偏心齿轮驱动式玉米全膜双垄沟播联合作业机的设计

针对传统全膜覆盖双垄沟玉米播种存在播种效率低,易撕膜和挂膜,操作不方便等问题,设计一种集起垄、压膜和播种为一体的联合作业机。该机的动力传动装置由非圆齿轮连接的曲柄连杆机构和圆柱齿轮连接的曲柄连杆机构,共同控制成穴器运动,提高了播种机播种的准确度。田间试验表明,偏心齿轮驱动式玉米全膜双垄沟播联合作业机的设计作业后相关指标均达到了技术规范要求;同时以非圆齿轮的偏心率、非圆齿轮带动的曲柄与连杆长度的比值和切膜刀角为自变量,以膜孔扩大率作为测试指标,进行多组田间试验,得出椭圆齿轮的偏心率e=0.1、非圆齿轮曲柄与连杆的长度比值k=0.05和切膜刀角α=31°最佳,此时膜孔扩大率为1.22%。     

基于离散单元法的小麦磨粉机研磨机构操作参数优化

【目的】优化小麦磨粉机研磨机构的操作参数.【方法】基于离散单元法理论,对研磨机构在不同操作参数下的工作过程进行了数值模拟和试验验证.【结果】在同一轧距下,快辊表面与颗粒的接触数目变化量大于慢辊表面,物料在快辊表面滑移的趋势大于慢辊,快辊对物料施加的研磨作用大于慢辊;轧距选取1.4 mm时,快辊、慢辊与物料颗粒的接触数量变化量、辊面压力均大于轧距为0.8、2.0 mm时,剪切、摩擦及揉搓等载荷作用更为明显,研磨效果更佳;相对于对辊速比1.05、1.45,速比为1.25时,物料颗粒接触变化量在数据输出区间中的变化范围、波峰值、能耗突变均小,磨粉机运行较为平稳.     

抛扬式膜际覆土马铃薯播种联合作业机设计与试验

针对传统马铃薯联合播种机播深合格率较低、膜际覆土质量差等问题,结合西北旱作区马铃薯机械化覆膜播种特点及甘肃省河西走廊马铃薯机械种植要求,设计了一种具有仿形播种能力的集旋耕、施肥、起垄、播种、覆膜和膜际覆土的马铃薯播种联合作业机。为降低地轮行走过程中对播种深度的影响,利用连杆原理分析确定了开沟器安装于仿形架的位置;为借助EDEM软件优化链勺结构参数,进行了二因素三水平的仿真试验,当链勺最大直径为77 mm,深度为25.5 mm时,取种性能较优;为提高抛扬式膜际覆土装置的覆土质量,通过土壤相对运动计算确定了覆土量;为提高抛扬叶轮的碎土性能,通过计算得叶轮半径为230 mm,起土铲后端高度为70 mm,叶轮回转角速度为4 rad/s。马铃薯联合播种机田间试验结果表明,当作业速度为0.69 m/s时,抛扬覆土式马铃薯联合播种机的合格指数为88.6%,漏种指数为5.3%,重播指数为6.1%,种植深度合格率为90.4%,种薯间距合格指数为89.4%,试验指标符合农业行业标准要求。膜际覆土倾角为65.3°,满足甘肃省河西走廊马铃薯种植覆膜要求。     

黄河泥沙碟式分离机转鼓有限元分析

针对黄河泥沙碟式分离机结构设计,分析了转鼓壁离心应力产生的原因;利用ANSYS软件对分离机转鼓结构进行动力学建模和有限元分析,以满足转鼓强度、刚度使用要求,为分离机转鼓结构改进提供了理论和技术依据.     

激光淬火工艺对小麦磨粉机磨辊表面硬度及磨损性能的影响

【目的】研究激光淬火后小麦磨粉机磨辊表面材料性能变化,解决磨辊磨损严重、使用寿命较短等问题。【方法】采用响应曲面的旋转二次组合设计原理,按照3因素5水平试验方法建立激光功率、光斑直径、扫描速度与磨辊材料表面硬度的数学模型,分析激光功率、光斑直径与扫描速度3因素及各因素间的交互作用对磨辊金属材料表面硬度的影响规律,找出最优的参数组合,探讨淬火后磨辊表面材料的磨损机理。【结果】激光功率、光斑直径与扫描速度对磨辊材料表面硬度影响显著;激光功率、光斑直径和扫描速度对磨辊材料表面硬度的影响依次由强到弱;最优工艺参数组合为激光功率190 W、光斑直径0.70 mm、扫描速度220 mm/s,该参数组合下得到的试样表面硬度为688.67 HV,比原始硬度提升了35%;经激光淬火最优参数组合处理的试样磨损质量损失约为未处理试样的7%;经激光淬火后的磨辊表面材料与小麦粉料间的摩擦磨损作用减弱,小麦粉料在试样表面产生的划痕较轻较短,沟槽更加浅窄。【结论】磨辊表面材料经激光淬火处理后其抗小麦粉料磨损性能明显增强。     

