扰动下铡草机切碎辊负荷控制器设计与试验

为提高铡草机切碎作业的控制性能、作业质量及减小能耗,基于线性预测控制并结合铡草机切碎作业特点建立目标函数,由切碎运动学误差模型推导采样周期以解决控制鲁棒性,切碎动力学模型推导控制时域及预测时域以提高控制响应性,设计了铡草机切碎辊负荷控制器。Simulink仿真表明：经计算和回归优化选出的预测参数组采样周期、预测时域、控制时域为0.8、15、2 s时,其控制精度及鲁棒性最好、作业能力最大、对扰动的响应速度最快、抑制能力最强及能耗(9.27×10⁶ J)最小。现场试验结果表明：该优化预测参数组模型控制器,能够对铡草机切碎负荷有效跟踪控制,产品质量符合标准要求,同时实现了铡草机作业能力的提高,使系统控制响应更迅速,生产效率更高和单位作业能耗(1.382×10⁷ J)更小。该控制器参数模型建立方法为类属饲草作物收获机控制系统的设计提供了参考。     

双充种型孔滚筒式杂交稻育秧精密播种器设计与试验

目的 为满足杂交稻钵苗育秧低播量精密播种的农艺要求,解决型孔滚筒式育秧播种器作业过程中稻种在充种室流动性差、充种可靠性低、漏播指数高以及型孔易堵塞等问题,设计一种双充种型孔滚筒式杂交稻育秧精密播种器。方法 基于PLC控制技术,搭建型孔充种性能检测与控制系统,对播种器的关键部件进行设计,并通过EDEM离散元软件开展不同型孔形状、第一充种室充种位置角及生产率对充种性能影响的仿真试验,对第一充种区的型孔滚筒工作参数进行优化。研制试验样机并进行性能试验,试验材料为‘培杂泰丰’杂交稻。试验分2步：第1步,第二充种机构不动作,采用三因素三水平正交试验,研究型孔深度、生产率和第一充种室充种位置角对试验指标的影响,验证仿真准确性;第2步,启动第二充种机构,研究进行双充种作用下的不同振动频率对试验指标的影响,探明设计第二充种机构后播种性能。结果 第1步试验结果表明,影响播种合格指数与重播指数的因素主次顺序为型孔深度>生产率>第一充种室充种位置角;影响漏播指数的因素主次顺序为生产率>型孔深度>第一充种室充种位置角。第2步试验结果表明,当型孔形状为椭圆凹槽形,第一充种室的充种位置角为35°、第二充种室振动频率为27 Hz、生产率在400~600盘/h,播种合格指数均大于90%,漏播指数均小于3%,试验结果满足杂交稻低播量精密播种的农艺要求。结论 采用双充种的填充方式改善了播种器每穴的填充性能,减少了漏播指数,本研究结果为轻简型杂交稻钵苗育秧精密播种机的开发提供了理论依据。     

基于EDEM数值模拟的沙棘滚筒筛设计

为解决沙棘浆果中含有杂质,导致浆果筛分含杂较高的问题,设计三层结构滚筒筛装置,并确定振动电机、减震弹簧等关键部件参数。其激振力为7 644 N,功率为3.24 kW,减震弹簧刚度8 047.3 N/m。使用EDEM离散元软件对滚筒筛的转速、倾角进行模拟分析。模拟结果表明:当滚筒筛转速、倾角为38 r/min、8°时,其筛分效率、含杂率为84.2%、6.98%。以转速、倾角两个因素为自变量,筛分效率、含杂率为指标进行方差分析,当滚筒筛转速为38 r/min、倾角为8°时是最优参数组合解,且筛分效率、含杂率分别为82%、8.7%。实测值与仿真试验的筛分效率相差2.2%,含杂率的相差1.72%。     

