ZigBee和线阵CCD技术在西藏智能温室中的应用

利用西藏地区太阳能丰富的优势,采用太阳能资源为主要供能方式,为智能温室系统构建基于Zig Bee协议的无线传感网络和nRF2401无线传感器的双层无线通信网络,以减少西藏地区有线布线成本和解决温室群控制问题。同时,在传统智能温室中结合线阵CCD技术,为智能温室系统提供实时、直观的作物生长状况数据,有效提高对温室内环境因素的监控效率及温室智能自动化控制程度,以满足现代化高效节约型农业的发展形势需求,以及西藏地区特定的地理环境对于农业自动化的需求。     

杏果输送过程中定向稳定性的试验研究-基于正交试验

杏果输送过程中定向稳定性问题的关键所在是寻找影响定向成功率的主要因素,将各影响因素经过科学的组合对比,找到最佳组合,提高水果在实际生产过程中的定向成功率。为此,利用正交试验、高速摄像仪和动应变测量系统相结合的方法确定影响杏果定向成功率的主要因素,即入口通道宽度(D)、夹持带的速度大小(V)、杏子尺寸大小(I)。通过正交对比试验,得知底部输送带采用齿皮带时比光皮带的定向效果好,最佳试验因素组合是D=30mm、V=1.29m/s、I=34~35mm。利用高速摄像观测统计发现:杏果大部分在定向通道的第3区域达到定向稳定。考虑夹持片对输送带振动影响的情况下,统计出杏子的定向稳定区域主要集中于输送通道的第3区域,为杏子切刀的位置选择提供了依据。     

甜菜起拔力影响因素的试验研究

为了确定甜菜的挖掘位置对甜菜起拔力的影响,借助正交试验分析了关键参数对甜菜起拔力的影响及其范围,并采用二次旋转回归试验设计,建立了挖掘深度和挖掘距离对甜菜起拔力的二次响应面模型。通过对"KWS3148"甜菜的田间种植状况测定,确定了挖掘位置参数的合理范围。借助Design-Expert软件,研究了参数对起拔力的影响规律,确定了挖掘深度为195mm、挖掘距离为41mm的较优参数组合,为甜菜挖掘装备提供设计依据和数据参考。     

玉米深松全层施肥种行旋耕播种机关键部件的设计

针对目前国内玉米播种机存在播种深度不一致的问题,为了提高玉米播种播深一致性及播种质量,设计了一种旋耕种行玉米播种机。该机可以实现深松、分层施肥、旋耕种行、开沟、播种及覆土镇压等功能,一次性完成的播种作业,适用于大田作业。该机结构简单,使用时调整方便。田间试验表明:整机结构设计合理,可以达到精量播种,符合农民种植要求。     

基于CPLD的漏播检测装置的设计与测试

针对现有漏播检测装置并行性差、响应速度慢等不足,提出一种新型的漏播检测装置。该装置采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为检测控制核心,能够同时提供8路落种检测,适用于大型精密穴播机械。该检测装置采用光电器件作为落种传感器,响应快速准确。6对红外对管采用特殊方式排列在排种管的相对两侧,避免光线干涉,提高检测精度。该装置适用于检测直径3mm以上种子(如麦粒、黄豆、玉米粒等),能够配合上位机GPS精确定位漏播位置,为漏播后的补种修正提供位置和数目信息。手工落种测试时,对小麦、黄豆、玉米种子的检出率可达100%。将该装置在播种试验台上进行实验,统计自动落种数目,精度可达95%以上;对单粒漏播进行报警统计,精度可达80%以上。改进试验台实验条件,以自适应方式运行可以使装置的检测精度进一步提升。     

基于FEM-SPH耦合算法的土壤切削仿真研究

建立了旋耕刀和土壤的FEM-SPH耦合仿真模型,基于FEM-SPH耦合算法,采用MAT147土壤材料和国家标准Ⅲ型旋耕刀,结合LS-DYNA971求解器,对土壤切削仿真进行了研究。对旋耕刀切削土壤的耕作过程进行了数值仿真模拟分析,得到了切削力和切土能耗随时间的变化曲线;计算出旋耕刀单刀切土扭矩为8.75N·m,与试验结果接近。通过正交试验分析,耕作深度为主导因子,对切土功率影响较大,调整耕作深度可有效降低土壤切削的功耗,提高耕作效率。研究表明:FEM-SPH耦合算法可有效应用于土壤切削仿真,可为研究土壤的破碎机理和耕作器具的优化设计提供理论依据。     

基于 CAN 总线的拖拉机作业数据解析

作为目前为止仅有的国际标准现场总线,CAN总线在我国已经得到普遍的应用。因其在数据通讯中具有优越的可靠性、实时性和灵活性,国内许多科研机构正在将CAN总线应用于农林车辆各个系统中。农林车辆串行通信网络国际标准ISO11783是应用CAN总线的网络协议。为了解应用该标准,详细介绍了CAN总线、ISO1 1 7 8 3标准,以及两者的报文格式,并基于CAN总线和ISO1 1 7 8 3标准对拖拉机田间作业数据进行了解析。     

温室雾培蔬菜收获机收获机构的研究设计

雾培种植具有节约空间、增大产量等特点,是一种新型的种植模式,代表了未来农业种植的方向。为此,针对雾培蔬菜收获劳动强度高、收获效率低等问题,创新性地对温室雾培蔬菜收获机中收获机构进行系统性设计,达到对雾培蔬菜快速稳定收获切根的目的要求。依据人工收获流程及定植板的实际特征,利用Solid Works对蔬菜收获机构进行方案设计,在设计过程中参考了成熟的工程案例,选取合适的切根方法和刀具结构,减少了切削方式及振源振动对收获切根的影响。运用Solid Works Motion对收获机构中的切根机构的运动稳定性进行验证,证明了切根机构在工作过程中可以稳定运行,保持稳定的加速度。利用ANSYS对收获机构中的夹取手爪和切根手爪进行有限元分析,确保关键结构的强度和刚度达到工程技术要求,有效地减少了生产资源的浪费,同时缩短了结构设计的时间,并为样机制作提供了坚实的基础。     

圆葱收获机的试验与设计

为提高圆葱收获的机械化水平,根据我国圆葱种植模式的特点,研制了4行牵引式圆葱收获机。同时,重点完成了各功能部件结构优化设计及动力传动系统的分配设计,可依次完成4行圆葱的挖掘拔取、输送、秧苗切割、去土和集收等功能。田间测试表明:损失率为1.2%,伤葱率为1.25%,均满足生产需求。     

4LMZ160型履带式苎麻联合收割机的研究

分析了我国苎麻联合收割机现状及存在的问题,设计了适合我国苎麻主产区收获作业的履带式苎麻联合收割机,并对样机的关键部件进行了详细说明。该机一次可完成割幅160mm收割,整机转弯半径小,操作方便,对麻地高垄有较好适应性。其整机结构配置新颖独特,使用半喂入稻麦联合收获机底盘,采用全液压传动技术直接驱动苎麻收割机行走和机具作业,可一次性完成切割、输送、收集功能。田间性能测试结果表明:该机漏割率、割茬高度、作业小时生产率等各项性能指标均到达设计要求。