干燥箱温湿度自动控制系统设计

针对干燥箱温湿度控制不均匀而易造成干制品品质下降、影响干燥速率等问题,分别基于单片机控制、PLC控制设计了两种温湿度自动控制系统。单片机或PLC可以实现对干燥箱中的加热元件、加湿装置及鼓风装置的自动控制,以满足物料干燥所需要求。这两种自动控制系统可以实现对干燥箱的温湿度的实时控制、智能控制,且工作可靠、反应灵敏、调试试验效果较好。该研究为减轻干燥箱在温度控制过程中存在的"热惯性"现象提供了技术参考。     

基于酶动力学方程的双孢蘑菇气调贮藏呼吸速率模型

为了给气调贮藏设计提供理论设计依据,采用酶动力学方程,建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的理论模型;研究了在贮藏温度为5℃、气体体积分数为20%O_2、80%N2的贮藏条件下,贮藏时间对双孢蘑菇采后呼吸速率的影响,并建立了双孢蘑菇呼吸速率随贮藏时间变化的数学模型,模型决定系数R~2为0.9766、0.9331。模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于5 m L/(kg·h),相对误差变化范围为0.06%~24.95%。在已建模型基础上,研究不同贮藏温度(5、10、15、20℃)对已建模型参数的影响,利用Arrhenius方程来描述贮藏温度对果蔬呼吸速率的影响,建立了包含温度和贮藏时间因子的呼吸速率模型,模型决定系数R~2为0.9073、0.9350。验证试验结果表明,模型与实测值进行配对T检验差异不显著(P0.05),呼吸速率值的绝对误差小于17 m L/(kg·h),相对误差变化范围为1.00%~25.25%。该模型可为双孢蘑菇气调贮藏期间呼吸速率的预测及贮藏品质研究提供参考。     

履带式大豆联合收获机振动测试与分析

为研究履带式大豆联合收获机在不同工况下的整机振动特性,以久保田4LZ-2. 5履带式联合收获机为研究对象,选取了收获机在发动机怠速空转、整机空转及田间收获作业等5种工作状态,利用DH5902动态信号采集分析系统对切割器、发动机及脱粒滚筒等6个振动较强的位置进行测试,获取其振动特性。试验结果表明:切割器左右运动、脱粒滚筒的旋转和振动筛的前后运动是引起联合收获机的主要因素;发动机和风机的运转是联合收获机振动的次要因素。联合收获机空载时,振动最强的位置是切割器,振幅有效值达到了31. 84m/s^2;田间收获时切割器附近振幅比空载时降低,其他测点振幅都不同程度增加,脱粒滚筒处振幅有效值最大,达到43. 74 m/s^2。发动机的运转对驾驶座垂直方向上的振动影响最强,需进一步优化驾驶座的减振系统。研究结果可为收获机减振设计、结构优化及各部件的模态分析提供参考。     

种薯排种器托种勺缺种的多点激光检测方法

为了进一步降低马铃薯机械化播种的漏播率,研究多点激光检测托种勺和种薯组合对象的机理,提出了一种种薯排种器托种勺缺种的判别方法。首先,根据排种带上托种勺的几何形状和排列间距,在托种勺的侧面布置多层激光传感器,当托种勺通过检测区域时,根据多层传感器的响应情况判断托种勺上是否缺种。然后,搭建缺种检测试验台验证缺种判别方法,通过对排种速度、种薯质量和排种带振动强度三因素三水平进行回归正交试验,结果表明排种带托种勺缺种的判别原理正确,性能稳定可靠。最后,根据回归正交试验的最优结果,以排种速度为0. 95m/s、单体种薯质量为(40±5) g和排种带中等振动强度的最佳状态进行缺种检测试验,缺种判别成功率可达98. 75%。多点激光检测托种勺缺种的判别方法可为后期设计种薯补种装置实现缺种补种提供技术基础。     

太阳能半导体冷藏箱热负荷分析与制冷试验

针对海岛、沙漠、草原、偏远山区等缺电地区对于食品、药品冷藏的需要,设计了一种基于半导体制冷的50 L太阳能食品药品冷藏箱。利用能量平衡法计算出冷藏箱的最大热负荷为76.55 W,确定所需TEC1-12706制冷片个数为3片,对选用的蓄电池容量、太阳能电池板规格进行了设计计算。开展了半导体冷端对流换热方式对制冷效果的影响试验,得出:采用强制对流换热方式时,可以使冷藏箱内温度在较短时间内达到较低的设定温度,采用导冷翅片散热方式不利于冷量的扩散,导致箱内温度降低缓慢,制冷效果差,甚至难以达到设定温度。开展了不同半导体组合的制冷效果试验,验证了设计方法的合理性。最后,对太阳能半导体冷藏箱的经济性进行了分析。     

