针式仿生耕作机的频率响应分析

设计一种针式仿生耕作机具,为对仿生耕齿进行优化设计,运用有限元分析软件MSC Nastran对仿生耕齿进行静力学分析、频率响应分析与正则约束模态分析。静力分析结果表明仿生耕齿强度与刚度满足要求;频率响应分析,表明仿生耕齿的作业速度在满足其他条件的情况下,越低越好;约束模态分析得到其前六阶模态,最低阶约束模态主频率为105.5Hz,各阶模态远大于该仿生耕作机的激励源频率,表现出良好的振动特性。该研究为针式仿生耕作技术与机具的优化提供了理论依据。     

手扶自走式青菜头联合收获机设计与试验

针对青菜头机械化收获难、损伤损失大、叶片杂质多的问题,研究设计手扶自走式青菜头联合收获机。该文描述机具的总体设计方案,并对夹叶输送提升装置、独立仿形切根装置、除叶装置等进行设计,确定其关键参数。该机配套动力9.2 kW,可一次性完成4行青菜头的自动导正、拢叶夹持、精准切割、输送提升、除杂收集等作业,具有自适应主动喂入、割台损失少、除杂率高、损伤小等特点,收获效率达0.057 hm~2/h。田间试验结果表明:机具性能稳定,作业顺畅,主要指标为损失率9.96%,破损率19.37%,清洁率90.04%,均达到或超过设计技术指标。该研究为提高青菜头机械化收获水平提供参考,对推动榨菜产业的发展具有重要意义。     

我国茶园机械化作业模式研究

为从宏观层面探索我国茶园机械化发展道路,使我国茶园机械化早日走出步履维艰的发展困境,深入分析了我国茶园机械当前的应用推广情况,存在的问题以及最近研究进展。通过对我国茶园机械化发展现状的深层次分析,发现除技术原因外,茶园分布广而散,地理地形复杂,是阻碍我国茶园机械化发展的重要因素。基于此,提出分形而治的机械化作业模式与理论,从根源上肃清我国茶园机械化盲目发展的局面,促使其从此迈入健康的发展道路,对加快我国茶园机械化发展意义非凡。     

一种果实拍振复合采收技术装置设计与试验

首先提出一种利用曲柄摇杆和曲柄滑块机构相结合的拍振方法,可解决干果、浆果的高效低损收获问题。为获取最佳拍振作业参数,将拍振机构两组曲柄设定同频率动力输入和急回特性,以摇杆最大转角30°和滑块最大行程8 cm为约束条件,构建拍振轨迹和速度模型。设定曲柄输入转速180 r/min,分别对拍打、摇杆振动和拍振复合运动的最大输出速度进行仿真。试验表明,拍振复合采摘蓝莓的效果明显优于其他两种采收方式,最佳脱果输入转速在120～160 r/min之间,卡爪末端最大输出速度为168～294 cm/s,操作时间为4 s,脱果率大于80%,采用拍振法采收蓝莓、红枣等特经果类作物效果显著,对研究干果、浆果等的高效低耗采收具有一定的指导意义。     

我国叶类蔬菜机械化水平现状与评价方法研究

蔬菜产业作为我国种植业第二大产业,生产全程机械化已成为我国蔬菜生产的必然趋势。叶类蔬菜是蔬菜产业的重要组成部分,机械化研究起步较晚、发展滞后,通过深入分析不结球和结球类叶类蔬菜的机械化现状、区域特点,阐明当前机械化技术瓶颈和薄弱环节,基于设施种植和露地种植分别构建叶类蔬菜生产全程机械化水平评价模型,包括耕整地、种植、田间管理、采收、产后处理5个二级指标,以及植保、灌溉、施肥、设施环境调控4个三级指标。给出促进叶类蔬菜机械化水平提升的建议措施,为科学评判叶类蔬菜产业机械化所处阶段,促进产业发展相关政策制定和具体实施提供一定的科学指导意义。     

