大豆脱粒过程籽粒力学特性试验研究

为了更准确地研究机械收获中大豆籽粒与机器脱粒分离部件之间的作用力、揭示大豆籽粒力学性能变化规律,采用万能材料试验机对5个大豆品种进行了压破、剪切和顶破试验。选取含水率作为试验因素,针对不同的受力方向、加载速度、刀片角度、钢针锥度、压入深度等试验方式,获得了不同试验条件下籽粒压破力、极限剪切力及硬度的变化规律,并对其函数关系进行了拟合。结果表明:大豆籽粒压破力与受力方向有很大关系,压破力随加载速度的增加而降低,随含水率的升高呈现先升高后降低的趋势;极限剪切力随刀片角度的增加而增大,随加载速度的增加而降低,随含水率的升高而降低;压入深度在0.2～1mm范围内,硬度与压入深度无明显关系,硬度随钢针锥度的增加而增大,随含水率的升高而降低。研究结果可为改进大豆脱粒和输送装置、确定大豆最佳机械收获时间和其它工艺参数提供理论依据和参考。     

机播小麦不同施肥方式对产量影响的试验研究

为了确定机播小麦种肥施肥方式,进行了田间试验。选择肥料相对种子的施肥位置、施肥深度和施肥量作为3个因素,进行三因素两水平正交试验。结果表明,施肥深度对小麦产量的影响最大,肥料相对种子位于侧位或正位的位置对产量的影响次之,施肥量对产量影响最小。正交试验数据直观分析结果表明,最佳的施肥方式为正位深施肥,肥料与种子间距为5cm左右。因为施肥量对产量的影响相对其他因素很小,从降低投入和保护环境的角度综合考虑,应该适当减少化肥的施用量。     

履带式联合收割机横向调平底盘设计

针对履带式联合收割机在不平坦地表作业时,车体倾斜角度大、收获效率低、驾驶舒适性差的问题,设计一种履带式联合收割机横向调平底盘。该调平底盘基于平行四边形原理设计,可实现底盘离地高度与横向倾斜角度的主动调节。设计底盘调平控制策略,可在联合收割机作业时自动调节车体横向倾斜角度。使用ADAMS与AMESim搭建机电液联合仿真平台,并针对调平底盘与传统底盘在同一条件下进行仿真分析。仿真结果表明:与传统底盘相比,在横向落差为130 mm的条件下调平底盘最大横向倾角降低约75%。同时搭建底盘调平试验台,进行静态调平与动态调平试验。静态调平试验表明:在系统调节范围内,调平误差小于0.5°,调节时间小于5 s。动态调平试验表明:在系统调节范围内,车身倾斜角度小于±1.5°。     

稻麦联合收获机分段式脱粒装置设计与优化

针对纵轴流联合收获机在收获稻麦时出现的脱粒不彻底、分离不完全等问题,该研究设计了一种分段式纵轴流脱粒分离装置。该装置主要由锥形脱粒滚筒、脱粒强度可调式凹板筛、360°分离式凹板筛、作业参数电控调节系统等构成。通过单因素试验,分别获得了脱粒强度可调式凹板筛的开关板针对小麦和水稻脱粒的最佳开关状态。为寻求装置作业参数对脱粒效果的影响规律及最优参数组合,进行了多目标优化试验。以滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、凹板筛分离间隙及喂入量作为影响因素,以破碎率、损失率、脱出物含杂率为试验指标,建立了破碎率、损失率、脱出物含杂率的数学模型。试验结果表明:各因素对破碎率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、凹板筛脱粒间隙、导流板角度、喂入量、凹板筛分离间隙;对脱出物含杂率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、喂入量、凹板筛分离间隙;对损失率影响的显著性大小顺序为滚筒转速、导流板角度、凹板筛脱粒间隙、喂入量、凹板筛分离间隙。通过多目标参数优化分析,确定装置进行小麦脱粒的最优作业参数组合为脱粒滚筒转速905 r/min、导流板角度69°、凹板筛脱粒间隙18 mm、凹板筛分离间隙19 mm、喂入量4 kg/s。在该参数组合条件下进行了田间验证试验,结果表明,与常规纵轴流脱粒装置相比,整机作业破碎率由1.46%降为1.00%,含杂率由1.85%降为1.43%,损失率由1.72%降为1.20%,各指标实测值与模型优化值的相对误差均小于5%,满足国家相关标准要求。该装置有效解决了破碎率高、脱粒不干净、分离不彻底的问题,研究结果可为纵轴流联合收获机脱粒装置的结构改进和作业参数优化提供参考和依据。     

