基于Solidworks的马铃薯铺膜喷药装置虚拟设计与试验

针对马铃薯生产中受低温、干旱、无霜期短等不利自然条件影响等问题,对马铃薯种植机设计了配套的覆膜喷药装置,设计采用基于特征的参数化造型软件Solidworks对整个装置进行参数化造型.该机一次性实现了刮土、喷药、切沟、覆膜、压膜、培土等工序,采用单垄单行覆膜,垄面平整细致,地膜与土壤表面贴合率高,可达到土壤最佳增温效果.铺膜栽培的马铃薯具有出苗快、结薯多、上市早、经济效益高的优点.对经过虚拟设计的马铃薯铺膜喷药装置进行田间试验,结果显示:主要技术指标采光面宽度合格率≥90%;采光面机械破损程度≤45mm/m2;膜边覆土宽度与厚度合格率均≥90%,为推广马铃薯覆膜栽培技术做出了一定贡献.     

国内外胡萝卜种植现状及播种机研究进展

胡萝卜是一种营养丰富、质脆味美的蔬菜,在全球分布比较广。根据联合国粮农组织及《中国农业年鉴》的数据,分析了世界及国内胡萝卜种植面积、总产量及平均单产水平等情况。比较了国内外胡萝卜播种机的研究进展,为我国研制性能先进、适用性好的胡萝卜播种机械提供了借鉴。      

胡萝卜物理力学特性的试验研究

为掌握胡萝卜机械化收获中的设计参数与物理特性参数之间的关系,为今后研制胡萝卜联合收获机关键装备提供基础理论依据,通过田间试验获取相关数据,采用统计学的方法对胡萝卜物理特性指标进行深入研究。研究包括胡萝卜植株总长度、根部长度、茎叶长度、根部质量、根部最大直径、根部最小直径、茎叶根数、根部表面积及根部体积等参数。同时,利用回归分析的方法,研究了胡萝卜拔取力与各物理参数间的相关关系,为合理设计收获工艺方案提供理论参考。     

基于Solidworks的各型马铃薯挖掘铲应力研究

针对传统马铃薯收获机挖掘铲试验研究花费大、周期长的问题,采用Solidworks三维设计软件的有限元分析功能,通过对工作过程进行理想化假设后,根据其安装位置和材料建立铲片有限元模型,载荷为土壤加载到铲面的力,分别计算各种型式挖掘铲的应力分布状况,通过计算结果对比,得出适合于目前马铃薯收获机挖掘铲较好的结构型式,为今后挖掘铲的设计提供理论依据。      

自走式饲料收获机的设计

青饲料收获是一项对作业及时性要求极高的作业项目。因为青贮饲料对养分含量、切碎度、发酵性能要求高，收获过早过迟都会对其产生较大影响，收获过早，则干物质及养分含量低，水分含量过高；收获过迟，则过度纤维化，水分含量过低，不利于充分发酵。大中型自走式饲料收获机，集收割、切碎、抛送一次完成，作业质量好，辅助人工少，作业效率高，损失小，转移方便，完全可以满足青饲料收获的需要。     

薯类收获机振动筛伤薯机理计算机模拟与分析

分析目前马铃薯机械化收获中筛分方面的技术难题,建立关于振动筛运动的数学模型,使用Visual Basic6.0程序语言编程,利用计算机辅助分析（CAA）开发新部件的设计思想和手段,对薯块与筛面相互作用的过程进行分析,研究它的运动规律,模拟运动过程,认识薯块在振动筛面上的运动机理,以及薯块在筛面上的运动状况.从提高筛分效率、降低伤薯率的角度对其进行参数优化和性能分析,提高了整机工作性能和效率.     

