气吸式覆膜精量油菜播种机排种性能试验与优化设计

针对目前高寒地油菜播种机普遍存在的重播漏播率高、人工劳动强度大、生长期缺水等问题,研究设计了一种气吸式精量播种机,一次性完成膜上播种、施肥、滴水灌溉、覆膜。分析了播种机主要结构、工作原理,对其关键部件进行结构设计,以排种盘转速、气吸室负压、排种盘型孔直径为试验因素,利用软件优化分析获得合理参数组合。结果表明：播种机排种盘转速197 r·min^-1、气吸室负压2.5 kPa、排种盘型孔直径1.2 mm时,田间播种合格率为93%、重播率3%、漏播率1%,播种质量较好。田间试验表明上述参数组合下排种器工作性能满足油菜播种机工作性能要求,该研究为油菜精密播种机的研究和设计提供了理论和技术参数。     

振动挖掘铲减阻数值模拟及参数优化

对小型振筛式马铃薯挖掘机振动挖掘铲的性能参数进行优化,借助Adams和Ls-Dyna相结合法模拟振动挖掘铲挖削土壤过程,据4因素3水平响应曲面法试验设计原理对影响挖掘铲挖削阻力的因素进行了多因素方差分析,并建立和优化了回归模型。结果表明:影响牵引阻力的因素由大到小依次为振动频率、牵引速率、入土角、振幅;当牵引速率为0.67m/s、振动频率13.77Hz、振动幅值11.93mm、入土角8.35°时,优化牵引阻力为1 449.59N。田间验证试验结果表明:试验阻力平均值与仿真结果误差5%,说明回归模型能较好的反映振动频率、牵引速率、入土角、振幅于牵引阻力之间的关系。     

硬实种子碰撞机设计

针对部分牧草种子存在的硬实现象,介绍了牧草种子播种前解除硬实的常用方法;分析了机械方法解除种子硬实的优点,利用机械设计及轻微碰撞理论,进行了硬实种子处理碰撞机总体设计.通过改变碰撞机叶轮转速,可以获得具有合适擦伤度的牧草种子,满足提高种子渗透性和发芽率的要求.     

基于离散单元法农田土壤单轴压缩模型的建立及参数校核

建立基于离散单元法的农田土壤单轴压缩可靠模型,并较准确模拟真实土壤力学性能,在有限元理论的基础上,借助Flunet-UDF能将模型网格信息写出的特点,利用EDEM软件自定义工厂生成不饱和土壤单轴压缩模型,并对其进行仿真试验。仿真试验结果表明:切向接触刚度和曲线的上升段与应变轴夹角、峰值、下降段与应变轴夹角均有关,上升段、下降段与应变轴夹角、峰值随切向接触刚度增大而增大;曲线的峰值在随临界切向应力减小而减小,下降段落点随临界切向应力减小而离原点越近;下降段与应变轴夹角随法向接触刚度增大而增大;下降段与应变轴夹角随临界法向应力减小而增大。当法向接触刚度为210 MN/m3、切向接触刚度为80 MN/m3、临界法向应力为30kPa和临界切向应力为8kPa时,该组黏结参数能较可靠表征含水率为10.5%的耕地土壤力学特性。     

离心机主轴形位公差选择标注及检测

介绍了碟式离心机的结构,分析了其传递动力和转动的零件—主轴的功用,选择标注了主轴的形位公差值并提出了单件生产中各项形位误差的现场检测方法。     

胡麻籽粒离散元仿真参数标定与排种试验验证

为借助离散单元法优化胡麻机械化生产装备提供胡麻基本参数,该文对甘肃省普遍种植的定亚22号、陇亚10号、陇亚13号3种胡麻籽粒通过试验法测定了胡麻籽粒的基本物理参数（3个方向尺寸、质量密度、体积密度、泊松比、千粒重、含水率、弹性模量）和接触力学参数（恢复系数、静摩擦系数）;通过调整胡麻模型的滚动摩擦系数条件下形成的胡麻堆积角逼近胡麻实际堆积角方法,预测胡麻滚动摩擦系数。结果表明：定亚22号胡麻滚动摩擦系数为0.041 5、陇亚10号为0.042 5、陇亚13号为0.042 0。探讨了胡麻堆积角形成过程中滚动摩擦系数对胡麻与底板接触数量、胡麻动能和重力势能影响变化规律,结果表明：随着滚动摩擦系数的减少,胡麻与底板的接触数量增加,胡麻种群的转动动能呈先增加后减小的变化趋势;减小胡麻滚动摩擦系数,其转动动能增加。通过设计的异型窝眼轮排种仿真和大田试验可知,胡麻平均穴粒数为9.5粒,标准差为1.5粒;大田试验的平均穴粒数为9粒,标准差为1粒。仿真和试验结果的穴粒数平均值的相对误差为5.26%,基本满足西北旱区胡麻播种机械设计参数优化需求。     

