气吸式精密排种器正交试验优化

采用二次回归正交旋转试验设计,运用JPS-12型排种器性能检测试验台对气吸式精密排种器排种性能进行试验,得到粒距合格指数为72.31％ ～98.17％,漏播指数为0.51％ ～ 18.7％.对试验结果进行回归分析,得出回归方程并用Matlab绘制三维等值线图,得到各个试验因素对试验指标影响的强弱.对试验因素进行优化,得出最优组合:当相对压力为-2.86 kPa,排种盘吸孔直径为5,2 mm和排种盘转速为21 r/min时,粒距合格指数为91.03％,漏播指数为2.98％.     

牵引式马铃薯联合收获机的设计与试验

马铃薯收获是马铃薯产业全程机械化的关键环节之一,目前我国收获机械化程度较低。虽然国内的马铃薯收获机械种类繁多,但是大部分机具仍需人工辅助完成整个收获过程,作业成本较高、劳动强度大。为此,研究开发了一种2垄4行牵引式马铃薯联合收获机,可一次作业完成挖掘限深、土薯分离、秧草除杂及输送归集装车等多项工艺联合作业。上车输送归集装置由3级升运机构共同组成,采用液压驱动实现马铃薯薯块的输送归集,结构简单,调整方便,解决了传统收获模式下仍需人工捡拾的作业过程,大大降低了劳动强度。增设光电传感器检测,与液压传动系统结合可以有效反馈控制落薯的高度与位置,大大降低了伤薯率。田间试验表明:该机作业效果良好,各项性能指标均符合《马铃薯·收获机质量评价技术规范》标准要求。     

往复揉搓式花生脱壳装置研制与试验

针对现有花生脱壳装置存在脱净率低、机械损伤率高、品种适应性差等问题,研制了一款往复揉搓式花生脱壳装置。以豫花22为试验对象,对脱壳工作原理进行运动学分析,并利用最佳设计尺寸优选法和运动图解分析法分析确定了当最小脱壳间隙为12mm、编织筛网正方形网孔边长为14mm、减速机转速为70r/min及摇杆与竖直方向夹角为25°时,脱壳性能较佳。采用上述最佳结构设计参数,对该装置进行综合性能试验,脱壳试验结果表明：平均脱净率为98.4%,破损率为2.7%,发芽率为98.2%,满足行业花生脱壳质量要求。圆点橡胶疲劳损伤试验表明：往复式花生脱壳装置累计作业75h后,已不利于花生继续脱壳作业,应及时进行更换。该装置的试制成功可为花生脱壳装置创新设计提供参考。     

自走式穗茎兼收型玉米联合收获割台输送装置设计

针对河南、山东等地区的玉米收获模式,研究出一种低倾角型收获割台。该装置采用拉茎辊、摘穗板和拨禾链组合方式实现摘穗功能;增设的剔草板可有效清除杂草;在割台中间轴上安装有安全离合器以解决生产安全问题;配装排茎辊的果穗输送装置能有效排除夹杂的茎秆,降低果穗含杂率。割台和果穗输送装置的设计对于减轻农民劳动强度、提高作业效率、降低玉米生产成本、提高生产效益,扎实推进社会主义新农村建设等都具有十分重要的现实意义和长远的战略意义。     

玉米-花生间作播种机折叠机架的设计与仿真分析

根据玉米-花生间作播种机设计要求,结合平行四边形平动原理,设计了一种玉米-花生间作播种机用水平折叠机架,用于解决玉米-花生间作播种机幅宽的问题.通过矢量方程法分析该折叠机构的运动特性并根据机架折叠和平放的要求对机架进行液压驱动系统设计.利用Ansys有限元分析软件对设计出的水平折叠机构进行应力和模态分析,结果显示,机架承受的最大应力、产生的最大形变量及最大应变均可满足设计要求,且机架固有频率与外界激励相对比,工作时不会产生共振现象,能有效延长播种机的使用寿命,提高播种机的工作效率.     