弧型往复双动式采茶切割器优化与试验

针对往复双动式采茶切割器碎茶率高的问题,该研究对切割器进行了优化。首先,分析了切割器的结构及工作原理,通过切割图分析得到影响采摘质量的主因子为机速、刀机速比、刀齿高度、往复运动行程。并基于设计的轨道式采茶试验台,进行了采摘质量因素二次回归正交旋转中心组合试验,建立了以芽叶完整率、漏采率、割茬不平度为评价指标的参数优化模型。运用遗传算法解得最佳参数分别约为机速0.4 m/s,刀机速比1.2,行程23 mm,齿高25 mm,芽叶完整率模型的估计值为86.895%。根据优化结果设计刀具,试验验证得：芽叶完整率82.6%,漏采率0.24%,割茬不平度2.8 mm,与优化结果相符合。优化后采摘芽叶完整率提高了20%以上,提升了茶叶采摘质量,为“机采+分级”的名、优质茶叶高效采收技术奠定了基础。     

茎叶类蔬菜生产技术装备应用与发展趋势分析

正我国茎叶类蔬菜机械化生产水平低,存在机具功能单一、适应性差、生产效率低、作业质量差以及各环节机具不配套、与叶菜类蔬菜种植农艺不匹配等问题。本文结合我国国情,选取鸡毛菜、芦蒿、西芹等茎叶类蔬菜,研究其生长特性和种植农艺,总结分析国内茎叶类蔬菜生产技术与装备的研究现状,并以自主研制的整地播种、收获作业装备举例分析,提出茎叶类蔬菜生产机械化当前急需突破的关键技术和未来发展趋势,对今后研究开发茎叶类蔬菜生产技术装备指明方向。     

跨行自走式采茶机机架有限元分析

本文针对自走式采茶机的设计原理与农艺需求,设计了一种跨行自走式机架.经理论分析,确定该机架由空心圆钢焊接而成.同时运用ANSYS对设计的机架进行了静力学强度分析和振动特性分析.静力学分析结果显示最大应力、应变发生在机架左后方上部圆钢焊接处,分别为27 Mpa和0.2 mm,表明机架强度满足要求.约束模态分析得出了机架前六阶模态阵型与模态频率:第一、二、五阶为弯曲模态,第三、四为扭转模态,第六阶为弯扭组合模态;前六阶主频率分别为18.021、25.346、31.636、36.209、45.892、51.694 Hz.分析可知,自走式采茶机激振源主要包括:为发动机——38.3～41.7 Hz、切割器——20 Hz、路面激励低于3 Hz,与机架前六阶主频率相互错开,故而机架不会发生共振.研究表明设计的机架满足自走式采茶机的总体工作要求.     

采茶机械手结构设计及运动控制研究

为了解决名优茶采摘难的问题。通过分析名优茶采摘现状,确定了机械手总体结构设计与研究目标。研究了机械手结构并对其进行优化分析。结果表明,运动控制采用计算机控制伺服电机驱动滚珠丝杠结构,实现了数据的同步与机械手的精确定位。茶叶的机械化采摘是未来的发展方向,该研究成果具有广阔的应用前景。     

茶园机械耕作方式对土壤物理性状的影响

以免耕为对照,研究茶园机械耕作方式对土壤物理性状的影响。设置免耕(MG)、单螺旋有机肥耕作施肥机耕作(YG)、单螺旋颗粒肥耕作施肥机耕作(KG)、C-6耕作机耕作(CG)、KM3CG-30茶园翻耕机耕作(FG)5种方式,分析其对茶园0～30cm土层土壤紧实度、容重、孔隙度的影响。结果表明:与免耕相比,单螺旋有机肥耕作施肥机、单螺旋颗粒肥耕作施肥机耕作深度最深,对0～30cm土壤紧实度、土壤总容重、孔隙度的改善效果最为明显,且单螺旋颗粒肥耕作施肥机作业效果略优于单螺旋有机肥耕作施肥机;C-6耕作机耕作宽度最宽,对0～10cm土壤总容重降低效果明显。