山核桃二次破壳取仁机设计与试验

针对山核桃一次破壳不理想、损失率高等问题,在分析山核桃物料特性以及破壳时所需各项力学特征参数的基础上,建立了二次破壳机构数学模型,设计了山核桃二次破壳取仁机。样机试验结果表明:当山核桃含水率为14. 55%～16. 35%、直径约22 mm(沿缝合线方向)、离心旋转装置转速410 r/min、离心旋转装置边缘与锥形圆筒碰撞壁间距80 mm、喂料速度200 g/s时,有效破壳率大于等于87. 85%,果仁损伤率小于等于16. 14%,生产率超过500 kg/h,满足当前山核桃加工产业的实际要求。     

番茄种子包衣丸粒化装置的设计与试验

为解决番茄种子扁圆轻薄、人工播种效率低及无法机械化播种等问题,设计了一种番茄种子自动包衣丸粒化装置,并利用该装置进行了试验。该装置主要由喂料器、转盘、滚筒、供液设备、控制箱及支座组成。在5g番茄种子与400 r/min的供液泵转速条件下,以滚筒转速、包衣时间、包衣剂质量及胶悬液体积为试验因素进行了正交与回归试验,并通过DPS数据处理软件对试验数据进行统计分析,得出试验范围内试验因素对丸粒化后种子抗压强度、有仔率和单仔率等指标的影响规律。同时,优化确定了包衣装置包衣丸粒化番茄种子的最佳参数组合:在滚筒转速为500r/min、包衣时间为300s、包衣剂质量为55g及胶悬液体积为40m L时,抗压强度、有仔率、单仔率分别为316.8 g、87%、93%。该研究可为番茄、辣椒等茄果科种子包衣丸粒化的研究提供参考。     

自走式双边桑树修剪机设计与试验

为了提高桑树修剪的工作效率,设计了一种更加规范化的可调双边齐切式桑树修剪机.试验结果表明:当锯片转速达到3050r/min、进给速度达到0.65m/s时,修剪效果最佳,且锯切能耗最小.桑树修剪机的修剪宽度与修剪高度均可以调节,宽度在1.7～2.5m之间,高度在2.1～2.6m之间.功能试验结果表明:设计的桑树修剪机可以...     

大蒜切薹机的设计与试验研究

为了解决国内蒜薹的抽取以人工抽取为主、蒜薹抽取机械化程度低及大蒜蒜茎收获机抽取蒜薹易出现未能拔出或者将植株连根拔起现象等问题,设计了具有单体式仿形装置、可调节仿形高度、可调节切割器速度的大蒜蒜薹切除机。对单体仿形装置进行仿形原理分析和结构设计,采用三因素三水平的正交组合试验设计方法,探究滚筒切割器切割刀的数量、切割位置和定刀安装角度等因素对蒜薹切割的影响规律,对模型进行响应曲面分析并寻优。田间试验表明:滚筒切割器切割刀数量2把、切割位置为下端切割、定刀安装角度为-12°时,切薹合格率为92%,满足蒜薹切薹的工作要求。     

双工位木薯种茎切割机的设计与试验

木薯是我国重要的经济作物,拥有大量的种植面积,但木薯的切种步骤仍大量采取手工作业.为提高切种效率、减少种植户劳动量,设计了一种双工位木薯种茎切割机.运用三维建模软件UG建立三维模型,导入Adams虚拟样机中进行仿真分析,并通过制作物理样机进行试验.结果表明:各项性能指标均满足设计要求,结构合理,可替代目前木薯切种步骤中...     

机收棉秆切割装置的设计与试验

针对从回收地膜中分离的棉秆利用率低、处理不合理,以及现有的粉碎还田机大多存在粉碎不彻底、刀具易磨损等问题,设计了机收棉秆切割装置,介绍了整机结构及工作原理,探究了不同切割方式对物料粉碎效果的影响.为确定动刀把数、输送辊线速度、动刀主轴转速等因素对粉碎长度合格率的影响,以三因素为自变量、粉碎长度合格率为响应指标,建立了因...     

