机械耕整地作业质量标准浅释（续）

十一、地头地边状况 1.名词定义 机械作业后,在作业地块的地头和地边的自然状况。 2.指标设置 因为地     

农田作业机械路径优化方法

提出了一种面向农田作业机械的地块全区域覆盖路径优化方法。基于农田地块几何形状、作业机具参数、地头转弯模式等先验信息,将田间作业划分为不同区域,根据选择不同的路径优化目标:转弯数最少、作业消耗最小、总作业路径最短或有效作业路径比最大,计算出最优作业方向,生成最优作业路径。基于地块全区域覆盖路径优化算法,设计开发了农田作业机械的路径规划软件,并选取了4块典型的凸四边形农田地块进行作业路径规划测试。测试结果表明,最优作业方向上的路径优化目标量比其他作业方向上有显著减少;对于上述4个地块,按照不同优化目标计算所得的最优作业方向均与地块某个边的方向角相同,对于长宽比较大的地块,最长边方向通常为最优作业方向。     

自动导航拖拉机田间作业路径规划与应用试验

为了实现自动导航拖拉机田间作业的全区域覆盖路径规划,提出基于全排列算法获得转弯耗时最短的路径规划方案。为此,将农田地块划分为直线作业区域和地头转弯区域,在地头转弯区域内建立了拖拉机沿弓形和鱼尾形转弯路径行驶的轨迹解析模型,计算得到地头转弯区域所需的最小宽度及转弯所消耗的时间。在直线作业区域内,根据转弯次数最少来确定直线作业路径在田间的相对方向,生成相应的直线路径簇。根据对两块典型农田地块田间作业路径规划试验,得到了直线作业路径遍历顺序的一般规律。试验表明:这两块农田的路径规划方案中转弯路径的耗时较梭形行走、离心行走及向心行走方式至少减少了51%。     

播种机田间作业注意事项

为更好地发挥播种机的作用，提高工效，作业时需注意以下事项：１播种前应到播种地察看地表情况：如地块大小、地面形状、坡度和有无障碍物等，做到心中有数，以确保作业质量和机组安全，这对夜间作业，尤为重要。２播种前应把种子和肥料放在地头适当位置，以减少添种，加...     

正确使用联合收割机

一、地块准备与收获方法 为了提高收获效率,首先应割出地头,供机器转弯。牵引式收割机还应割出拖拉机的行走道路,减少不必要的空运转。对于不同的地块应采取不同的收获方法,长方形地块可采取往复收获进行来回作业,如地块为正方形、梯形应采取转圈收获,待结束后再采取往复收获。     

浅谈播种作业的方法与技巧

为了提高播种作业水平，笔者根据自己多年播种所积累的点滴经验，与广大农机手共同探讨。１播种作业的方法播种作业的方法和种类很多，通常所采用的播种方法有：离心播种法、向心播种法、梭形播种法、两区套播法、梭播四大圈播种法等５种。在我区大面积播种时，梭形播种法较为实用，这种播种方法的优点是：可从任一较整齐的地边插线起播，然后按照穿梭法依次播完，可将条田两端宽窄不等的三角地或不到一个播幅宽的地块留余一边，便于补种和中耕施肥等。它的缺点是地头拐弯麻烦，若选用悬挂播种机则可以克服这一缺点。其它几种播种方法，插线…     

犁耕不规则地块的行走方式

不规则地块的翻耕最好采用双向铧式犁,这样可以提高作业质量,减少沟垄数。如果用单向铧式犁,机组采用向心绕行方法耕作,可较好的保证作业质量。具体作法是:沿边绕行,锐角或直角处空行转弯,钝角处负荷转弯,沿锐角或直角的对角线上留出转弯地带,角愈小,转弯地带应越宽,最后转弯地带和中央地带一起耕完。     

插秧机田间作业路线的选择

选择合适的作业路线可明显提高插秧机的作业质量和作业效率。插秧机田间作业路线,可根据田块形状、地头宽度、机器转弯半径、驾驶员操作习惯等选择。通常情况下插秧机有两种作业路线。1单幅插地头法(如图1)     