关于中心打孔机的设计研究

本实用新型涉及一种中心打孔机,包括机壳、电机座、电机导轨和两个压杆,所述机壳内具有推块,机壳的顶部具有螺母,螺杆的一端通过螺母穿过机壳的顶部与推块相连,电机导轨与机壳固定连接,电机座通过电机导轨与机壳滑动连接,电机座内具有电机,电机的输出端连接有动力头;所述推块的下端具有滚轮,推块的中部两侧对称开有向上的两个斜槽,每个压杆的一端装有导向轮,导向轮在斜槽内滑动,每个压杆的中部通过回转销与机壳转动连接,每个压杆的另一端也均装有滚轮。本实用新型的中心打孔机,不仅能快速的夹紧工件,三点快速夹紧,自动定心,实现自动打中心孔的目的。     

基于特征造型的木工机械压辊辊面有限元分析

建立了压辊辊面的有限元力学模型,通过有限元分析得出压辊辊面的危险位置,为压辊辊面的设计提供理论依据。     

Error analysis of worm grinding wheel precise dressing by diamond roller with straight profile

In worm grinding wheel dressing with diamond roller, using straight line instead of theoretical curve of roller will result in dressing error. Method of the precise dressing is studied, while the mathematical model is presented. Theoretical curve of diamond roller is calculated based on the space meshing theory and helicoid equation of worm grinding wheel. The fitting error between the theoretical curve and approximate straight line which is obtained by the theoretical curve is calculated. The dressing error on normal section of worm grinding wheel is analyzed. The case study of a kind of worm grinding wheel with single head shows that the dressing error increases with diameter decreasing of worm grinding wheel and diamond roller, while the variation of diamond roller’s diameter makes little contribution. The validity of worm grinding wheel dressing using straight line diamond roller is proved, and the algorithm can be used as guidance in practice.     

对辊式红花采收装置参数优化及试验

为了提高对辊式红花采收装置的作业质量,以"裕民无刺"红花品种为试验对象,利用搭建的对辊式红花采收试验台,以对辊间隙、胶辊直径和胶辊转速为影响因素,采净率、掉落率和破碎率为评价指标,进行了二次旋转正交组合试验。通过Design-Expert 6.0.10软件,建立了评价指标与诸影响因素的数学回归模型,分析了显著因素对评价指标的影响,优化试验参数,确定最优参数组合为:胶辊直径40 mm、对辊间隙0.5 mm和胶辊转速1 400 r/min。根据优化参数组合,选取开花后1~5 d(含水率为44.6%~78.4%)的红花进行采收试验,试验结果表明:在优化参数组合下,红花采净率90.02%,掉落率2.46%,红花破碎率3.04%;在该试验参数组合,对含水率为22.9%~29.5%干花进行采收,出现大量红花残留在果球表面,作业质量急剧下降现象,因此红花适时收获时间为开花期1~5 d为宜。通过在新疆塔城地区裕民县进行红花田间采收试验,表明该采收装置能够满足红花采收的技术要求。上述研究成果丰富了红花采收技术,也为辊式采收机具的设计提供参考依据。     

正反螺旋式土壤改良石灰播撒机设计与试验

为了提高石灰播撒的效率和精准控制播撒量,研制了正反螺旋式石灰播撒机,并与旋耕机组合成一体机,采用复合作业方式。该文论述了正反螺旋式石灰播撒机的结构和工作原理、灰量调节机构原理和调节方法,并对播撒机的出灰口尺寸和播撒辊的转速进行了试验设计,计算了播撒机的总功率;最后将石灰播撒旋耕机一体机在冬天的稻田进行石灰播撒-旋耕组合的田间试验。结果表明:当石灰播撒-旋耕一体机前进速度平均为5 km/h,播撒辊转速为80 r/min,调节机构档位处于最大播撒量的13档时,满足第1年的播撒量要求;当档位分别位于12档(或10档)和7档时,播撒量分别满足第2年和第3年的播撒量要求。该研究为改善农业作业条件、降低劳动力成本、提高石灰播撒效率提供了参考。     

农机用O形密封圈滚子链的耐磨性能

农机用O形密封圈滚子链的台架和道路的对比试验研究表明，铰链磨擦副的润滑状态改善后，其耐磨性能大幅度提高，磨损寿命远高于普通农机滚子链。同时还研究了O形圈链条与普通链条的磨损机制，并微观分析了磨损表面形貌，指出O形圈链条的磨损形式是以疲劳磨损为主，而普通链条因试验工况不同其主要磨损形式有所改变。