基于PLC控制的气动射种机构设计

为提高播种质量,满足现代农业生产精量播种的需求,通过对已有气动射种机构工作原理进行分析后,应用PLC可编程控制器实现了对该机构气动射种过程的自动控制。试验表明,基于PLC控制的气动射种机构控制精度高,播种深度符合要求。     

复垦农田链式捡石机的设计与试验

针对现有链式捡石机存在的捡石率低、生产成本高、易卡石和针对不同湿度土壤的漏土效果不理想等问题,在传统链式捡石机上增加松土碎石装置、防卡扭力保护器等装置。以捡石率为试验指标,进行田间试验,综合分析。结果表明：（1）松土碎石装置和扭力保护装置可有效解决卡石、漏土效果不理想等问题,降低了卡石对捡石机的磨损,提高了捡石效率;（2）捡石过程稳定性良好,工作效率高,适应性强。当捡石作业深度取153 mm,捡石作业速度取1.79 m/s,栅齿入土角取27.9°时,捡石率可达最大值94.25%。     

胡麻机械化收获关键技术与装备研究进展分析

胡麻具有耐瘠薄、用途广、价值高的特点,被全球50多个国家种植和应用,是我国西北地区和华北地区重要的特色油料作物之一。胡麻机械化高效收获技术及其配套装备研发,是实现全程机械化生产的关键。本文在分析国内外胡麻产业生产研究机构、不同机械化收获模式的基础上,重点阐述了当前国内外胡麻机械化收获关键技术与装备研究进展,详细解析了胡麻各类收获技术与配套装备的作业特性,对国内外不同胡麻收获装备作业特点的异同进行了对比。同时,结合当前实际生产应用中存在的问题与需求,对胡麻机械化收获未来的研究重点与发展方向进行了讨论,以期为胡麻机械化生产技术与装备体系构建提供参考。     

快速腐熟秸秆还田机设计与试

针对传统还田机作业后秸秆还田周期长,耽误耕作农时及秸秆焚烧现象引发的环境污染等问题,采用腐熟剂喷施与机械粉碎相结合的还田原理,设计了快速腐熟秸秆还田机.经田间试验测定,使用快速腐熟秸秆还田机完成作业的机收麦茬地,7个月后的秸秆腐熟还田率为97.2%,比单一机械粉碎方式高17.1%,小麦单位面积产量比单一秸秆粉碎还田地高16.5%.     

全喂入式胡麻脱粒机机架模态分析与结构优化

为增强全喂入式胡麻脱粒机作业可靠性和安全性,运用SolidWorks三维建模软件建立机架的三维模型,在ANSYS Workbench中对其进行模态分析,提取出前10阶固有频率和模态振型,并与外部激振频率进行对比分析,确定可能发生共振现象的固有频率,借助正交试验进行结构优化。结果表明:当机架角铁边宽由35 mm增加为40 mm,侧板厚度由2.0 mm减至1.8 mm,角铁厚度由5 mm减到3 mm时,各阶固有频率有效地避开可能发生共振现象的外部激励频率范围,各阶振幅均有所减少,进一步提高脱粒机的作业安全性,且优化后的机架满足设计强度要求。该研究为全喂入式胡麻脱粒机的设计与优化提供参考。     

新育牧草茎秆收获期力学特性与显微结构

为分析缠结牧草茎秆力学性能与显微结构的相互关系,进而指导牧草品种优育和设计开发新机具、新工艺提供理论依据,该文以2种新育品系低纤维苜蓿、直立型小冠花和对照品种甘农三号苜蓿、匍匐型小冠花结荚期底部茎秆为研究对象,在500 N微机控制电子万能试验机上测试了茎秆的拉伸和剪切应力-应变规律;试验观察了茎秆的微观组织结构,得到了茎秆扫描电镜下的解剖构造图像。研究表明：牧草茎秆是一种典型的多相、筛状、不连续、不均匀和各向异性的复合材料;同一品系不同品种牧草茎秆生物力学特性不同,其强度和刚度主要取决于各自机械组织的厚度、维管束的数量以及各组织及其细胞之间的连接形式和连接强度。4种牧草结荚期拉伸试验测得平均弹性模量分别是1427.3、673.0、1377.5、441.7 Mpa;30°滑切试验测得平均最大剪切力分别是96.24、60.9、124.1、84.4 N,2种新品系牧草结荚期茎秆均比对照品种刚度大,柔韧性小,需剪切力小,更易机械化收获。     