全覆膜直插式穴播机的设计与试验

为满足全覆膜膜上穴播的机械化作业要求,设计了一款全覆膜直插式穴播机。该机利用组合槽轮机构驱动实现间歇运动,以曲柄滑块机构做直线往复运动进行直插播种,成穴器垂直入土、出土,并在入土到最低端强制开启,实现零速投种,解决了传统滚轮穴播器膜上播种时存在撕膜、挑膜、穴位错孔等问题。全覆膜玉米膜上播种试验表明:整机作业性能优异,关键指标均达到NY/T 987-2006《铺膜穴播机作业质量》标准的要求。     

收获期马铃薯块茎碰撞恢复系数测定与影响因素分析

为了建立马铃薯块茎在土薯分离机构和振动筛上发生碰撞时的碰撞模型,该文基于质点对固定面的碰撞动力学理论在自制测定装置上对马铃薯块茎碰撞恢复系数进行了试验测定。对块茎碰撞恢复系数的主要影响因素碰撞材料、下落高度、块茎质量、含水率、跌落方向和马铃薯品种等进行了混合正交试验和单因素试验。混合正交试验结果表明,各因素对马铃薯块茎碰撞恢复系数的影响顺序为:碰撞材料、下落高度、块茎质量、含水率、跌落方向和马铃薯品种,其中碰撞材料、下落高度、块茎质量和含水率影响较为显著。单因素试验结果表明,马铃薯与65Mn钢、橡胶、马铃薯和土块间块茎碰撞恢复系数依次减小,其中新大坪的值分别为0.791 2、0.710 5、0.663 2、0.525 3,陇薯7号的值分别为0.762 7、0.695 2、0.690 4、0.563 1;马铃薯块茎碰撞恢复系数随着下落高度、块茎质量和含水率的增加而减小,回归方程决定系数均大于0.9。研究结果可为马铃薯收获机挖掘及土薯分离装置关键部件的优化设计提供参考。     

基于离散单元法的水平圆盘式精量排种器排种仿真试验

为了优化水平圆盘式精量排种器的最佳排种性能参数(动排种盘转速、动排种盘厚度、型孔圆角半径),达到提高粒距合格指数、降低漏播和重播指数指标,并降低大田试验强度。该文基于离散单元法对根据全膜双垄沟播技术所设计的水平圆盘式精量排种器进行了排种数值模拟,并得到玉米籽粒模型排种、重播、漏播的形成过程;为提高其排种性能,进行了排种仿真试验。仿真结果表明:以合格指数较高为重点、兼顾重播指数和漏播指数较低的原则,确定了动排种盘转速为17 r/min、动排种盘厚度为6 mm、型孔上边倒圆角半径为1 mm时为较优组合,此时粒距合格指数S=97.05%、重播指数D=1.83%、漏播指数M=1.12%。田间验证试验表明:在上述条件下,测得粒距合格指数为S=95.13%,重播指数D=2.34%,漏播指数M=2.53%,重点指标粒距合格指数误差2.02%(5%)。因此,基于离散单元法的排种器仿真试验为排种器性能参数的确定提供参考。     

2BFM-5型山地免耕播种机的设计与试验

针对黄土高原丘陵水蚀区残茬覆盖免耕播种及抗旱播种的作业要求,研制了以8.8～11.0?kW手持拖拉机为动力源的2BFM-5型山地免耕播种机。该播种机采用长翼尖角组合式种肥分施开沟器、复合铰链前位双轮仿形机构和螺旋齿槽轮排种器。田间试验表明：该播种机排种均匀性变异系数为35.4%,播深合格率为81.8%,平均种肥间距为44.0?mm,化肥集中在90～100?mm土层范围内,地表可形成宽66～85?mm、深40～52?mm的小垄沟,各项技术性能满足农业种植要求。该播种机适应中国黄土高原丘陵水蚀区缓坡地（＜15°）和水平梯田的免耕播种,满足雨养农业区播种技术的“深种浅覆、镇压提墒、集雨抗旱”等要求。