水射流切根装置设计与试验研究

切根已成为退化羊草草原恢复的重要改良方法之一。针对传统牧草切根机存在的扰动大、刀盘入土困难、易损伤等技术难题,设计了一种水射流切根装置。通过理论分析确定了喷嘴的直径范围为0.25~0.5mm,水射流装置射流速度为400m/s,对土地表面的冲击压强为16MPa。试验结果表明,水射流切根装置的切割深度与喷嘴直径和装置作业速度密切相关:当速度相同时,直径越大,流量越大,切割深度越大;当直径相同时,切割速度越小,切割深度越大。

基于MatLab的颗粒饲料休止角试验研究

颗粒饲料休止角对饲料储料箱设计、自动化饲喂站、投料装置设计等工程实践有重要指导意义。为实现休止角的快速准确测量,探究颗粒饲料休止角与粒径、表面能之间的关系,利用物理试验与离散元仿真相结合的方法对颗粒饲料堆进行基于MatLab图像处理的休止角测定。由于传统休止角的测量存在系统误差和测量精度低的问题,本文提出一种基于MatLab图像处理方法的休止角测定,利用傅里叶级数对堆积图像进行轮廓拟合,利用拟合曲线的单边斜率求出休止角大小,操作便捷,可提高测量精度。基于这种方法,对颗粒饲料堆进行分析,探究了颗粒粒径对休止角的影响并进行仿真试验,利用EDEM以物理试验得到的休止角为目标值进行仿真试验,以休止角作为参照,标定接触模型JKR表面能。试验结果表明:6.5mm颗粒饲料实际休止角为34.992°,仿真休止角为34.9535°;5mm颗粒饲料实际休止角为36.9797°,仿真休止角为35.2603°;3.2mm颗粒饲料实际休止角为37.9186°,仿真休止角为36.092°。休止角仿真结果与实际试验结果较为接近,两者的绝对误差分别为:6.5mm对应0.11%,5mm对应4.65%,3.2mm对应4.82%,表明颗粒饲料的休止角随着粒径的增大而减小,根据颗粒饲料参数建立的离散元模型,3种粒径的颗粒饲料其对应表面能分别为:3.2mm对应0.15J/m^(2),5mm对应0.22J/m^(2),6.5mm对应0.22J/m^(2)。

苜蓿种子收获机械研究现状及问题探讨

苜蓿作为一种优质饲草,在我国被大面积种植,而我国苜蓿种子的自给率严重不足,且苜蓿种子收获机械发展缓慢。为此,通过查阅文献、调研考察及实地苜蓿种子机械化收获试验,简述了我国苜蓿种子收获机械的应用研究现状,提出了现有苜蓿种子机械化收获中存在的问题,并对其进行了分析和探讨,给出改进建议,旨在为我国苜蓿种子收获机械的研发和完善提供参考。

自走式牧草青贮联合装袋机设计与试验

针对目前中国牧草收贮设备不能将盛产期的牧草切割后直接装袋而造成的运输成本高、工序多、营养损失大等问题，提出了将牧草在田间进行收割、粉碎、装袋、扎口联合作业的青贮保存方法，并设计了一种自走式牧草青贮联合装袋机。该文描述了机器的总体设计方案，并对输送粉碎装置、牧草粉碎后螺旋挤压等装置进行了设计，确定了其关键参数值。该研究进行了含水率为78%的牧草试验，机器前进的平均速度为2.3m/s、割茬高度为5～15mm，螺旋压缩比为2：1，临界旋转速度为99r/min，样机能够顺利工作，装袋的密度能达到320kg/m3，装袋平均时间为30s每袋。机型的设计不仅能够提高劳动生产率，方便取饲喂养，而且为青贮牧草的收获存储提供了新的方法。

D型打结器的结构及运动分析

D型打结器是将方草捆自动打成死结的装置,是方草捆捡拾压捆机上非常关键的部件。为此,对D型打结器主要零件及结构进行了描述,分析了其实现自动打结的动作过程,同时也计算了打结器3条传动路线平面自由度,为更好的使用打结器提供了理论指导,也为国内设计制造D型打结器及打结器后续试验作了前期工作。

大型免耕播种机开沟器结构研究

介绍了免耕播种机的关键部件开沟器的作用,单元盘、双圆盘开沟器的类型,对国际上应用比较广的单元盘开沟器和双圆盘开沟器的结构参数进行了研究、总结,对其他形式的开沟器的结构类型也进行了简单的分析研究,对免耕播种圆盘开沟器的研制有指导意义。

方草捆捡拾压捆机打结器控制系统运动分析

通过对方草捆捡拾压捆机上实现自动打结的控制系统进行研究,详细地分析了9JK-1.7型捡拾压捆机实现控制自动打结的动作过程,并利用Pro/E软件分析了穿针四杆机构的运动过程,不仅为打结器的调节和使用提供了理论指导,也为打结器的后续试验分析及研究打结器与穿针的运动关系进行了前期工作。