黄淮海地区大豆生产机械化现状与发展趋势

机械化在大豆全程生产中发挥着重要作用。为此,针对黄淮海地区大豆机械化生产现状,分析了目前大豆机械化生产中存在的问题,对大豆产业发展,从"种子处理技术""机械化精密平播免中耕技术""科学施肥,合理使用杀虫剂和除草剂""大力推广大豆机械化收获技术"等方面简要阐述黄淮海地区大豆生产全程机械化的发展趋势。     

我国油菜全程机械化现状与技术影响因素分析

从生产与需求、种植区域分布、品种特点和生产机械化等角度出发,概述了我国油菜生产现状,分析了油菜生产全程机械化等技术问题;根据品种特点、种植方式、收获工艺3个方面与机械化的关系,阐述了油菜全程机械化的技术影响因素,指出了推进我国油菜生产机械化的主要技术途径.通过研究分析可知:油菜全程机械化是一个复杂的系统工程,必须从品种培育、规范农艺技术、改进和开发机械装备等3方面协调地解决;必须针对各主产区品种特点、自然条件和经济条件,集成并融合单项技术,建立油菜机械化的区域技术模式和技术体系,系统地推进油菜机械化发展.     

系统仿真技术在播种机上的研究与应用

论述了系统仿真技术的基本概念框架及其发展现状．详细阐述了在播种机领域内开展仿真研究的状况．指出了当前这一领域里存在的问题。用新的仿真技术和方法将播种机作为一个系统来开展仿真研究，同时开展坐水播种机仿真研究有现实价值。     

穴播穴灌坐水播种机水路系统的结构优化

针对当前坐水播种机具存在的结构复杂、种液播施难同位等问题,提出了“开沟-种、液同时播施-覆土-镇压”的机械作业新工艺,在此基础上设计了新型穴播穴灌坐水播种机水路系统.以该水路系统关键部件水阀为例,建立了其设计参数的数学模型,利用惩罚函数法和Matlab提供的优化函数对模型参数进行求解.优化结果为：水阀出口内径为2.5 cm,阀芯头部厚度为0.7 cm,阀芯上下运动行程为1.9 cm,阀芯头部上下端面直径分别为3.0和6.1 cm;室内样机试验测得的水阀局部水头损失系数为2.08.该方法适用于水路系统其他部件参数的优化设计.     

横轴流式玉米柔性脱粒装置设计与试验

针对黄淮海地区玉米籽粒直收过程中籽粒破碎率和未脱净率高的问题,结合现有玉米脱粒滚筒的结构特点,设计了横轴流式玉米柔性脱粒装置。该装置内置柔性脱粒滚筒,脱粒元件采用柔性钉齿和弹性短纹杆组合结构,实现了玉米果穗的柔性低损伤脱粒。研究了滚筒关键设计参数对脱粒性能的影响,建立了该脱粒滚筒关键结构参数的设计方法;利用ADAMS软件进行了动平衡模拟仿真,开展脱粒系统的动平衡试验,保证了整机工作的可靠性;选取滚筒转速、脱粒间隙和喂入量作为试验因素进行了室内台架正交试验,确定较优参数组合:喂入量为8 kg/s,滚筒转速为450 r/min,凹板间隙为40 mm。在该条件下,玉米果穗的籽粒破碎率为0. 65%,未脱净率为0. 59%,符合国家相关标准要求。     

高地隙植保机速度自动控制系统研制

针对当前高地隙植保机自动化程度不高、作业时行驶速度变化较大影响施药质量等问题,设计具备手动、自动切换功能的速度自动控制系统。以雷沃ARBOS高地隙植保机为研究平台,采用机电一体化控制方法对其变速执行机构、速度控制过程与特性进行分析,采用基于比例微分算法的速度控制方法,实时计算并控制速度执行机构的动作,实现行驶速度的自动调节。田间试验表明,高地隙植保机速度自动控制系统能够按照速度指令控制静液压行走驱动系统的输出,在平均行驶速度为0.21、0.83和0.94 m/s时,最大速度控制误差分别为0.05、0.10和0.10 m/s,满足高地隙植保机行驶速度控制的基本要求。