圆盘式开沟机作业功耗仿真分析及试验验证

为探明土壤条件和工作参数对圆盘式开沟机作业功耗的影响规律,该文采用光滑粒子流体动力学方法构建了土壤-开沟刀盘的有限元模型,利用ANSYS软件中的显示动力模块LS-DYNA对开沟刀盘土壤切削过程进行仿真分析,得出开沟刀盘在土壤切削过程中功率消耗的变化规律。结合正交试验设计和数值模拟技术,研究土壤坚实度、刀盘转速和开沟深度对圆盘式开沟机作业功耗的影响规律,得出影响作业功耗的因素主次顺序是土壤坚实度开沟深度刀盘转速。采用多变量单目标优化方法,建立关于土壤坚实度、刀盘转速和开沟深度的作业功耗模型,利用Matlab软件对功耗模型进行求解,得出当土壤坚实度为120 N/cm~2,刀盘转速为225 r/min,开沟深度为405 mm时,作业功耗最小为32.4 k W。通过土槽试验对优化结果进行验证,结果表明:理论值与试验值的相对误差为5.68%,作业功耗模型和优化结果具有较高的准确性。该研究可为圆盘式开沟机选择节省功耗的参数组合提供参考。     

包衣玉米种子离散元参数分析与标定

为确定最优包衣玉米种子离散元仿真接触参数组合,以真实试验和不同参数组合下仿真得到的包衣玉米种子休止角和堆积角的误差为响应值,标定包衣玉米种子离散元仿真参数。采用经典力学理论建立量化描述散体颗粒的运动力学方程,通过分析力学方程确定主要接触参数。通过Central Composite试验建立模型参数与响应值之间的多元二次回归方程,利用遗传算法NSCA-Ⅱ对多元二次方程进行多目标优化,获得最佳包衣玉米种子离散元模型接触参数组合:种间静摩擦因数为0.432、种间滚动摩擦因数为0.082、种间碰撞恢复系数为0.178。结合台架试验和仿真试验,通过斜面滑动试验,得到马齿形玉米种子与有机玻璃间静摩擦因数为0.116 4。验证试验得到堆积角仿真试验结果为27.83°,与实测落种测得堆积角数值之间的误差为1.76%,结果表明,标定的包衣玉米种子离散元模型接触参数准确可靠,可用于离散元仿真试验。     

燕麦生产全程机械化技术与装备研究进展

燕麦是一种粮饲兼用作物,是我国种植业结构调整的重要替代物和改善膳食结构的重要品种。针对我国燕麦生产机械化水平低,各环节发展不均衡,基础研究落后,产业化程度低,影响燕麦产业发展的生产实际,阐述了全球和我国燕麦产业现状,从燕麦全程机械化技术体系角度,分析了燕麦生产全程机械化中的薄弱环节,对国内外燕麦田间育种机械化技术与装备、机械化耕整地技术与装备、机械化播种技术与装备、机械化田间管理技术与装备、机械化收获技术与装备的发展现状进行了综述分析。就现阶段我国燕麦生产全程机械化发展存在的短板问题,建议围绕基础研究、多样化技术与装备研发、新技术推广、标准制定、产业经济效益、自动化和智能化装备等方面进行深入研究,助推燕麦产业机械化进程,促进燕麦产业标准化、产业化。研究可为我国燕麦产业的发展提供参考。     

精密播种机株距均匀性影响因素分析

各类型排种器结构、原理和性能各不相同,但影响其排种均匀性和精确性的因素是相同的。为此,分析了充种质量、清种质量、投种高度和投种速度等因素对精密排种器排种均匀性等排种质量的影响,并进行了投种高度试验、导种管对排种性能影响的试验。试验结果表明:投种高度大,播种机性能变差。在投种高度大的情况下,加装合适导种管有利于改善播种质量;但种子在导种管内弹跳碰撞,一定程度上仍会影响播种均匀性。     

