手扶水力冲刷式挖藕机设计与试验

针对目前莲藕（Nelumbo nucifera Gaertn）机械化收获程度低、作业劳动强度大、莲藕采收效率低的问题,设计了一种手扶水力冲刷式挖藕机。该挖藕机采用液压系统控制污水潜水泵和喷头的往复运动,并利用2个污水潜水泵分别配置1个喷头的方式工作,保障水流有足够的流量与压力;应用AMESim软件对液压控制系统进行仿真,仿真结果显示,〖JP+1〗液压系统运行良好。以设计的手扶水力冲刷式挖藕机喷头的喷射角度、喷头的入泥深度、推移液压缸的移动速度为试验因素,以冲刷深度、浮出率为试验指标,开展三因素三水平的Box Behnken试验,并进行响应面分析及参数优化分析。试验结果表明,当喷射角度为30°、入泥深度为-24 mm、移动速度为10 cm/s时,设计的挖藕机冲刷性能达到最优状态,此时挖藕机冲刷深度为302 mm,莲藕浮出率为90%。     

履带浮筒式挖藕机底盘设计与试验

针对水田挖藕机机动性、灵活性和适应性实际需要，设计了一种履带浮筒式挖藕机底盘。该底盘主要由机架、行走装置和可拆卸浮筒等组成。采用有限元对挖藕机底盘机架进行了分析，获取了底盘机架等效应力和总体变形云图，依此对其薄弱和冗余部位进行了结构优化。基于ADAMS对其机动性开展了动力学仿真，结果表明转弯和爬坡时履带链条间作用力相对直行时分别变大约30%和10%，最大侧翻边界角度38.6°。开展了底盘田间行走性能测试试验，结果表明，底盘液压马达最大输出扭矩≥740.44 N·m，原地转弯直径≤2.5 m，在硬土层滑转率≤ 3％，底盘上下田方便，行走稳定，可爬≤25°坡面，行走及通过性能满足设计要求。研究结果为莲藕机械化采挖技术与装备研究提供了重要参考。     

水果采摘机器人智能移动平台的设计与试验

【目的】基于三自由度水果采摘机械臂,设计一种轮式智能移动平台。【方法】根据农田工作环境,设计了转向机构和防撞梁机构;借助ANSYS对车架在3种工况下的变形情况进行仿真分析;使用Simulink模块对车载电机进行了基于最大转矩电流比矢量控制(MPTA)以及ID=0模式下的仿真;使用VC++语言编写了运动控制程序,开发人机交互界面;在南京市江浦农场进行样机行走试验。【结果】弯扭工况下车架变形量最大为14.1 mm,应力值小于材料屈服极限;基于MPTA控制下的电机约0.8 ms达到稳定;该平台最大爬坡角度约为10°,1.5 m·s~(-1)行进时跟踪路径的横向偏差约为0.22 m。【结论】该移动平台结构合理,强度和刚度较高,运动精度高,符合实际工作要求。     

5GZ-800型自行手扶式灌木平茬机的设计与试验

为解决中国北方沙区灌木的平茬问题,设计了一种自行手扶式灌木平茬机.介绍了沙生灌木平茬机的设计要求、工作原理和结构特点及样机的性能试验.使用该灌木平茬机进行灌木平茬作业,留茬高度在8 cm以下,平茬效率为0.1 hm2/h;次年萌发枝条数量平均为平茬前的2倍以上.平茬机底盘的牵引性能试验表明最大牵引力为290 N;连续作业发现机器对沙土表层植被无破坏作用.     

低漂移低药量喷杆喷雾机试验研究

对新研制的低漂移低药量喷杆喷雾机的喷药系统进行了喷药性能台架试验,包括喷头喷药量测试、喷幅测试和喷头防滴性能测试;对样机工作性能进行了田间试验,包括匀速试验和加速度试验。试验结果表明,喷药机的主要性能均满足功能要求,且整机的安全性能与稳定性能良好,符合设计要求。     

加油站埋地油罐清洗用旋转喷头的结构设计

针对目前国内加油站埋地油罐机械清洗用旋转喷头基本依赖国外进口的现状,参考借鉴国外相关产品的技术参数,研发了一种旋转喷头试验样机。对其本体内部叶轮、行星齿轮减速器及喷嘴等关键部件进行了设计计算,通过输出轴和啮合锥齿轮的转动分别实现了喷嘴的公转和自转运动,借助Pro/E软件对旋转喷头进行了虚拟装配和运动仿真,模拟得到喷嘴出口处任意一点的运动轨迹均为空间球形包络面。样机运行试验结果表明:当旋转喷头入口水流压力为1.0 MPa时,喷嘴喷射半径可达5~6 m,验证了旋转喷头结构设计的可行性和合理性。     

4.0m车架的有限元分析

应用CAD/CAE技术对4.0m车架进行了计算分析。首先利用Pro/E建立车架的三维实体模型;然后对该模型进行必要的修改形成简化模型,将简化模型导入ANSYS环境中,建立有限元模型;最后,进行弯曲工况下的强度和刚度校核计算以及模态分析。     

新型林木联合采育机前车架的设计与优化

参照CFJ30林木联合采伐机对ZL30型装载机前车架进行改装,设计出适合我国林地工作的采育机前车架,利用SolidWorks建立前车架虚拟样机模型,并开展基于CosmosWorks的有限元分析与结构优化.优化后,在保证结构可靠性的同时,前车架减轻了78 kg,缩少了0.01 m3,有效地降低了制造成本.     

