根茎类作物单摆铲栅收获装置驱动转矩特性研究

单摆铲栅收获装置的驱动转矩为4组单体转矩的耦合叠加且随负载周期变化,最大驱动转矩及转矩波动度直接影响了拖拉机功率匹配与功率利用效率。为研究收获装置驱动转矩特性,在工作单体受力分析基础上建立了单体转矩、驱动转矩、比功耗解析方程,结合离散元仿真分析了收获装置驱动转矩时域响应特点：单体转矩呈现每周期双峰、相邻周期强弱变化规律,受组间振动平衡与土壤粘塑性作用,驱动转矩呈现每周期双峰、相邻周期微变的规律,峰值约为单体转矩的1.2~2.3倍。为明确相关参数对驱动转矩的影响,开展了四因素三水平Box-Behnken仿真试验,建立了最大驱动转矩、转矩波动度、比功耗预测数学模型,仿真试验结果表明：振幅、振动频率、挖掘深度、前进速度、振幅与振动频率交互项均是最大驱动转矩、比功耗的主要影响因素,振动频率、挖掘深度对转矩波动度有较大影响。甘草收获田间试验结果表明：当挖掘深度为450~500mm时（工况1）,驱动转矩呈现每周期双峰、相邻周期强弱变化的规律,最大驱动转矩为797.17N·m、转矩波动度为2.54、比功耗为122.06kJ/m3、收净率为96.42%;当挖掘深度为350~400mm时（工况2）,最大驱动转矩较工况1下降约39.44%,转矩波动度下降约27.95%,比功耗与收净率基本不变。该研究可为单摆铲栅收获装置结构参数优化及根茎作物振动减阻节能收获研究提供参考。     

水稻抛秧机秧苗运动分析及参数确定

通过对旋转锥盘式水稻抛秧机秧苗在锥盘上的运动分析和受力分析,建立了秧苗在锥盘上的运动轨迹方程,分析了秧苗抛出后的运动轨迹及影响抛秧性能的主要参数,通过计算确定一级最佳工作参数,为旋转锥盘式水稻抛秧机设计提供了理论依据。     

基于三维打印的型孔排种轮制造技术

型孔排种轮是机械式排种器的核心部件,利用传统方法加工不规则型孔很难满足精度和成本的要求。三维打印（3DP）技术不同于传统加工方法,其是从零件的CAD模型出发,直接打印出物理实体。本文运用三维软件Pro/E对型孔排种轮进行建模,把模型文件导入三维打印机前处理软件内进行分层处理,并通过三维打印机打印出物理实体。三维打印技术缩短了试制时间,并且不受零件复杂程度的限制,制造出的型孔排种轮加工精度满足要求,该技术在复杂农机产品设计与制造中应用前景广阔。     

机械式排种器同步柔性皮带护种器的设计

针对机械式排种器中的固定板（带）式护种器伤种率高、机加工复杂、安装要求严格和不易更换等问题,设计出一种同步柔性皮带护种器。对其结构进行设计,并对同步理论和皮带对种子最大支撑力进行了分析,导出同步的临界条件和影响同步效果的因素,皮带对种子的最大支撑力远远小于种子自身的破坏力。通过试验表明,利用同步柔性皮带护种器比传统固定板式护种器减少种子的破碎率0.5%以上,有利于节约种子,提高种子的出芽率。     

旱地自动移栽技术发展现状及分析

效率低下、经济效益不明显致使半自动移栽机在国内推广受阻,因此当前越来越多学者开始研究自动移栽技术。欧美、日本等国家自动移栽技术发展成熟,而国内大多处于研究阶段。自动移栽机主要工作部件有取苗部件、给苗部件和栽植部件。取苗部件可分为排式取苗和单株取苗,排式取苗又可分为顶出式取苗和拔出式取苗;给苗部件有纯机械驱动和电气联合驱动两种结构;而栽植部件结构形式与半自动移栽机相同。为此,对这3种部件分别进行阐述,介绍了不同结构的工作原理和优缺点,并对今后国内自动移栽机的研究方向提出了建议。     