4TQ-2A型甜菜切顶机的设计与试验

针对现有分段式甜菜切顶机切顶效率低、效果差等问题，设计了4TQ-2A型甜菜切顶机，采用两回转轴对向旋转方式清理缨叶，并通过单因素试验确定了橡胶条型号和最佳工作转速。同时，通过对切顶装置结构及其在工作过程中运动特性分析，确定了切顶装置的关键尺寸和最佳切割角度。田间试验表明：4TQ-2A型甜菜切顶机设计合理，当前进速度为1m/s、清缨装置转速为800r/min、切顶装置切割角为30°时，经过5次重复试验得到切顶合格率平均值为95.56%,甜菜损伤率平均值为2.6%,有效解决了甜菜缨叶清理不净、切刀易堵塞等问题，降低了作业过程中甜菜的损伤率，提高了切顶质量及合格率，满足甜菜机械化切顶作业要求。研究可为甜菜机械化收获装备的进一步研究奠定基础。     

花生挖掘条铺机的设计与试验

针对南方种植区花生收获过程中壅土阻塞、花生果秧缠绕、动力消耗大等问题,设计了一种花生挖掘条铺机,使其能一次性实现花生的挖掘、输送、振动去土、有序铺放等工序,并进行双垄挖掘作业。根据对挖掘装置、输送去土装置、秧棵翻转及条铺装置的动力学分析,得到花生条铺机的理论作业参数范围,通过三因素三水平正交试验分析得到各因素对埋果率影响的主次顺序为前进速度>输送带转速>翻转轮转速,各因素对带土率影响的主次顺序为输送带转速>翻转轮转速>前进速度,通过田间试验验证该机器基本满足花生条铺的作业要求。     

9QZ500型切枝机设计与试验

针对我国林木树枝废弃物分段收获过程中,工作负荷变化频繁,瞬时冲击大,设计开发了9QZ500型移动式切枝机。该机包括无离合器的PTO装置、切碎装置、喂入装置和机械手等,集成切碎工况反馈喂入控制技术、智能化控制系统、多自由度和高灵敏度远程控制机械手技术。田间切碎试验证明,物料切碎长度50 mm;平均生产效率5.2 th,满足了农林废弃物低成本、规模化收集的需求。     

切流式油葵脱粒筛分机设计与试验

针对油葵脱粒生产中存在的油葵籽粒含杂率、损失率高等问题,设计了一种切流式油葵脱粒筛分机。利用RecurDyn软件建立了振动筛动力学模型,以筛面质心点为对象分析了筛面运动规律。结果表明,该振动筛的运动有利于油葵籽粒向前输送和分散,可有效避免堆积堵塞现象。通过单因素试验确定了滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙的取值范围;以滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙为试验因素,油葵籽粒含杂率、损失率为评价指标,设计Box-Behnken试验,运用Design-Expert 10.0.7软件对Box-Behnken试验结果进行方差分析,建立了评价指标与试验因素的回归模型。以降低油葵籽粒含杂率、损失率为目标,对滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙进行多目标寻优求解,获得了较优工作参数组合：滚筒转速264 r/min、喂入量1.9 kg/s、预设脱粒间隙36 mm。脱粒试验结果表明,油葵籽粒含杂率、损失率分别为1.94%、2.64%,满足脱粒要求。     

甜菜收获机齿板式切顶装置设计与试验

针对甜菜机械化收获切顶过程中存在的漏切、少切及块根损伤等问题,研究了一种齿板式甜菜切顶装置。对切顶过程中甜菜进行受力分析,明确了切顶装置运动的随机特性及其关键影响因素。结合切顶装置的工作原理及运动空间,确定了仿形器的连架杆为300mm、连杆为220mm、齿板间距为40mm、限位板高度为100mm、超前量为25mm、安装角为45°。根据切顶器工作的特殊位置点,确定了齿板的轮廓曲线,提高了切顶装置的工作适应性。借助Design-Expert软件进行试验设计及数据处理,获得切顶装置各因素与评价指标的数学回归模型,明确了前进速度、弹簧力对切顶合格率、多切率的影响规律,并确定了较优参数组合。进行了田间试验验证,结果表明,当前进速度为1.0m/s、弹簧力为23N时,甜菜切顶合格率为99.6%,比平板式切顶装置提高6个百分点,多切率为0.95%,比平板式切顶装置降低1.15个百分点,符合甜菜切顶收获指标要求。     