油茶林抚育机履带底盘设计与试验研究

为了解决果园中作业机具通过性差的问题,设计一款小型抚育机履带底盘,以提高抚育机具在油茶林中的机动性和通过性。结合农用拖拉机稳定性设计的主要参数指标,基于RecurDyn动力学仿真软件建立抚育机履带底盘的多体动力学模型,开展底盘跨沟行驶过程的动力学仿真;结合设计参数及仿真试验结果,研制1台抚育机样机,并进行样机实地性能正交试验。结果表明,履带底盘的仿真试验结果与样机实地试验结果基本吻合,验证了履带底盘动力学模型的正确性;在样机实地性能试验中,抚育机林地直线行驶最高速度为1.5 m/s,当抚育机底盘质心位置横坐标为500mm,行驶速度0.9m/s以上时,过沟稳定性较优。     

马铃薯中耕施肥机的设计与试验

【目的】针对云南特殊地理环境特点,在满足马铃薯中耕、施肥农艺要求的前提下,设计了1种中耕施肥机,一次性完成马铃薯中耕施肥作业.【方法】利用三维软件Solidworks设计整机结构及主要部件,并用ANSYS软件对主要部件进行运动学分析;采用正交试验设计,对影响中耕施肥机的碎土率和除草率的因素进行分析,确定最优参数组合,并进行试验验证.【结果】各因素对碎土率的影响程度依次为:中耕深度>切入角>机器前进速度;各因素对除草率的影响程度依次为:切入角>中耕深度>机器前进速度.当中耕深度为12 cm,切入角为15°,机器前进速度为0.30 m/s时,施肥量均稳定在80%以上.【结论】该中耕施肥机作业性能好,能适应丘陵山地马铃薯中耕施肥作业,满足农艺要求.     

一种新型高效挖藕泵机组

针对达州市藕种植业中的挖藕难题,进行了多次实地调研,分析研究和试验,提出了采 用叶轮叶片是两长两短间隔布置的离心泵、泵进口吸入段设置有手压式排气吸水装置、泵与汽油 机直联,这种新型高效挖藕泵机组在挖藕中抽泥浆水不会发生叶轮堵塞,机组体积小重量轻,挖 藕工效高,较好地解决了藕种植业中的挖藕技术难题,推动了达州的特色农产品产业化发展和产 业扶贫。     

莲藕覆膜厢作高效栽培技术研究

选用4个莲藕品种，对莲藕覆膜厢作栽培进行了2a的多点试验。结果表明：应用覆膜厢作技术，莲藕的生物性状、经济性状均显著优于常规下栽培的莲藕、覆膜厢作处理比对照增产莲藕6920.2kg/hm^2，增加34.5%，达极显著水平，增加纯收入13262.9元／hm^2。应用覆膜厢作技术表现出了全程节水、前期增温、改良土壤、早熟高效等综合功能。     

喷水推进转向式遥控渔药喷施机的设计

为解决人工泼洒渔药工作劳动强度大、施药效率低且施药过程中渔药对施药人员身体的危害大等问题,利用Solid Works软件进行建模,设计了由直流自吸水泵驱动,自动混药、施药的新型无线遥控喷水推进转向式遥控渔药喷施机。喷施机由船体、动力装置、喷水推进转向系统、施药系统、无线遥控系统以及配套的水管管路系统组成,样机机身质量约为26 kg,并对样机进行测试。结果表明,该渔药喷施机运行平稳可靠、噪音小,作业时的平均行驶速度为1.0 m/s,最大喷施效率约为2.4 hm2/h(传统的人工泼洒效率约为0.4 hm2/h),喷施效率约是人工的6倍。通过遥控控制喷施机完成渔药的喷施,保证了操作人员的安全,同时对渔药进行在线混合,从而避免喷施药液配置过多造成浪费和污染环境,适用于水产养殖。     

莲藕淀粉的颗粒特性研究

[目的]为莲藕产品的开发、工艺制定和品质控制提供理论依据。[方法]从特定品种的莲藕中分离纯化出莲藕淀粉,研究莲藕淀粉及其级分的颗粒特性。[结果]莲藕淀粉成分含量为:水分14.17%、灰分0.95%、粗蛋白0.34%、粗脂肪0.28%、总磷14.50 mg/100 g、直链淀粉24.76%。莲藕淀粉有圆形和椭圆形颗粒,其粒径分别为14.30、61.48μm。天然莲藕淀粉的晶体结构为B型,直链淀粉为V型,支链淀粉无明显晶体结构。天然淀粉及其级分的晶体崩解温度与起始玻璃化温度均较接近,但晶体崩解所需热量差别较大。莲藕淀粉的糊化温度为65.8~73.8℃。淀粉溶解度和膨胀度随温度的升高而增大。[结论]莲藕淀粉在95℃的膨胀度为24.497,属于中等膨胀型淀粉。     

