自走型梳脱式采棉机的设计与研究

针对人工采摘棉花费用不断上升、植棉成本较高的问题,依托多项关键自有专利技术,研究设计了一种自走型梳脱式采棉机,并重点论述了关键部件的工作原理、结构、三维建模和整机试验情况。该机型能适用于多种棉花种植模式,可一次性完成棉花采摘和清杂两项工序。田间试验结果表明,该机的采摘率≥93%、落地棉率≤5%、含杂率≤20%,主要性能指标达到设计要求。     

履带自走式单行大白菜收获机设计与试验

针对我国大白菜收获机械化水平低、配套技术与装备缺乏的现状,在分析大白菜主要种植模式和机械化收获要求的基础上,对大白菜机械化收获关键技术进行了研究,确定了先切根再夹持导向、输送的机械化收获方案,并设计了一种适合我国南方地区田间作业的履带自走式单行大白菜收获机。该收获机主要由切割装置、夹持导向装置、倾斜输送装置、水平输送装置、收集装置、液压传动系统等关键部件组成,可一次性完成大白菜的切根、夹持导向、输送与装箱等收获作业。为了获得该机的良好作业性能,对各关键装置和部件进行了理论计算与分析,并进行了样机试制和田间性能试验。田间试验结果表明,当机器前进速度约为0.30m/s,切根装置、夹持导向装置以及夹持导向装置的液压马达驱动转速分别设置为300、300、175r/min时,该大白菜收获机平均生产率达0.11hm2/h,平均切根合格率为93.40%,平均夹持成功率为95.86%,平均输送成功率为100%,平均作业损失率为7.84%,收获机各关键部件工作稳定,收获效果较好,基本满足大白菜的机械化收获要求。     

自走式表型平台及在线自整定PID速度控制研究

为了适应现代化育种、植保及栽培管理的需求,高通量作物表型信息获取成为了当前的研究热点。为了提高作物表型信息获取平台的可扩展性、泛用性和使用灵活性,设计了一种自走式作物表型信息获取平台。平台车体采用框架结构,利用4台直流电机实现4轮独立驱动,并采用1个主控芯片和4个分控芯片的模式构建了控制系统;基于继电反馈法设计了在线自整定PID调控方法,实现了PID参数在线自整定和平台的运行速度控制,并进行了空载和地面负载对比试验。结果表明:在系统空载和地面负载条件下,针对设定的不同速度,系统均可在0.169~0.468s达到稳定状态,具有较高的调节速度与精度;地面负载条件下,直接利用空载时整定得到的参数与负载后重新整定得到的参数进行速度的调节,不同速度要求条件下两者之间的误差均小于0.08s,证明空载时一次整定后的参数可直接应用于表型平台的实际速度控制。     

小型电动播种机研制

拖拉机悬挂小型播种机已经广泛应用于农田的播种、施肥等田间作业,日益取代传统的耕作方式。近年来设施种植的大面积不断扩大,然而,在设施内使用拖拉机悬挂小型播种机播种,由于回转半径大、碳排放污染以及高油价等问题,使用起来很不方便。利用设施内电力供应方便的条件,用电力取代拖拉机,将拖拉机悬挂(牵引)小型播种机改造为电动自走式播种机,既缩小了回转半径、减少了碳排放和噪声污染,又降低了作业成本。并且4轮驱动和2轮驱动方便转换,增强了在松软土壤上作业的适应性和机动能力,便于在设施内有电力的条件下应用。     

2ZYZ-20型自行式苗木移植机试验分析

2ZYZ-20自行式苗木移植机应用横格式苗木移植新方法,实现了苗木高密度移植作业机械化;底盘采用通用的可拆动力系统,使设备整体结构简单,便于操作控制,提高了通用性和配套性;行走装置采用橡胶履带,使机组附着力增大,打滑率减小,设备作业平稳可靠。样机性能试验及生产试验结果表明：该机的作业成本比人工作业减少20％～30％,生产率是人工定额作业的4倍左右,优质苗木的产出率提高15％以上,具有显著的经济效益和社会效益。     

