联合收获机纵向轴流脱粒谷物运动仿真与试验

纵向轴流联合收获机因其在脱净率、破碎率、分离率等方面的优势近年来得到大力推广。以纵向轴流滚筒为研究对象,在合理假设的基础上,对谷物运动受力状态加以分析,根据给出的谷物喂入段、脱离分离盖板侧及凹板侧各段的运动状态非线性微分方程,采用高阶龙格-库塔数值方法,开发出谷物脱粒过程运动状态分析软件,对谷物运动状态进行数值仿真。对比高速摄像试验分析结果,验证了数值仿真结果的有效性,为纵向轴流滚筒的设计提供了依据。     

俯仰式播种单体仿形性能检测试验台设计与试验

为解决播种单体仿形机构性能难以检测的问题,设计了俯仰式播种单体仿形性能检测试验台。阐述了试验台组成结构与工作原理,对其高速传动系统、液压升降系统、监控系统以及关键部件参数进行设计。应用ANSYS软件对台架整体和关键部件进行静力学分析和模态分析,验证结构设计的合理性。为检验俯仰式播种单体仿形性能检测试验台的实际检测效果,以德邦大为1205型牵引式免耕精量播种机播种单体为研究对象,先以液压杆伸出量与传送带速度为试验因素,以监控系统误差为评价指标进行试验。试验得出,在液压杆伸出量为0～200 mm范围内,监控系统角度传感器最大误差为0.69 mm;在传送带速度8～19 km/范围内,光电编码器最大误差为0.18 km/h。确认监控系统准确性后,再以单体速度为试验因素,采集速度8、10、12 km/h下地块的起伏数据为目标曲线,以地形起伏模拟曲线的绝对误差平均值为指标进行单因素试验,试验得出,所设计的试验台可有效模拟田间地面的起伏频率与起伏量,绝对误差平均值为1.86 mm,满足播种单体仿形性能检测需求。     

铡切揉碎协同式牧草揉丝机设计与试验

针对现有的牧草揉丝机效率低、揉丝质量差、对高含水率牧草不适用等问题,以苜蓿为加工对象设计了一种铡切揉碎协同式牧草揉丝机。对铡切和揉碎过程进行了理论分析,并通过设计计算确定了揉丝机的总体结构和关键部件结构参数。以生产率、丝化率为性能评价指标,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量、含水率为试验因素的单因素试验;将含水率为65%的苜蓿作为加工对象,进行了以电机输出转速、筛孔直径、喂入量为试验因素的二次正交旋转组合试验。单因素试验确定了试验因素的取值范围,探究了揉丝机对不同含水率苜蓿的揉丝效果。通过Design-Expert 12.0软件对二次正交旋转组合试验的试验结果进行了响应曲面分析、回归分析及目标优化,得到了试验因素与评价指标之间的回归方程,以生产率和丝化率同时最大化为目标,对电机输出转速、筛孔直径、喂入量进行多目标寻优求解,确定最优参数组合为：电机输出转速443.77 r/min、筛孔直径14 mm、喂入量1.27 kg/s,揉丝验证试验表明,生产率为5 065.98 kg/h、丝化率为94.87%;该装置揉丝效率高、质量好,而且能够揉丝高含水率牧草,满足牧草揉丝机设计要求。     

基于电容信号的排种监测系统研究

为了对排种器性能可靠性进行分析,针对电容传感器对排种监测的可行性进行分析,对基于电容传感器的排种监测系统进行深入的研究。对相邻两粒种子的下落速度与时间进行分析与计算,确定了电容传感器在导种管上的装配位置。根据导种管的结构确定了3种电容传感器的结构,分别为极板对置式、E型极板式与三极板差动式电容传感器。最终,通过试验与数据分析选择了E型极板式电容传感器作为排种监测系统的传感器类型。同时,设计了以单片机MSP430F169、电容-数字转换芯片AD7151作为核心的微小电容检测电路。通过对于检测电容值的比较与分析,可以对排种器工作中种箱排空、种管阻塞、漏播、覆播、正常播种进行实时监测,从而更好地改进排种器与导种管的结构,使播种机工作效率大大增加。     

水稻旱直播气吸式精量穴播机的设计与试验

水稻直播机械以作业速度快、成本低、标准化程度高成为优势,因此根据水稻标准种植农艺要求,采用旱育稀植垄作精量穴播技术,结合侧深施肥作业模式,研制了一种水稻精量穴直播机。设计了气吸式水稻精量排种器的核心部件种子分离盘,实现了精量穴直播;采用气送式槽轮排肥器,施肥深度50 mm。田间试验表明:该装置穴粒数合格率≥90%,播种深度合格率≥80%,穴距合格率≥80%,破碎率≤0.5%,性能指标优于行业标准。     

玉米节水灌溉与环境监测系统的研究

以胜利农场玉米生产环境为立项依据,建立玉米种节水灌溉与环境监测的系统。系统可对玉米生长环境各种参数进行监测,并分析制定最优化的灌溉方案。玉米节水灌溉与环境监测系统为胜利农场玉米的生产提供精准可靠的理论与工程实际指导。     

纵轴流风筛式清选装置性能横向分布规律的研究

利用自行研制的纵轴流风筛式清选装置试验台,对不同离心风机转速、不同离心风机出口倾角和不同曲柄转速影响下的筛下物和含杂率沿筛子横向分布规律进行试验研究,得到筛下物总重、籽粒重、杂余重和含杂率沿筛子横向的分布规律,对于指导生产具有重要意义。     

彩信在水稻生长环境监测系统中的应用研究

为了解决农场园区水稻生长环境监测系统中没有接入有线互联网的问题,基于DELPHI平台开发使用短信查询,以彩信反馈的方式对园区水稻生长环境进行了实时监测。该系统可以随时随地使用手机监测农场园区水稻生长环境,为农场园区水稻生长环境监测数据提供了工具。     

纵轴流风筛式清选装置性能纵向分布规律的研究

利用自行研制的纵轴流风筛式清选装置试验台,对不同离心风机转速、不同离心风机出口倾角和不同曲柄转速影响下的筛下物和含杂率沿筛子纵向分布规律进行了试验研究,得到筛下物总质量、籽粒质量、杂余质量和含杂率沿筛子纵向的分布规律,对于指导生产具有重要意义。     

牛粪和玉米秸秆混合好氧堆肥过程分层规律

好氧堆肥过程常存在分层现象,对于发酵产物的均一性和整体质量存在影响。为探究好氧堆肥物料病原菌灭活的分层情况,该研究以不翻抛（T1）为对照组,设置3组好氧堆肥试验（T2高温期翻抛、T3降温期翻抛、T4高温期和降温期翻抛）,对牛粪好氧堆肥过程中常规理化性质和病原菌去除效率等进行分析,并利用克里格法（KRIGING）对堆体不同位置的温度和含水率进行插值分析。结果表明,4个处理发酵温度均达到了《畜禽粪便堆肥技术规范》要求,高温期最长的处理为T3和T4,达到7 d,T4处理的病原菌去除率最高,达到97.15%;从分层规律来看,堆体含水率从高到低为上层、中层、下层;好氧堆肥物料病原菌去除效率顺序从高到低为中层、下层、上层,4个处理病原菌去除率均不低于95.56%。综合考虑,高温期和降温期翻抛（T4处理）更有利于牛粪和秸秆混合堆肥物料整体实现无害化。该研究可为牛粪好氧堆肥过程中病原菌杀灭和翻抛参数的优化提供技术指导。