一种新型免耕播种机的设计

在传统免耕播种机的基础上进行了改进,完成了对免耕播种机开沟器、排种器以及秸秆粉碎装置的设计.设计的开沟器实现了侧肥深施,解决了目前种肥混施带来的伤种问题,并在开沟器的下面安装了深松铲,在播种之前完成深松,更有利于种子的萌发;设计的窝眼轮式排种器降低了投种高度,有利于提高播种均匀性,可以根据播种量对窝眼的大小进行调整;设计的秸秆粉碎装置实现了灭茬、秸秆粉碎和还田,同时解决了旋耕刀轴易缠草的问题.     

不同种植方式对水稻根结线虫病发生危害的影响

水稻根结线虫病是严重危害水稻生产的主要病害之一,目前尚无成本低且安全有效的防控方法。本研究通过田间小区试验评价了直播、移栽和直播前撒施0.2 kg/667 m 210%噻唑膦颗粒剂(GR)3种种植方式下水稻根结线虫病发生及危害情况。结果表明,与直播相比,移栽田移栽后25 d水稻根结线虫的抑制率达到94.26%,根结指数为1.97,与直播前撒施0.2 kg/667 m 210%噻唑膦GR化学药剂处理组无显著差异;移栽后55 d水稻根结线虫的抑制率为58.56%。同时,移栽田移栽后25 d和55 d根结线虫2龄幼虫虫口减退率分别达到77.63%和72.22%。此外,移栽田水稻株高与根长均高于直播处理组及直播前撒施10%噻唑膦GR处理组;产量比直播处理组增加26.34%,直播处理组产量和直播前撒施10%噻唑膦GR处理组没有显著差异。因此,在水稻根结线虫病发生严重的田块采用移栽方式种植,可显著抑制根结线虫的发生为害,是一种安全、有效的防控措施。     

基于辅助线的农机视觉导航路径提取算法研究

针对不同场景下的农机视觉导航路径提取方法适用性、抗干扰性差的问题,提出一种基于辅助线的农机视觉导航路径提取算法。首先,对均衡化处理后的农田图像采用1.8G-R-0.8B颜色模型进行灰度化,得到目标与背景区分明显的图像;其次,使用OTSU法阈值分割,对二值图像进行先开后闭运算的形态学处理方法去除图像噪声;最后,根据垂直投影法进行相应的辅助线处理,并结合改进的ROI方法提取感兴趣区域,确定导航定位点,进而最小二乘法将定位点拟合得到导航路径。仿真试验结果及对比表明：本文算法提取路径的欧式距离为1 001.9,路径提取精度相对于传统Hough方法提高47.9%,且对高分辨率图像提取时间缩短79.6%,满足农机具导航路径提取的要求的同时且具有更高的普适性。     

油莎豆种子籽粒离散元仿真参数标定与试验

为了解决新型油料作物油莎豆排种器设计过程中种子物理参数不清及仿真参数与实际差异较大，造成模拟试验不准确，制约油莎豆排种器的发展的问题，测定了油莎豆种子的几何参数、弹性模量、泊松比、摩擦因数、碰撞恢复系数和休止角。以截面圆跳动法测出油莎豆种子精确外形轮廓并建立仿真颗粒模型，通过离散元仿真参数标定得出油莎豆种间静摩擦系数为0.662,油莎豆种间滚动摩擦因数为0.024。通过休止角试验验证，得到误差为1.61%,较标定前降低92.9%。通过排种仿真试验、排种器试验台试验和播种田间试验验证，得到仿真重播指数相对误差为3.79%、4.64%,漏播指数相对误差为6.81%、8.64%。由此表明，油莎豆仿真参数标定值可靠，可为油莎豆单粒精播排种器设计优化提供参考。     

三垄六行花生有序铺放收获机的设计与试验

花生是我国主要的经济作物，两段式收获模式因更能保证花生产品质量已成为主流的花生收获方式。为此，针对现有花生挖掘铺放机挖掘阻力大、壅土堵塞、果土分离不清、机具幅宽小导致收获效果差及作业效率低等问题，研制了一种三垄六行花生有序铺放收获机，主要由扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、有序铺放装置、动力系统和机架组成，可实现对花生的高效挖掘、输送、去土和有序铺放，大幅提高作业效率，达到0.9hm²/h以上。通过田间试验研究前进速度、夹持输送链条转速和花生植株夹持位置对花生收获损失率、破碎率、埋果率的影响，结果表明：在1.0m/s的前进速度、260r/min的夹持输送链条转速下，夹持位置为根部以上60mm时，收获质量最佳。