

杂交水稻精密播种机搅龙式排种器的设计

为提高机械式精密捅种机的播种质量．设计了精密播种机的关键部件——排种器,介绍了排种器的主要结构特点,并对主要运动参数进行了设计和运动分析．模拟实验表明,此排种器结构简单,造价低廉,单粒穴合格率达80％．     

2BYF-6型油菜免耕直播联合播种机的改进及试验

对第3代2BYF-6型油菜免耕直播联合播种机进行改进设计,并进行田间生产试验,改进后的播种机由底盘、开沟覆土部件、排种排肥系统、传动系统、仿形机构和监控系统六大部分组成,部件紧凑,质量减轻,能够实现在稻板田上一次完成油菜的播种、施肥、开排水沟、覆土四道工序.在湖南安乡、澧县,鼎城和沅江等多个地区进行生产试验,结果工作可靠、故障率低、生产效率提高约40%.     

2BYF-6型油菜免耕直播联合播种机旋耕开沟部件结构优化设计

基于2BYF-6型油菜免耕直播联合播种机旋耕开沟刀盘工作中所存在的强度不足问题,在强度许可的前提条件下,以开沟刀盘质量最小为目标建立优化模型,借助Matlab软件进行优化求解．结果表明,优化后开沟刀盘内孔直径50mm,安装6片刀片,刀盘厚度6mm,刀片安装螺栓孔位置尺寸360mm,结构优化后开沟刀盘质量较原产品降低10％．田间试验结果表明,优化后的产品单位时间无故障平均次数比优化前提高了200％．