基于改进BP神经网络的排种器充种性能预测

充种性能直接影响排种器排种质量,应用Matlab神经网络工具箱建立了排种器充种单粒率η1和空穴率η2的改进BP神经网络预测模型。选取转速n、种子当量直径d、充种角β和型孔直径D作为试验因素进行充种性能试验,获得64组单粒率和空穴率的试验结果。选取55组结果作为训练样本,采用Levenberg-Marquardt训练方法对建立的网络进行训练,并选取剩余的9组结果对训练好的网络进行仿真预测。其中,n、d、β和D为网络的输入层,η1和η2为网络的输出层,网络结构为含有单隐层的4-15-2型3层网络。预测结果表明：预测值与试验值有较好的一致性,利用改进BP神经网络对排种器充种性能进行预测是可行的,可为排种器的优化设计及工作参数的选择提供依据,从而减少试验时间和成本。     

针吸滚筒式水稻排种器设

基于针吸滚筒式排种器设计,对吸种理论进行了分析.针对杂交稻辽盐188芽种进行了播种试验.试验表明,针吸式排种器设计满足播种杂交稻芽种的超低播量和低伤种率要求.通过对试验结果的分析表明,影响排种器播种性能的因素主次顺序依次为真空度、吸针端面角和滚筒转速,且在滚筒转速为5 r/min、吸针端面角度为30°、滚筒内真空度为4.8 kPa时,播种效果最好.     

宽苗带勾型窝眼轮式小麦精量排种器设计与试验

为解决宽苗带小麦精密播种排种器排种均匀性差的难题,结合小麦精量排种技术提出一种勾型窝眼轮式宽苗带小麦精量排种器,使种子行内分布均匀,行间种子不散乱。对关键参数进行了设计和理论分析,通过EDEM离散元软件完成了种层厚度调节板水平距离、窝眼布置形式、窝眼个数、窝眼倾角、种箱底板倾角对充种性能影响的单因素试验。在此基础上以勾型窝眼轮转速、种层厚度调节板垂直高度和窝眼长度为试验因素进行了多元二次回归旋转正交组合试验并应用Design-Expert 8. 0. 6软件对试验数据进行分析,得到回归模型和因素对指标影响关系,确定了影响单粒率重要性大小依次为窝眼长度、种层厚度调节板垂直高度和排种轮转速,排种轮转速与窝眼长度间交互作用不可忽视;影响合格率重要性由大到小依次为种层厚度调节板垂直高度、排种轮转速和窝眼长度。基于回归模型进行多目标参数优化,结果表明:排种轮转速为23. 05 r/min、窝眼长度为7. 00 mm、种层厚度调节板垂直高度为25. 00 mm时,合格率为98. 59%。对该优化参数组合下的排种器进行充种性能和排种性能台架试验,结果表明:充种合格率为98. 01%,试验验证结果与仿真优化结果相吻合,验证了仿真优化结果的可靠性,此时排种器4行间充种合格率变异系数仅为1. 20%,宽苗带各行间变异系数较小;排种合格率为90. 03%,行间排种合格率变异系数为1. 50%,行内均匀性变异系数达到16. 54%,排种性能明显优于常用外槽轮排种器。     

种盘振动对气吸振动式精量播种装置工作性能的影响

种盘的结构参数和工作参数直接影响种子的运动状态 ,从而影响吸种效果。通过对种盘的振动试验分析 ,采用极差分析和方差分析方法研究了种盘振动参数对吸种率的影响。结果表明 ,各因素对吸种率的影响大小顺序为 :弹簧刚度 >偏心距 >电机转速。方差和极差分析结果一致。在此基础上进行了回归试验分析 ,得到种盘振动的最优参数组合 :弹簧刚度 5 3 82N·mm-1,偏心距 1 5mm ,最佳电机转速 1110r·min-1。此时吸种率达10 0 %。试验结果为整机的参数选择提供了依据