2BMG24型小麦免耕播种机设计

在内蒙古、新疆等大型农场,随着大马力拖拉机的增加,中小型小麦免耕播种机已经不能满足动力发展的需要,限制了保护性耕作的推广实施,急需研究与大马力拖拉机配套的大型免耕播种机。本文设计了2BMG-24型小麦免耕播种机,采用控制式密齿型排种器、波纹圆盘和双圆盘组合式开沟施肥播种单体,实现了精少量排种、破茬开沟和种肥分施的小麦免耕播种。田间试验表明:播种深度合格率为91%;排种均匀性变异系数为28%;种子破损率为0.1%。初步田间试验表明该机作业性能与国外同类产品相当。     

保护性耕作条件下棵间蒸发量模型初探

为计算保护性耕作条件下农田棵间蒸发量,以一年两熟地区保护性耕作体系试验数据为基础,进行了以叶面积指数、地表秸秆覆盖率、地温比值、地表含水量等参数为自变量,日棵间蒸发量为因变量的4种回归分析.结果表明,影响日棵间蒸发因素强弱顺序依次是地温比值、地表含水量、叶面积指数及地表秸秆覆盖率,并建立了一年两熟地区保护性耕作条件下的蒸发积分模型.     

葡萄藤越冬埋土机的设计

<正>葡萄藤的安全越冬是该产业连续正常生产的关键。冬季来临之际,为防止葡萄藤风干和冻伤,都要将葡萄藤用土掩埋起来。然而,葡萄藤越冬掩埋是葡萄种植生产过程中劳动强度大、作业质量要求高和季节性强的作业。葡萄人工埋藤土块大,密封性差,致使葡萄藤风干或者冻伤;作业质量不高,容易造成葡萄藤折断等。目前,国外因气候等原因不需要对葡萄藤进行掩埋,没有相应的机具。我国大多数葡萄园大都采用人工埋藤的方法,效率极低,而且遇到极端天气的情况下,人工来不及埋藤造成葡萄藤的冻伤,给农民带来极大的经济损失。     

多功能排种器性能试验台的设计与试验

设计了多功能排种器性能试验台,采用胶带运动、排种器固定不动的相对运动形式,模拟播种机田间运动,通过计算机视觉系统对胶带上的种子进行拍摄,并实时检测出精密排种器粒距、条播排种器单位长度内粒数等参数,从而计算出合格指数、漏播指数、重播指数以及均匀性等排种器性能指标。稳定性试验表明:粒距检测的最大偏差为0.78mm,粒数检测的最大相对误差为0.7%。     

智能化农业物料输送技术进展与趋势

农业物料输送技术是制约农场智能化应用的重要瓶颈。物料输送主要借助输送设备将物料由加料机输送至受料机中,提高受料机的续航时间,使其路程加大,以确保其高效率、持续性地正常工作。该研究按照物料特性和输送原理,将现有物料输送自动化技术与装备系统地划分为以下4类：固态种苗肥自动输送技术、液态水药燃油自动加注技术、收获物自动收集技术、收获物自动卸载技术,逐一对其研究现状和发展动态进行了重点阐述和深入剖析。总结了自主定位导航、物料流量实时监测及机群实时通信3项智能化物料输送关键技术的研究进展,并结合农场智能化技术要求和应用场景,从形成全生产环节物料输送技术体系、基于时空数据的农田物料需求决策技术、基于农田数字模型和变量作业处方的农机物料丰缺预测技术、物料车多机配送路径动态优化技术角度展望了农场智能化作业多机协同物料配送技术的发展趋势,以期进一步提高农场智能化作业效率、联动性能和应用效果。     

不同镇压强度对燕麦生长特性的影响

为探究不同镇压强度对燕麦生长特性的影响,设计了一种镇压强度可调的镇压试验装置,分析了镇压轮与土壤之间的相互作用关系,通过受力分析和公式推导得出镇压强度与配重的关系,通过田间标定试验求解不同镇压强度下试验配重。通过田间试验对燕麦的出苗率、苗期根茎叶干物质积累量、产量等农艺学特性进行了追踪分析,试验结果表明,不同的镇压强度影响燕麦的出苗、苗期生长发育及产量,适宜的镇压强度有助于燕麦生长。当镇压强度为45 kPa时,燕麦生长发育情况表现最佳,燕麦出苗率、苗期根干物质积累量、茎叶干物质积累量、产量分别为78.33%、0.088 g/株、0.546 g/株、2 501.25 kg/hm²,相比不镇压时,分别增加了30.09%、33.33%、32.52%、16.58%。