双螺旋旋耕埋草模型刀辊工作扭矩试验

为研究双螺旋旋耕埋草刀辊对水田土壤耕整时的工作性能,以相似原理为理论依据,基于LabVIEW搭建扭矩测试平台,制作与原型大小比例为1∶2的模型刀辊,以工作扭矩为评价指标,以土壤含水率、前进速度、刀辊转速和耕深为试验因素,在室内土槽条件下对该模型刀辊的工作扭矩进行研究。单因素试验结果表明:在试验范围内,模型刀辊的工作扭矩随前进速度的增加而增大,随刀辊转速的增加而减小。选取L18(37)正交表,开展上述4因素对模型刀辊工作扭矩影响的正交试验,极差结果显示,土壤含水率、耕深、前进速度及刀辊转速对模型刀辊的工作扭矩的影响程度依次降低,方差分析结果显示,土壤含水率、耕深、前进速度对工作扭矩有极显著的影响,刀辊转速对工作扭矩影响不显著。     

滚筒筛式废旧地膜与杂质风选装置设计

回收后的废旧地膜与棉秸秆、根茬等杂质缠绕不易分离,不能实现二次利用,为实现废旧地膜循环再利用和从根源上解决废旧地膜对土壤环境的污染问题,通过对棉秸秆、根茬及地膜在风场中进行运动学分析,测定其悬浮速度,并以此为基础设计了滚筒筛式废旧地膜杂质风选装置,介绍了机具的整体结构、工作原理及关键部件.通过正交试验确定了最优工作参数组合,试验结果表明当旋转筛筒转速为30 r/min,风管出口风速15 m/s时,物料喂入量为250 kg/h时,作业后膜中含杂率、杂中含膜率及废旧地膜产量效果最佳,将最优参数组合带入实际生产中进行验证,试验表明该机具各项指标均满足设计要求,分离后的废旧地膜膜中含杂率为13.71％,杂中含膜率为0.133％,废旧地膜产量可达35.8 kg/h.     

立式双层孔环模生物质压块机设计与试验

针对目前环模压块机存在生产率低、能耗高等问题,该文采用立式环模原理和双层孔环模结构,创新设计了双层孔模块及对应的压辊,双层环模模块两边线夹角8°,模孔偏心角4.3°,双模孔中心线夹角10°。样机完成后进行了生产性试验,结果表明:压块机生产率为2.39 t/h,吨料能耗55.86 k W·h/t,成型率为96%以上,成型密度为1.1 g/cm3以上,各项指标均达到设计及标准要求;对比于单层环模的立式环模生物质成型机生产参数,该创新设计的设备性能有所提高;设备自身下层环模与上层环模相比,成型率、生产率均有提高,差异不大。该立式双层环模压块机提高了生产率和产品质量,为中国生物质成型燃料产业化的发展提供装备保障。     

水旱两用秸秆还田组合刀辊作业性能试验

为了检测水旱两用秸秆还田组合刀辊的田间作业质量和功率,采用无线遥测技术,利用动力输出轴一体化扭矩传感器,对安装组合刀辊的耕整机进行了田间作业质量和作业功耗优化参数性能测试试验,并与传统旋耕刀辊、螺旋刀辊进行田间作业质量及功耗对比试验。田间试验结果表明:组合刀辊性能检测试验中,水田和旱地植被埋覆率分别为94.3%和96.5%,耕深分别为20.8和20.3 cm,耕深稳定性分别为92.3%和90.6%,耕后地表平整度分别为0.9和1.2 cm,功率消耗分别为27.6和31.2 k W,均达到了设计目标;与其他刀辊对比试验中,组合刀辊作业质量优于螺旋刀辊和传统旋耕刀,作业功耗稍高。该研究可为实现水田和旱地高茬秸秆埋覆还田和土壤耕整提供参考。     

联合收割机脱粒装置模糊控制器的研究

针对联合收割机非线性、时变且滞后的复杂系统,本文设计了基于模糊集的脱粒滚筒模糊控制器来改善脱粒质量、减少脱粒损失.文中采用多个可调因子的调整规则对因子α1和α2进行自调整得出了切合实际的模糊控制规则.利用Mat-Lab中的Fuzzy Logic工具箱生成了模糊控制器的系统特性曲面.由曲面分析得,文中提出的模糊控制规则是有效的.     