花生秧蔓打捆装置设计与试验

针对目前国内花生收获工作过程中存在秧蔓浪费严重的问题,设计了一种与花生联合收获机配套使用的秧蔓打捆装置,在收获花生果实的同时,可对秧蔓进行青贮打捆处理.通过理论分析确定了秧蔓打捆装置及保证圆捆质量的秧蔓切根机构主要机构结构参数和分布型式.田间试验结果表明:添加打捆装置的花生联合收获机作业后的平均秧蔓粉碎率为99.1％,...     

甘蓝双圆盘切根装置设计与试验

甘蓝是我国叶类蔬菜的主要品种之一,我国甘蓝总产量居世界第一位,但目前国内仍以人工收获为主,收获效率低,劳动强度大,作业质量差。为解决甘蓝机械化收获问题,对甘蓝物理参数和种植农艺进行测定,设计甘蓝双圆盘切根装置,主要包括起拔机构、柔性输送机构、切根机构等。起拔机构采用引拔杆配合拨轮的方式,柔性输送机构主要由柔性海绵构成,两输送带间隙略小于甘蓝球径,切根机构采用双圆盘割刀,既降低能耗,又平衡切根作业时的切割力。对甘蓝切根作业时起拔机构进行分析,确定起拔机构的拨叶片数量m=6,拨轮半径r=220 mm;根据甘蓝种植农艺和物理参数,确定柔性输送机构输送带中心距A=400 mm,间隙d_1=180 mm;对切根过程中的运动和受力进行分析,确定圆盘割刀直径D_2=200 mm,中心距L=195 mm,转速n=300 r/min,钳住角度α≈32.02°。通过田间试验得出拔取成功率86.7%,输送成功率91.6%,切根合格率93.7%。本文设计结果可为甘蓝收获装备的设计和研制提供理论依据。     

振动式果树根系断切装置设计与试验

针对矮砧密植果园根系管控中根土复合体阻力过大,果树根系断切作业不理想等问题,设计一种振动式果树根系断切装置。对切割装置受力模型分析可知,影响阻力的因素主要有锯齿弯刀参数、根土复合体参数、根土复合体与锯齿弯刀参数及作业方式参数。对振动式果树根系断切装置切割装置进行设计与分析,应用有限元仿真软件对切割装置进行切割根土复合体模拟分析,切割装置振动状态下平均切削受力为236.97N,不振动状态下平均切削受力为432.35N,达到振动减阻目的。切割装置土槽试验表明,振动状态下所受水平合力均值均小于不振动状态下所受水平合力均值225.34N,振动状态下切割根土复合体作业效果良好,对根系以及土壤起到锯切效果,减小切削阻力。通过振动状态下切割装置切割根土复合体正交试验分析可知：最优作业参数为偏心距20mm,转速3r/s,土槽作业平台前进速度0.2m/s;土壤扰动量的主要影响因素是偏心距和前进速度;影响切割装置入土稳定性主要因素为偏心距和转速,观察作业现场得知入土深度稳定,满足入土要求。整机试验表明：根系平整切割占比左侧为21.05%、右侧为17.39%,锯切占比左侧为78.95%、右侧为82.61%,由此可知,振动式果树根系断切装置作业过程中振动断切装置对根土复合体起到锯切效果,减小机具和切割装置所受阻力,起到减阻效果;由试验现场可知,机具稳定性良好,作业后留下20~25mm沟壑,与入土切割装置厚度20mm一致。土壤外翻程度小,土壤弥合较好。     

