我国坡耕地农业机械化发展现状

随着经济的发展,用于农业用途的平耕地逐渐减少,为保证粮食出产总量,必须寻找未开发或开发程度低的耕地,坡耕地即为这种耕地。坡耕地分布在开阔地区,也有分布在丘陵山区,本文通过分析各个地区的农机使用情况,论述坡耕地农业机械化发展现状,旨在为发展坡耕地农机化提供参考。     

面向智能制造的数控机床多目标优选法研究

考虑当前制造业智能化发展趋势以及数控机床在现代制造工程领域所发挥的关键作用,提出了一种集质量功能展开(QFD)、模糊线性回归和0-1目标规划优点于一体的数控机床多目标优选法。在研究智能制造对数控机床特定要求的基础上,运用QFD考察智能制造需求与数控机床性能之间的因果关系,采用质量屋将智能制造的需求有机地融入数控机床选型中。基于模糊线性回归法确定智能制造需求与数控机床性能在质量屋中的相互关联程度,运用层次分析法计算智能制造需求指标的权重系数,并采用0-1目标规划法在众多候选数控机床中做出最佳选择。以某智能制造平台搭建过程中的数控机床多目标决策问题作为应用案例,从5台候选数控机床中挑选出综合性能最好的1台。研究表明,所提出的面向智能制造的数控机床多目标优选法具有较高的工程实用性。     

旋耕刀辊与机罩间隙对反转灭茬作业质量和功耗的影响

通过试验对比的方法,从间隙的垂直距离和水平距离角度,分析旋耕刀辊与弯折状机罩间隙对反转灭茬作业的驱动功耗、植被覆盖率及土下埋茬的具体影响。研究结果表明:1间隙的垂直距离对机具作业功耗影响较为明显,垂直距离a为65、75、85mm,水平距离b=50mm时,功耗随着a的增加而增大,增幅分别为3.9%、4.3%。2当间隙垂直距离a为6 5、7 5、8 5 mm,b为5 0 mm及水平距离b为3 5、5 0、6 5 mm,垂直距离a为7 5 mm时,机具作业植被覆盖率均超过96%。3间隙对土下埋茬情况影响较为突出,埋茬情况在间隙调整范围内变化幅度大,土下0~5cm内的根茬占土下根茬总量的28.1%~62.4%。     

旋耕刀排列方式对反转旋耕机作业性能的影响研究

以秸秆还田作业为背景,研究反转旋耕机刀辊排列方式对作业性能的影响。为此,设计了4种刀辊排列方式,分别为螺旋排列、人字排列、双人字排列及正人字排列,从旋耕作业主要性能指标及秸秆还田指标去分析。结果表明:①功耗方面刀辊排列方式影响比较明显,在耕深稳定性、碎土率、植被覆盖率方面,刀辊排列方式影响并不明显;②在秸秆分布方面,4种排列方式对于机具作业影响基本相同,都未到达秸秆深埋的效果。     

开沟机作业功耗的正交试验分析及其优化设计

为了研究各种因素作用对开沟机作业功耗的影响规律,并实现对开沟机作业功耗的优化设计,根据传统经验和已有研究结果,对影响开沟作业功耗的主要因素——开沟深度、前进速度和土壤坚实度进行设计并实施了正交试验,再根据试验结果进行了影响作用的极差分析和方差分析,得出各个因素影响的主次顺序依次为：开沟深度〉土壤坚实度〉前进速度,根据正交试验结果,采用二阶响应面法建立了开沟机作业功耗的优化模型,并将实测试验数据代入到模型中,从而在试验中加以计算验证.试验结果表明：功耗响应面模型的计算值与试验值的误差在10%以内,这说明建立的功耗优化模型具有较高的工程实用性,可为开沟机产品设计人员选择节省功耗的参数组合和操作人员选择功耗匹配的拖拉机提供理论依据.     