莲藕施肥机无轴双螺旋供肥装置性能分析与试验

针对藕田施肥过程中存在的劳动强度高、施肥稳定性及均匀性较低的问题,设计了一种水力喷射式莲藕施肥机,其主要分为供肥装置和水肥混合装置,主要对无轴双螺旋供肥装置进行了设计与分析。通过理论分析确定影响供肥性能参数主要为螺旋转速、直径和导程,结合藕田施肥农艺要求确定上述3项参数的取值范围。利用EDEM对无轴双螺旋供肥性能进行离散元仿真分析,以供肥量均值和供肥量稳定性变异系数为评价指标分别进行单因素试验和回归正交旋转组合试验。单因素试验结果表明：供肥量均值随着螺旋转速、直径和导程的增大而增大,并且具有良好的线性关系,因此可通过调节供肥螺旋转速、直径和导程来改变供肥量均值;供肥量稳定性变异系数随着螺旋转速和导程的增大呈现先降低后升高的趋势,而随着直径的增大而减小。运用Design-Expert软件对回归正交旋转组合试验结果进行分析优化,分别开展仿真试验和台架试验对优化后的参数进行验证。结果表明,当螺旋转速为160 r·min^-1,螺旋直径为78 mm,螺旋导程为53 mm时,仿真结果供肥量均值为329.43 g·s^-1,供肥量稳定性变异系数为1.43%,...     

莲藕切片机的设计与研究

对莲藕切片机的结构、工作原理作了介绍，对关键部件作了优化设计，为制造莲藕切片机提供了理论上的设计依据。     

一种即食玉米藕粉的工艺研究

[目的]开发一种即食玉米藕粉。[方法]通过润湿下沉性试验和速溶性试验,分析玉米糊粉的速溶性。通过单因素试验,研究了奶粉添加量、玉米糊粉粉碎粒度、白砂糖添加量、冲调水温水量等因素对产品口感及冲调性的影响。[结果]玉米糊粉在静置和搅拌的条件下,全部润湿下沉的时间分别是6和9 s,说明只有玉米糊粉的情况下速溶性不好,需进一步改进。单因素试验表明,玉米糊粉∶奶粉∶藕粉∶白砂糖=37%∶30%∶18%∶15%时得到的产品口感和冲调性最佳。[结论]得到了一种营养价值高且口感好的即食玉米藕粉。     

有机无机复混肥对莲藕产量及品质的影响

[目的]探讨颗粒有机无机复混肥对莲藕产量及品质的影响,为莲藕生产中合理施肥提供指导。[方法]以大白莲为试材,取3块试验田,分别进行推荐施肥、习惯施肥及不施肥3种处理试验,收获后对莲藕品质、产量及经济效益进行分析。[结果]施用有机无机复混肥的试验田平均主藕节数达到4.16,而习惯施肥的平均主藕节数为3.05～3.35;推荐施肥试验田的莲藕比习惯施肥莲藕长43.20～56.19 cm,产量提高了18.04%～41.00%;推荐施肥投肥成本为6 600元/hm2,比习惯施肥产投比高3.48～3.92,经济效益增长明显。[结论]有机无机复混肥中的腐植酸及合理的氮磷钾配比满足了莲藕对养分的需求,使莲藕获得较高的产量和经济效益,其中钙、镁、铁、铝、硅、锌、铜、锰等中微量元素可以增加莲藕的抗病性,提高莲藕的品质。     

不同母质类型水稻土上莲藕施肥效应研究

[目的]为莲藕科学施肥技术提供依据。[方法]采用微区试验研究了施用氮磷钾配比肥料及有机肥对潮土性水稻土和黄棕壤性水稻土上莲藕生长和产量的影响。[结果]不同母质类型的水稻土上,莲藕的长势长相和总产量相差不大,但潮土性水稻土上莲藕施K肥产量效果优于黄棕壤性水稻土,施P肥产量效果明显差于黄棕壤性水稻土,施有机肥和N肥的产量效果基本一致。2种类型水稻土上莲藕产量与不同阶段立叶总面积均呈显著正相关。潮土性水稻土上莲藕N、P和K的净吸收量之比平均为1∶0.25∶2.71,黄棕壤性水稻土上平均为1∶0.36∶5.43,说明莲藕对K素的需求明显高于N素。[结论]2种土壤比较而言,潮土性水稻土上莲藕的N素利用率较高,K素利用率较低,P素利用率相差不大。