香蕉树切碎还田机设计与试验研究

根据香蕉树分段进行无支撑切碎还田的半机械化工艺的设计思想,研制出一种液压驱动型香蕉树切碎样机。样机切割系统采用类似对辊式运动原理的切割方法,将圆盘锯齿刀均匀交叉分布于两条传动轴上,并利用液压作为动力源向切割系统传递动力。以此样机试验台进行了蕉树切割力学、影响因素、切碎合格率及功率试验等。结果表明:该样机切碎效果较好,功率较低,可以用于香蕉树切碎还田领域,是一种适合我国香蕉产区、结构简单、成本较低的香蕉树切碎还田方式。     

基于机器视觉的甘蔗切种装备设计与试验

为实现甘蔗单芽段蔗种的防伤芽与自动切割,设计了一种基于机器视觉的甘蔗切种装备.该装备利用橡胶滚轮夹持住甘蔗输送,由相机采集甘蔗图像并识别茎节,通过对茎节处的位置进行偏移,获得切割点的位置;上位机通过TCP通信将切割点位置发送给PLC,PLC通过控制切割部件和橡胶滚轮部件完成切割点的定位及切割动作,切割点距茎节的距离可调...     

切轴流式双滚筒大豆种子脱粒机设计与试验

为解决大豆种子脱粒损伤率高和脱净率低的矛盾,提出了钉齿式副滚筒切流预脱、弓齿与钉齿相间组合排列的主滚筒轴流脱粒、切轴流式双滚筒组合脱粒方案,进行了脱粒关键部件结构与参数设计,采用直径较小而短的副滚筒完成大豆植株的打击、抓取和拖带等切流预脱,主脱粒滚筒与副滚筒同向等速且轴向长度和直径均较大,由弓齿与钉齿组合而成,进行大豆的轴流脱粒;设计了样机并进行了脱粒性能试验。采用二次回归正交旋转中心组合优化试验方法,分别建立大豆脱粒损伤率、未脱净率与喂入量、主滚筒转速和主滚筒脱粒间隙关系的回归数学模型,利用Design-Expert 8.0软件对该模型进行优化求解得到最佳参数组合,试验结果表明:在大豆籽粒含水率为17%~19%、秸秆含水率为12%~15%、大豆草谷比1.275条件下,当喂入量为0.44 kg/s、主滚筒转速为489 r/min、主滚筒脱粒间隙为25.06 mm时,大豆脱粒损伤率为1.18%、未脱净率为0.65%;与传统大豆脱粒机相比可使脱粒损伤率和未脱净率分别降低0.22个百分点和0.38个百分点。     

小型谷物清选机的设计与试验

谷物清选是农业生产中的重要环节,主要是对收获谷物中的不完整谷粒、草籽、泥沙和稻壳等进行清选,保证收获后的谷物均匀、成熟和饱满,对于后续的播种和粮饲应用提供良好的基础条件,同时有利于谷物的运输、存储和销售,有利于增强谷物的市场竞争力,提高农户的农业经济收入。基于国内外谷物清选装置的发展现状及市场发展需求,提出一种小型谷物清选机设计方案,对关键部件的设计和选型进行论述,试验结果表明,该小型谷物清选机可以满足实际生产需求,具有较好的应用前景和经济价值。     

磁流变阻尼器设计与性能试验

以提高输出阻尼力和减少响应时间为目标,对磁流变阻尼器进行励磁线圈缠绕方法和磁场融合匹配分析,提出了基于反向串联线圈缠绕和活塞-永磁复合体的结构优化方法,并设计了一种磁流变阻尼器件.在DS-100型动静试验平台上进行不同激振频率、激振振幅和控制电流下的综合性能测试.研究表明,优化后磁流变阻尼器的输出阻尼力可提高65％,响应时间最大可减少50％.研究结果为进一步改进磁流变阻尼器性能提供了参考依据.