弹性气吸嘴式玉米滚轮排种器排种性能参数优化与试验

针对西北旱区玉米铺膜种植特点,为提高气吸式玉米滚轮播种器的排种性能,利用弹性橡胶对气吸式排种器的吸种盘进行了结构改进。对吸种盘吸种过程进行受力分析,得到影响吸种能力的3个因素:吸种盘转速、气吸室负压、吸种盘上吸种垫吸孔直径。基于自制的弹性气吸嘴式玉米滚轮排种器试验台,根据响应曲面法的Central Composite Design试验设计原理,以播种机吸种盘转速、气吸室负压、吸种盘上吸种垫吸孔直径为因素,以单粒合格指数为主要评价指标,兼顾重播指数和漏播指数,对台架试验结果进行多元回归拟合和方差分析。结果表明,单粒合格指数、重播指数的2个回归模型可靠;气吸室负压对单粒合格指数影响极显著,气吸室负压和吸种盘上的吸种垫吸孔直径对重播指数影响极显著。由参数优化结果可知:当播种机吸种盘转速20 r/min、气吸室负压5 k Pa、吸种盘上的吸种垫吸孔直径4 mm时,单粒合格指数为95. 54%,漏播指数为0. 50%,重播指数为3. 96%。在同等条件下田间试验得到的单粒合格指数为96. 3%、漏播指数为1. 3%、重播指数为2. 4%,优化达到预期的效果。     

基于DEM-MBD耦合的滚勺式精量穴播器成穴器运动参数优化

针对滚勺式精量穴播器固定成穴器成穴轨迹呈余摆线,余摆线过大造成撕膜和挑膜的问题,同时为降低株距的差异性,基于离散元法和多体动力学耦合方法对穴播器成穴器运动过程进行仿真分析。以牵引速度、牵引角度和穴播器质量为影响因素,以余摆线宽度、株距和播种深度为响应值,通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律,基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得最优参数组合,并通过田间试验验证最优结果的可靠性。结果表明：滚勺式精量穴播器成穴器运动的最优参数组合为,牵引速度523.43 mm/s、牵引角度21.9°、穴播器质量18.2 kg,此时株距为196.84 mm,余摆线宽度13.98 mm。以最优参数组合进行验证试验,株距为193.86 mm,相对误差1.51%;余摆线宽度13.28 mm,其相对误差4.39%。     

小冠花硬实种子物化一体破眠机设计与试验

为解除小冠花硬实种子休眠状态,提高种子发芽率,通过融合物理和化学方法提出物化结合破眠新方法,设计卧式物化一体破眠试验机,该机可实现物理破眠、化学破眠一体化流水作业.完成对样机传动机构优化设计,研磨装置、浸泡装置关键部件设计,并确定影响种子发芽率试验因素及参数范围.以种子实际发芽率为试验指标,先后开展化学浸泡、物理研磨、...     

拨指轮式马铃薯挖掘机设计与试验

设计了一种与手扶拖拉机配套的拨指轮式马铃薯挖掘机。该机采用栅条式挖掘装置和拨指轮式分离装置。对分离装置进行了理论分析,确定了其结构参数。田间试验表明：马铃薯挖掘机挖掘、输运顺畅,分离效果明显,伤薯率为4.5%,损失率为3.6%,明薯率为96.5%。     

滴灌用黄河水泥沙分离试验研究

针对农业滴灌中黄河水泥沙含量高的问题,将碟式分离机与FXJ-150-Ⅰ型水力旋流器串联用于黄河水泥沙分离.采用正交试验、极差和方差分析研究了串联分离设备参数对溢流量和溢流颗粒D50的影响.试验结果表明:影响溢流量的参数主次排列为旋流入口压力、旋流器底流口直径和转鼓转速,而影响溢流D50的参数主次排列为旋流入口压力、转鼓转速和底流口直径.考虑试验因素对溢流量和溢流中粒径D50影响程度的大小以及它们在分离中所起作用的大小,优化了串联分离设备参数:旋流入口压力为0.06 MPa、底流口直径为12 mm、转鼓转速为3500 r/min.