不规则地块耕翻播种的行走法

近几年，由于筑路、挖河、修渠等施工增多，农民们耕种的责任田变得过来越不规则，这给机械化耕拥、播种带来诸多不便，也闺低了作业质量．那么，怎样进行耕拥、播种作业，效果才好呢？笔者经几年实践，总结出一个不规则地块耕翻、播种的行走方法，借此文与机手交流，或可抛砖引玉．以直角梯形地块为例，耕格不规则地块的行走法，如图1．采用外拥法，拖拉机沿边开均，来回各耕田一法后，再从锐角处开始，犁掉先用清福新确，欧着拖拉机的行走，犁样的新格变得越来越窄，即拖拉机先耕一个五短的小棋形地块，接着转弯，在其直角边也新一个同样…     

高湿烂地块的水稻联合收获机械选型研究

为解决高湿烂地块的水稻收获难题,对久保田588i型、688QG型、888GM型联合收获机进行性能及经济效益对比分析。分析结果表明：888GM型收割机作业收费最高,但其具有作业适应性强、效率高、损失小、地头自动卸粮等诸多优点,是当前高湿烂地块收获的最佳机型。     

基于机器视觉的农田地头边界线检测方法

在非结构化复杂农田作业环境中,为实现农机在地头处的自主导航转弯,首先需及时、准确地感知地头的空间位置信息,尤其是地头边界位置。本文基于机器视觉技术,首先依据农田内外像素灰度的跳变特征来判断地头是否出现,通过建立正向和负向分布偏差两个度量确定是否存在该灰度跳变特征;随后,将图像沿水平方向平均分成8个子处理区域,针对各子处理区域求取其行灰度平均值分布图,基于局部加权回归法对其进行平滑处理,建立按序离群度参数,通过寻找平滑曲线上首个按序离群程度较大的波峰点或波谷点以及相应的跳前波谷点或波峰点,最终确定跳变特征点的像素坐标,并基于稳健回归法线性拟合跳变特征点,获取实际非规整地头边界的主体延伸方位线;最后,将主体延伸方位线向下平行移动,当其线上像素的灰度平均值接近于田内像素的灰度分布特征时,认为抵达安全位置处,由此获得农机在当前地头处安全转向掉头的边界线。试验结果表明,判断地头出现的准确率不低于96%,地头边界线检测准确率不低于92%。     

水稻全田块无人收获作业自动打点系统设计与试验

谷物收获机械无人化作业可有效解决收获季用工短缺问题,全田块自动导航作业是无人收获机智能化的核心。为解决水稻无人收获作业自动打点问题,基于边界线跟踪与地头区域检测实现水稻田块最外圈导航与剩余作业区域自动打点,并提出一种目标区域先验形态辅助的动态感兴趣区域设定方法,改善作物边界线提取可靠性。采用自控小车对所提方法进行验证,试验结果表明,当车辆作业速度为0.8m/s时,水稻未收获区域直线边界跟踪平均误差小于5cm,单帧图像检测时间小于50ms。水稻边界自动打点试验结果表明,所设计自动打点系统打点平均误差为3.5cm,满足直角梯形水稻田块自动打点需求。     

平动型油菜开沟器刀刃形状对降阻的影响——基于LS-dyna

开沟器是油菜播种机的核心部件,影响着播种机的工作性能和油菜出芽率。为了改善开沟器的入土性能和减小开沟器工作阻力,本文运用LS-dyna软件对小型手扶式油菜播种机的开沟器切削土壤进行了仿真,并对比分析了6种不同刀刃形状开沟器的工作阻力。结果表明:在其它参数和约束条件相同的条件下,开沟器以0.8 5 m/s前进时,锐角式开沟器的工作阻力小于钝角式开沟器;刀刃为曲线的锐角式开沟器的工作阻力小于刀刃为直线的锐角式开沟器;刀刃为凹曲线的锐角式开沟器的工作阻力小于刀刃为凸曲线的锐角式开沟器;刀刃为曲—曲组合式的开沟器在运行平稳后的工作阻力比刀刃为单一式的开沟器运行平稳后的工作阻力小。     

2BF-9型化肥深施播种机的设计

设计了一种适应前茬为大豆、玉米、水稻等作物,进行化肥深施的谷物播种机。该机采用联合作业方式,开沟器为自行开发的锐角开沟器,先施肥、后下种,种肥垂直距离50mm左右。田间试验表明,该机工作性能良好,防堵效果显著,可进行常规播种及硬茬播种。     