自走式制种玉米联合收获机设计与试验

大田玉米收获机收获制种玉米时容易产生伤穗落籽、杂物堵塞等现象,本文针对适收期制种玉米生物特性,设计了一种大型制种玉米联合收获机,采用小行距对行柔性板式摘穗割台和可替换组合式剥皮装置,确保低损摘穗、输送、剥皮作业,降低籽粒损失与损伤;其中割台上方配备钢质覆胶弧形摘穗板,“橡胶+钢质”夹持输送链和六棱低速拉茎辊,可替换组合式剥皮装置采用柔性破皮+揉搓+降速组合形式。通过Plackett-Burman试验设计筛选提取影响机具指标的主要因素,采用Box-Behnken试验设计原理,以机具前进速度、拉茎辊转速和剥皮辊转速为试验因素,以总损失率与含杂率为性能指标,通过田间试验对机具进行检验,优化得出机具最佳作业参数。试验结果表明,优化后,当机具前进速度为4.87km/h、拉茎辊转速为877.27r/min、剥皮辊转速为442.52r/min时,果穗总损失率为1.61%,含杂率为0.55%。田间试验结果表明,当收获机前进速度为4.9km/h、拉茎辊转速为880r/min、剥皮辊转速为450r/min时,果穗总损失率为1.64%,含杂率为0.57%,满足制种玉米机械化联合收获的作业要求,可为制种玉米联合收获机设计与试验提供参考。     

基于两级干燥工艺的玉米果穗太阳能集热通风干燥系统设计

利用中国西北充沛的光热及干燥空气资源,考虑节约热风的能源消耗等因素,设计了一套适用于玉米果穗和籽粒分两级干燥工艺的太阳能集热通风干燥系统,系统安装了可自卸平置式物料床,方便玉米果穗的干燥与卸载;控制系统可根据干燥仓内温度的变化实现对通风干燥系统的自动控制。试验表明,此系统可在短时间内将玉米果穗干燥,利用该太阳能集热通风干燥系统进行玉米果穗的两级干燥,干燥时间较一次干燥工艺缩短了18 h,平均降水速率每小时比玉米果穗一次干燥提高60.8%。该系统设计为我国育种干燥工艺及其相应设备的研究提供了参考。     

籽瓜籽汁分离机的设计

针对我国西部籽瓜加工劳动强度大、机械化程度低的现状,设计了籽瓜籽汁分离机。该分离机的设计思路是将籽瓜初步粉碎,用辊轮将籽瓜完全压碎,使瓜瓤和瓜皮分离,排出瓜皮,用离心法将瓜汁和瓜籽分离,最后收集瓜籽和瓜汁。本机的主要装置有破碎齿、压碎辊轮、大滚筒拨刀、小滚筒、小滚筒拨刀和瓜汁收集装置。本机结构简单、紧凑,装载携带方便,能够大幅提高籽瓜的加工效率,适合于广大籽瓜种植农户使用。     

小区育种纵轴流脱粒分离装置试验研究

为获得小区育种纵轴流脱粒分离装置最佳作业参数,依据小区育种收获机理,通过改变影响纵轴流锥型滚筒脱粒分离装置作业性能指标的4个主要作业参数:物料喂入量、滚筒转速、脱粒间隙、吸杂风机转速,以装置罩壳内部籽粒残留率、脱粒总损失率、分离含杂率及脱粒破碎率为评价指标进行装置作业性能试验。结合正交试验研究,应用综合评分法得出了装置作业时各参数的最优组合,即:喂入量为0.3 kg/s、滚筒转速为1 600 r/min、脱粒间隙为8mm、吸杂风机转速为1 100 r/min。按照该最优组合作业参数进行试验,试验结果表明,装置脱粒总损失率为0.45%、分离含杂率为16.16%、罩壳内部籽粒残留率为0.04%、脱粒破碎率为0.46%,符合小区育种收获要求。