拖拉机自动转向试验台研制

农业机械自动转向是实现农业机械自动化和智能化的关键技术之一,农田作业工况较为复杂,拖拉机自动转向装置的现场安装调试费时费力。针对这一问题,本研究研制了一种拖拉机自动转向试验台,对拖拉机自动转向装置进行模拟调试与测试以保证其控制的准确性和可靠性,从而减少田间测试时间,降低安装使用成本。本研究选用120马力拖拉机前桥,通过对机械结构、液压系统和电气控制系统的设计计算,搭建了拖拉机自动转向试验台。利用惯性测量单元对转向系统工作性能进行测试,试验结果表明方向盘平均转向间隙为16.48°,车轮平均转角延迟时间为0.14s,响应速度和稳定性符合农业机械转向要求。所研制的拖拉机自动转向试验台能够用于测试拖拉机前桥的工作状态,并对其转向性能参数进行准确采集和记录,可为农业机械自动转向装置的调试和性能检测提供一个高效可靠的测试平台。     

联合收割机纵轴流脱粒系统研究进展

目前国内外联合收割机大都采用纵轴流脱粒系统。脱粒装置的性能直接影响谷物脱粒的效果,对脱粒装置的研究有助于提高机械化收获效率,降低破碎率和损失率。为此,通过脱粒装置理论研究、参数优化、智能控制等方面综述国内外纵轴流脱粒系统的研究现状,并在加强对纵轴流脱粒装置脱分机理分析,针对不同作物脱分特性的参数优化,脱粒系统自适应技术研制三个方面阐述未来纵轴流脱粒系统的研究重点。     

穗茎兼收秸秆打捆型玉米收获机的设计与试验

玉米作为重要的粮食、经济作物和饲料,在我国经济建设和粮食生产中有着重要的地位。同时,随着我国农业结构的调整和畜牧业的发展,玉米秸秆的综合利用日益成为关注的热点。为此,在消化吸收国内外先进技术的基础上,结合玉米机械化生产实际和推广应用需求,通过集成创新和技术提升,研发了穗茎兼收秸秆打捆型玉米收获机。通过比较,秸秆切碎装置采用往复式切割器,秸秆输送装置采用单层四辊式输送器,秸秆切碎抛送装置采用滚筒式切碎器及曲柄压缩式方捆秸秆打捆装置。该收获机能够实现在玉米果穗收获的同时完成玉米秸秆的切碎打捆,对推广应用玉米穗茎兼收技术和提高秸秆的综合利用率具有重要的意义。     

与微耕机匹配的振动式根茎类收获机设计与试验

针对我国小区域耕地花生、马铃薯、大蒜、生姜等根茎类作物收获时存在的人工作业劳动强度大、收获效率低及损伤率较高等问题,设计了一种与微耕机匹配的振动式根茎类收获机。该收获机由微耕机提供动力,采用高频振动式前进方式,可一次完成切土、松土、挖掘及提升等作业。其作业性能稳定、操作方便且收获效果良好,能满足根茎类作物收获的农艺要求。阐述了该收获机的主要结构及工作原理,介绍了关键部件及技术参数,并利用Simulation Xpress软件对关键部件进行了运动学仿真、应力分析和有限元分析,为我国根茎类作物收获机的研制提供了参考。     

玉米柔性脱粒滚筒仿真分析

脱粒滚筒是玉米籽粒收获机的重要工作部件,影响着籽粒收获的质量。为此,设计玉米柔性脱粒滚筒,并应用NX软件进行三维建模。通过ADAMS和Abaqus分析软件进行脱粒滚筒的动平衡仿真分析、模态分析与静应力仿真分析。动平衡仿真分析结果表明该滚筒动平衡许用不平衡量符合国家相关标准,模态分析表明滚筒受到的激励频率远小于1阶固有频率避免了共振现象,静应力仿真分析表明的应力主要集中在滚筒壳体及与轴头接板连接处,但远小于材料屈服强度。上述仿真分析为后续该型滚筒的结构优化改良提供参考。