高速插秧机横向仿形插深自适应系统的开发

为解决高速水稻插秧机在农田作业时,插秧盘随水田表面横向起伏导致秧苗插植深度不一致的问题,开展了基于插秧机插植部倾角检测的秧苗插深自适应调节系统的研究与开发。通过角度位移传感器实时检测两浮板相对位置的变化,由数据采集及插深控制单元控制步进电机装置输出,通过动力传输机构来改变整个秧盘的横向侧倾角度,使秧盘与浮板保持一个稳定的相对位置关系,从而达到稳定插秧深度的目的。插秧机仿真实验平台上的静动态实验分析表明,该系统具有良好的控制精度,工作稳定可靠,可以满足农田插秧实际工作的要求,但需要进一步开展大量农田现场实验,在实际工况中对系统的实用性和稳定性进行分析,从而提升系统的工作性能。     

新型锐角开沟器的设计及数值模拟

针对锐角开沟器土壤扰动大的问题,根据旗鱼头部轮廓曲线设计了3种新型锐角开沟器(仿生旗鱼型、圆弧型和斜线型开沟器)。选择土壤含水率(12±1)%、2种开沟深度(30、90 mm),利用离散元法(DEM)对3种开沟器的工作阻力和土壤扰动进行仿真分析,并进行土槽试验。试验与仿真结果对比表明:各项误差值均在合理范围内,验证了EDEM软件模拟开沟器作业的可行性和准确性。最后选定在开沟深度60mm时,3种类型开沟器、3种土壤含水率为因素进行9种工况下的仿真分析。结果表明:在一定深度情况下,3种开沟器的工作阻力均随含水率的增加而增大;而在含水率变化的情况下,开沟器对土壤扰动(扰动宽度、回土深度)变化不明显。仿生旗鱼型开沟器所受工作阻力和对土壤扰动最小。通过离散元仿真和试验分析,为开沟器的设计提供一种可行的方法,并可为开沟器的设计与优化提供理论依据。     

流道结构对低压旋转式喷头水力性能影响试验研究

以低压旋转式喷头为研究对象,选择喷盘空间流道的结构参数:出口截面形状、流道偏转角、流道型线弧长、出口仰角作为试验因素,采用L₄³(9)的正交设计,测量了工作压力为250 kPa时,不同因素水平下各试验喷头的水量分布和流量,并利用线性插值法计算了单喷头的射程,选用Matlab软件模拟了正方形布置下喷头的组合均匀系数,分析了空间流道各结构参数值对喷头水力性能的影响规律.结果表明:低压喷头空间流道的出口截面为圆形和倒U形时,其喷洒均匀性优于出口截面为异形的喷头;空间流道结构参数的改变对流量基本无影响,波动范围在±0.1 m³/h.运用综合评分法分析得到各空间流道结构参数因素对组合均匀系数和射程的综合评价指标影响的主次顺序为流道偏转角、出口截面形状、出口仰角、流道型线弧长、最终得出低压旋转式喷头空间流道结构参数的最佳组合为出口截面圆形,流道偏转角4.5°,流道型线半径29 mm,出口仰角25°.     

山丘区管道灌溉系统水泵高效区工况点设计计算研究

本文介绍了山丘区管道灌溉系统水泵高效区工况点的计算方法,经在75处管道灌溉工程中应用,证明该方法技术可靠,精度高,计算方便,易于掌握,可供计算山丘区管道灌溉工程水泵高效区工况点时参考.     

变量施肥机在不规则田块的定位方法

在规则田块网格识别算法的基础上,阐述了不规则田块的自动网格识别算法。控制器读取传感器的脉冲信号,计算作业机具的行走距离,由不规则田块自动网格识别算法实现机具的自动网格识别。试验结果表明,随着机具的行走,应用该算法可以实现机具在不规则田块不同网格的自动识别,验证了该算法的可行性。     

鲜杏无水清洗喷嘴收口角度的仿真研究

为确定适用于鲜杏无水清洗喷嘴的最优收口角度,利用FLUENT软件分别对收口角度为1°,2°,…,30°的柱锥形喷嘴进行数值模拟分析,确定了相同的无水清洗喷嘴工作截面,并以鲜杏物料特性和喷嘴外流场特性作为喷嘴最优收口角度参考依据。结果表明:外流场气流速度随着收口角度的增大而增强;入口速度为80m/s,当收口角度超过30°时,无水清洗工作截面的气流速度超过鲜杏表皮所能承受最大速度;收口角度为15°时,工作截面平均气流速度可达32.35m/s、有效清洗宽度为70mm,且其速度不均匀系数最小。故本文鲜杏无水清洗喷嘴的最优收口角度为15°。本研究可为鲜杏无水清洗喷嘴的结构设计提供一种参考。