农田耕整阻力测试方法现状及发展趋势

农田耕整是作物生产的重要环节,作业质量直接影响作物产量。土壤耕整过程也是占用生产全程能源较大比重的环节,其作业过程实际也是克服土壤机械阻力的过程,科学利用耕整能耗能够显著提高种植效益。耕整载荷准确、实时测量是实现作业精准调控的前提。通过列举国内外常用的载荷测试方法,分析优缺点,介绍几种新型测量方法,并研究国内外关于测试系统开发和预测模型的过程。对我国耕整载荷测试方法进行总结,指出存在缺乏专用传感器、耕作阻力模型研究较少以及测试方案落后等问题。最后提出开展多维力传感器在测试方法中的应用研究,开展小尺寸、大量程、高强度的传感元件研究,加强耕作阻力预测模型的研究,加强载荷不变式传递结构的研发等发展建议。     

超大圆盘开沟机抛土特性的研究及参数选择

以Matlab和Simulink仿真功能为手段,对超大型圆盘开沟机小沟距逆旋开沟作业时刀具及土壤的运动轨迹、速度特性进行了仿真分析,直观研究了影响机具抛土性能的因素。结合对切削过程中土垡单元的受力分析,给出了提高刀具抛土和升土能力的方法以及选择机具工作参数所考虑的因素及取值,为此类机具的设计提供了一种新的方法。     

田间旋耕刀测试试验台设计与应用

旋耕刀部件测试通常采用的是室内土槽的形式,但是室内重塑的土壤难以反映田间土壤固有的结构性和耕作性能。在研究旋耕机耕作原理的基础上,研发一套与拖拉机配套的悬挂式田间旋耕刀测试试验台,可用于旋耕刀、旋耕刀辊等耕整地机械关键零部件设计参数的田间试验验证。主要阐述了该试验台的总体设计、工作原理、测试原理以及测试实例。该试验台采用的是液压无级调节,调节范围50~500r/min,调节平稳,操作简单,能自动适应负荷和行驶阻力的变化,降低传动系统的动载荷,避免了发动机发生熄火现象,大大提高机械零部件的使用寿命和可靠性。     

芒果采收车机械臂运动特性分析及试验

为提高芒果采收车机械化采摘的适应性,该研究采用多体动力学理论方法对其机械臂的运动特性进行分析。首先,结合芒果生长和农艺特征及采摘机械臂几何构型与向量特性,运用D-H法建立了机械臂运动学模型以探索其运动特性,并进行末端执行器运动轨迹规划。轨迹规划结果表明末端执行器运动平稳,满足芒果采摘运动要求。进一步地,利用拉格朗日法构建了机械臂的动力学模型,对其进行了正逆动力学仿真验证,以深入了解机械臂的关节运动特性。动力学分析结果表明,在恒力矩工况下,伸缩装置和摆动装置的运动呈现一定的周期性,摆动装置、旋转装置角加速度和伸缩装置加速度均约在1.25、2.3、4.15 s达到阶段峰值;在仅做摆动周期运动的情况下,旋转装置、摆动装置所受驱动力矩均近似呈周期性变化,峰值分别为72.5与52 N·mm,且在一个运动周期内,均有两个极大值点。对机械臂结构进行仿真模态计算和模态试验,结果表明前六阶固有频率误差在5%以内,验证了芒果采收车机械臂多体动力学仿真建模的准确性。研究结果可为保证有效实现机械臂的采摘效果及提高其可靠性与稳定性提供依据。     

数控机床进给机构智能设计优化系统

针对制造业智能化对数控机床加工精度的需求问题,构造了一种数控机床进给机构智能设计优化系统。该系统由需求分析模块、常规设计模块、智能优化模块以及设计资源中心所组成,在数控机床进给机构设计过程中能实现知识集成、数据交换与模型共享。该系统面向数控机床进给机构动静态性能要求,分别进行参数化建模、有限元仿真和热-力耦合分析,为进给机构的优化设计提供理论依据。该系统在数控机床进给机构常规设计的基础上,采用灵敏度分析法、BP神经网络和遗传算法对进给机构进行结构多目标优化,从而提高系统的智能设计水平。采用所构造的系统对一种精密龙门数控机床的Y轴进给机构进行智能设计优化,优化后进给机构的动静态性能得到提高,对比进给机构的优化结果与实验值,结果表明该智能设计优化系统是合理可行的。