基于离散元法和TRIZ理论的薯土分离机构优化

为改善我国甘薯收获机的作业效果,降低伤薯率,提高明薯率及工作效率,本文以杆条式薯土输送分离机构为研究对象,基于离散元法建立仿真模型,以杆条升运器线速度、倾角、振幅为变量,利用EDEM对机构进行单因素仿真分析;以甘薯所受碰撞法向力和输送效率为指标参数,分析仿真结果。得到薯土输送分离机构最优工作参数:线速度为2.1 m/s,倾角为18°,振幅为10 mm。以线速度为变量进行单因素田间试验,试验结果表明,线速度为2.1 m/s时,机具作业效果较好,与仿真结果相符,证明了利用离散元法对薯土输送分离机构作业过程进行仿真模拟的可行性。为解决薯土分离过程中伤薯不可控的问题,进一步降低甘薯的损伤率,增强输送分离过程稳定性,本文结合TRIZ理论对伤薯问题进行分析,并提出两段式薯土输送分离机构。通过仿真模拟验证,结果表明两段式输送分离机构作业效果明显优于原输送分离机构,一段作业机构平均减损率高达73.9%,二段作业机构平均减损率达11.0%,验证了两段式输送分离机构的可行性及TRIZ理论的创新性。     

四行悬挂式马铃薯种植机虚拟设计与试验——基于Solidworks三维设计软件

针对我国马铃薯种植机设计中存在设计手段落后和设计效率低等问题,采用基于特征的参数化造型软件Solidworks对马铃薯种植机进行参数化造型,设计了新型2CM-4悬挂式马铃薯种植机.该机结合我国马铃薯的农艺要求,取种部件采用交叉取种新技术,配以振动排种部件,实现精量播种;行距和株距可调;两种覆土起垄部件可提高机具适应性.对经过虚拟设计的马铃薯种植机样机进行田间试验,结果表明重播率τ和漏播率η均≤3%,为今后马铃薯种植机的研制提供了参考.     

砂壤土条件下马铃薯中耕机关键部件设计与试验

针对砂壤土条件下马铃薯出苗前期中耕机土壤回流严重、垄型一致性差等问题,设计了犁铧式马铃薯中耕机,并阐述了其主要结构及工作原理。对塑型部件培土器的结构参数进行设计分析,根据砂壤土土质特征,对土壤颗粒进行了运动学分析,确定了影响马铃薯中耕作业效果的主要因素。运用EDEM仿真试验,以培土犁与培土器间距及作业速度为试验因素,以回土量与垄型拟合度为评价指标,进行了二次正交旋转试验。对试验结果进行优化分析,当间距为600 mm、作业速度为1.3 m/s时,回土量为12.3%,垄型拟合度为0.024。对优化数据进行了田间试验,结果表明,犁铧式马铃薯中耕机回土量为12.5%,土垄垄型一致性为98.3%,土壤扰动系数为67%,碎土率为94.7%,培土高度为8.4 cm,油耗为14.6 kg/hm2,满足马铃薯中耕培土要求。     

马铃薯收获机薯秧分离装置设计与试验

针对北方粘重土壤条件下马铃薯收获过程中薯秧分离效果不佳的问题,设计了一种在不杀秧情况下既适用于大型联合收获机也适用于分段式马铃薯收获机的薯秧分离装置。通过对该装置升运过程中薯秧的运动学分析和分离过程中的力学分析,建立了一种弹性力学模型,确定了影响薯秧分离效果的主要因素,得到影响薯秧分离性能的摘秧辊转速范围和摘秧辊与一级升运分离筛主驱动辊距离范围等工作参数。以摘秧辊转速、一级升运分离筛主驱动辊线速度、摘秧辊与一级升运分离筛主驱动辊距离为试验因素,以含杂率为试验指标,在未进行杀秧作业的条件下进行田间试验,试验结果表明:当摘秧辊与一级升运分离筛主驱动辊距离为2. 5 mm、摘秧辊转速为9. 0 r/s、一级升运分离筛主驱动辊线速度为1. 6 m/s时,含杂率为2. 4%,优于国家行业标准。