21世纪我国水稻种植机械化发展方向

论述了水稻种植机械化的发展过程、现状以及发达国家水稻种植机械化模式,提出了我国水稻种植机械化应以钵育移载为重点,向钵育移载,插秧和直播３种模式并存的方向发展。     

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。     

花生覆膜穴播机成穴机构研究

针对我国花生覆膜穴播机大都采用先播种后铺膜的传统作业方式,对土壤扰动大,不利于土壤保墒问题,设计了一种适合先铺膜后播种的小型花生穴播机的回转式成穴机构。对该机构的运动过程进行分析得到了成穴机构的穴宽、穴距和成穴深度的表达式;采用计算机模拟方法分析曲柄半径、机器前进速度和曲柄转速对成穴机构工作性能的影响,优化后的设计参数为:传动比6.5,曲柄半径4.5 cm,播种机前进速度0.25 m/s(λ=1.95),此时成穴深度约4.5 cm,穴宽约3 cm,穴距约14.42 cm,满足花生穴播的农艺要求。与目前广泛使用的轮式鸭嘴成穴器相比,其结构简单、膜孔小。     

吊杯式移栽机栽植器运动学分析与试验

以吊杯式移栽机栽植器的运动轨迹方程为基础,结合农艺要求,对移栽机进行了零速栽苗和最小破膜条件的理论分析,得出移栽机主要设计参数的计算公式,并进行了机具设计及田间试验.理论分析与田间试验表明,栽植器最佳投苗位置为过最低点后的上升段;株距调整时,应根据实际调整大小决定通过改变传动比还是栽植器个数来实现.     

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。     

小麦宽苗带精量播种施肥机设计与试验

为解决小麦宽苗带播种均匀性差和开沟阻力大的问题,设计了一种窝眼轮式精量排种、内四等分输种管间隔输种的小麦宽苗带精量播种施肥机。对关键部件进行了理论分析,并对旋耕覆土过程进行了离散元仿真研究,在此基础上进行了排种器台架试验和整机田间试验。台架试验结果表明,窝眼轮转速为35r/min时,行内播种均匀性变异系数、各行排量一致性变异系数、种子破碎率分别为9.31%、2.30%和0.38%。田间试验结果表明,窝眼轮式排种器配套内四等分输种管提高了种子在苗带上的分布均匀性,播种均匀性变异系数为11.55%,苗带平均宽度为8.2cm,正转旋耕装置能有效清理苗带、避免秸秆杂草堵塞;利用旋耕抛土原理能够实现对种、肥的分层覆土,播种和施肥平均深度分别为3.2cm和9.4cm,种肥深度垂直间距平均值为6.2cm,变异系数分别为4.15%、2.97%和5.48%,较好地实现了种肥分层,整机设计满足大田播种农艺要求。     

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。     

CAD系统在行栽机设计中的应用

在水稻钵苗行栽机设计中应用了计算机辅助设计系统,此系统是采用组件化的方法开发的,实现了具有图片、动画等交互功能的机械设计软件。在行栽机设计中,利用此系统对机构的整体工作情况进行了验证审核和分析;运用此系统极大地提高了行栽机的设计效率,为产品的实际试制以及后期的生产奠定了良好的基础。     

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。