自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为有效解决我国现有技术玉米联合收获机没有多功能玉米秸秆综合利用功能的缺陷,满足不同地区和用户对玉米秸秆利用的不同需求,实现玉米联合收获机的大范围跨区作业,设计了4YZD-4型自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机。该机采用板式摘穗单元组成上层果穗收获台,滚筒式切割器、秸秆输送铺放搅龙、浮动单双辊混合压送机构组成下层秸秆收获台,秸秆切碎还田装置和抛掷装置与整机底盘独立安装,能一次性完成玉米果穗收获、果穗剥皮和集箱,玉米秸秆切割、集条铺放、切碎还田、切碎回收、旋耕灭茬的联合作业功能,为我国大中型玉米穗茎兼收联合作业机械的研发提供了技术依据和应用实例。     

4YZP-2型自走式玉米收获机设计与试验研究

针对我国现有玉米联合收获机集成度不够、剥净率不高、生产效率较低、秸秆破碎效果差等突出问题,研制出适宜黄淮海地区不同行距的玉米机械化联合收获机。通过调研并借鉴已有技术,应用三维建模和机械优化设计理论,创制出平滑V型对置式拨禾链轮摘穗机构,确定了秸秆与装置相互作用的技术参数,分析了升运与果穗喂入量的动态关系,设计出短距集中式升运装置,发明了W型橡胶辊与铸铁辊间隔式剥皮装置,建立了玉米果穗在剥皮过程中受力情况的力学模型。集成设计出的两行自走式玉米收获机经山东省农业机械试验鉴定站检测,总损失率小于2.5%,生产率大于0.25hm2/h,摘果率高于9 5%,满足工作要求。     

定量铺放自走式大葱联合收获机研制

为了提高大葱的机械化收获水平,该文结合大葱种植模式和农艺制度,设计了一种自走式大葱联合收获机。该机能够一次完成大葱的挖掘、抖土、喂入、夹持输送、二次去土清杂、收集、成堆铺放作业,主要由挖掘抖土装置、柔性夹持输送装置、收集卸料装置等关键部件组成。通过作业过程的理论分析和计算,确定了各关键部件参数。运用Box-Behnken中心组合试验方法,以整机前进速度、挖掘铲水平倾角、抖土频率、气缸伸缩周期作为试验因素,以大葱含杂率和损伤率为评价指标,开展了四因素三水平正交试验。通过Design-Export 8.0.6.1数据分析软件,建立各试验因素与评价指标的数学回归模型,分析各试验因素对大葱含杂率和损伤率的影响,并对试验因素进行参数优化。试验结果表明:影响大葱含杂率的各因素显著性顺序为整机前进速度>抖土频率>挖掘铲水平倾角>气缸伸缩周期,影响大葱损伤率的各因素显著性顺序为挖掘铲水平倾角>抖土频率>气缸伸缩周期>整机前进速度;最优工作参数组合为整机前进速度0.7 m/s,挖掘铲水平倾角35°,抖土频率4.3 Hz,气缸伸缩周期2.5 s,此时大葱含杂率的模型预测...     

小区自走式旋耕机的设计优化与试验研究

以小区自走式旋耕机为研究对象,对其结构组成及工作原理进行了分析,并针对玉米根茬地旋耕作业的要求,采用Box—Behnken中心组合试验设计方法对玉米根茬地进行了较为详尽的田间试验。结果表明:当旋耕机前进速度为0.6m/s、刀轴转速为224r/min、刀齿齿数为11片时,旋耕深度达到13cm,玉米根茬破碎率达到9 5%以上,基本满足了小区作业要求。     

自走式红枣捡拾机的设计与试验

新疆地区红枣收获目前主要依靠人工方式,机械化收获作业水平有待于提高。为解决这一问题,设计了一种基于气力原理的自走式红枣捡拾机,并阐明了整机结构和工作过程,确定了关键部件的技术参数。同时,以新疆地区矮化密植种植模式的枣树所结红枣为试验对象进行了样机性能及作业效率试验。试验结果表明:风机最佳工作转速为2 900r/min,采收作业平均生产率为0.052hm2/h,所采收红枣的平均破损率为1.0 6%。