气吸滚筒式排种器种盘参数对种子分布规律的影响

种盘的结构参数和工作参数直接影响种子的运动状态,从而影响吸种效果,通过对种盘的振动试验分析,为进一步提高气吸滚筒式排种器种盘前端种子分布的均匀性,该文以气吸滚筒式排种器种盘为试验对象,研究了种盘与滚筒角度、激振力加载位置、振动器压力对种子在种盘前端吸种区域分布规律的影响。采用3因素3水平实验设计,得出了种子分布与三个因素之间的回归模型。试验表明:种盘与滚筒角度为20°、激振力加载位置为种盘中心、振动器调压阀为0.25MPa的条件下,激振力加载位置在吸种性能的回归模型中贡献率最大。最佳因素组合为20°、激振力加载位置为种盘中心、振动调压阀为0.25MPa。研究为超级稻育秧精密播种器的设计及参数优化提供科学的依据。     

农田轻便土壤悬虚镇压器的研制与应用

针对目前旋耕机大面积应用造成的农作物播前或播后土壤悬虚现状,提出了农田轻便土壤悬虚镇压器研制的指导思想。研制出的镇压器主要包括牵引装置、轴承、压辊装置3部分,可满足不同农田所需镇压深度的要求,并对其提出了合理的工作参数。该机具克服了以住镇压辊质量固定、携带不便等缺点,灵活轻便、无需配套动力、生产和作业成本低、作业效率高,经不同农田镇压效果良好。     

自吸式复合滚筒稻麦割前脱粒装置的设计

传统联合收获机的收获工艺大多是全喂入方式,采用先切割后脱粒,易造成堵塞、脱粒不净及谷粒难以分离等现象,使收获的工作效率受到一定限制,且存在机器体积大、制造成本高、功率消耗大等缺点。自吸式复合滚筒稻麦割前脱粒装置采用先脱粒后切割方式,在喂入口产生大气负压力,将稻麦穗头吸入脱粒装置内对吸入的穗头进行梳刷摘穗,摘下的穗头经过弓齿、钩齿与栅格式凹板筛进行2次梳刷与揉搓脱粒,同时穗头在随脱粒滚筒旋转时与脱粒滚筒筛表面纹理发生摩擦,进行辅助脱粒。     

Dynamic modeling and control of a padder roller system

This is the first time in the literature dealing with the dynamic modeling and control of a rotating padder roller system. It is intended to design a control system with effective scheme and robustness to stabilize all vibration modes of a rotating padder roller system by using one set of sensor and actuator. The controller design depends on the specific pole-zero patterns. In practice, the pole-zero patterns remain the same, no matter how the physical system parameters are different. By properly placing the actuator and sensor, a realizable controller and sensor is designed to stabilize all the vibration modes and make the closed loop system absolutely stable. This will suppress the vibration without suffering from spillover and can eliminate an infinite number of vibration modes. The performance of this controller has been successfully implemented by computer simulation.     

林木联合采育机蜂窝结构进料辊关键技术与应用性能研究

针对机械化采伐作业中减少木材损伤的问题,提出一种基于辊型双V蜂窝结构的进料辊.结合相关的数学公式,推导出了辊型双V蜂窝结构的动态冲击模型,并通过有限元仿真结果得到了验证.对伐木工况低速冲击下辊型蜂窝的力学与吸能特性、动态响应、结构稳定性和结构效率等应用技术指标进行探究,并引入不同结构的辊型六角蜂窝进行参照对比.低速冲击下,辊型双V蜂窝相较于辊型六角蜂窝负泊松比效应更明显,结构效率更高且抗冲击性更强,结构稳定性更好,接触力更均匀.各辊型双V蜂窝结构冲击至ε =0.3时的各应力指标均满足1 600kg以下树木采伐工况需求.这为蜂窝结构进料辊的机械化应用与减少原木损伤提供了参考.