波纹圆盘犁刀的运动及静力学分析

免耕播种机是实施保护性耕作技术的关键工具。犁刀圆盘是免耕播种机开沟的核心装置,利用犁刀盘开沟器疏松的种床有利于作物种子的生长。文章介绍了利用Pro/E软件对波纹盘犁刀进行设计绘制的过程,对绘制的犁刀盘在三维软件中进行了虚拟的运动分析,分析了圆盘端点圆周速度与机组前进速度的比值λ不同时的运动轨迹。利用有限元分析软件ANSYS对犁刀盘的应力和应变进行了软件模拟分析,并计算出了应力和应变的极值。

国外自动监测控制装置在农牧业机械中的应用

对自动监测装置在农牧业生产中的应用进行介绍,重点介绍在设施农业、农业机械、牧草收获机械中的应用。由于设施农业的工作条件相对固定,实现监测和控制功能相对较容易,监测控制系统在设施农业中相对比较成熟,发展较快。在农业机械方面,国外的农业机械技术应用的监测技术相对较广,特别是精细农业的应用。在牧草收获机械方面,国外大型农机在自动化方面应用也是越来越广,通过各种传感器应用来控制监测各个零部件的工作过程,使其工作过程更加灵活、可靠。

小方草捆机草捆收获自动监控系统研制及试验

目前,国内外小方草捆机还不具有自动监测和控制功能,随着牧草收获机械向精密控制方向发展,实现小方草捆机草捆收获过程的自动监控功能显得尤为必要。为此,主要对小方草捆机自动监控系统进行了研制及试验。在小方草捆机上配置压力传感器、称重传感器、磁性行程开关采集工作中的数据信号,再通过PLC控制装置对信号处理并传输,将小方草捆机工作中打捆的草捆数、工作面积、草捆的工作压力及草捆质量等参数在驾驶室工控显示装置上显示;在小方草捆机上安装双同步液压缸,操作人员可根据生产的需要,按动工控显示装置上的按钮来控制液压缸的伸缩,从而改变草捆工作压力使草捆密度达到合适的要求。试验结果表明:草捆计数、面积测量记录数据与实际测量一致,由于机器在运动中有振动,草捆质量测量误差为3.5%,达到了设计要求,实现了小方草捆机工作过程监测及参数控制。本研究可为小方草捆机精密自动监测系统设计及应用提供参考。

打结嘴的材质及疲劳寿命分析

打结器是方草捆捡拾压捆机上的关键部件,为了分析捆绳打结嘴的材质及性能,对捆绳打结嘴进行了金相组织分析,并进行了硬度试验和拉力试验。为了验证材料具体成分含量,又进行了光谱分析。通过试验发现:打结嘴的材料成分为15Cr,外表面的硬度为HRC46,芯部硬度为HRC25,热处理工艺采用了调质处理和表面镀铬。为了预测打结嘴的疲劳寿命,采用局部应力应变法对打结嘴进行了分析运算。

新技术在牧草收获机械设计制造中的应用

本文以牧草收获机械捡拾压捆机为例介绍了几种新的设计、制造、检测手段在牧草收获机械设计制造中的应用,将三维CAD设计、激光切割技术、CNC数控加工技术、三坐标测量技术应用于牧草收获机械设计制造中,使我国牧草机械在总体性能上一新的台阶,更具有国际竞争力。

D型打结器架体易损部位静态应力和位移分析

对D型打结器架体的结构进行了简单的描述,对D型打结器容易断裂的部位利用proe软件进行了静态应力及位移分析,研究了在工作载荷作用下架体安装绳夹夹子缺口易断部位的应力和位移的云图,对部分曲线的应力和位移最大值进行了分析,并根据计算机计算参数,对D型打结器架体易断部分的结构提出了改进的建议。

旋涡式圆盘开沟装置的设计及试验研究

对旋涡式开沟器在工作过程中对土壤质点的作用过程进行了理论分析,并根据设计原理对旋涡式开沟装置的凹槽曲线进行了最优化选择,并用设计软件绘制了旋涡式开沟装置的三维模型。对加工后的旋涡式开沟装置进行了试验分析,主要分析了开沟扰动量、开沟的均匀性、受力分析三个因素。

DMB―4200免耕播种机的设计及试验

免耕播种机是实施保护性耕作的关键机械,文章对DMB―4200型免耕播种机进行了设计,包括整机参数的设计、免耕播种机波纹圆盘开沟器及播种双圆盘开沟器的设计、链轮传动调速系统计算设计、液压控制系统的设计、开沟器开沟入土深度控制系统及排种装置的分析设计。通过在海拉尔对DMB―4200型免耕播种机进行的试验,证明该机的运行良好,达到播种的要求;但是由于本播种机的质量较大,调整系统较复杂,试验过程中调整开沟器的播种深度较复杂,需要进一步的研究。

基于北斗农机作业云智能共享系统开发

随着我国农牧业的快速发展,农牧业机械的需求量越来越大。从农机共享和在线云管理的设计思想出发,开发出基于北斗平台的云智能农机具共享系统,应用于农牧业机械中。描述农机具共享系统的总体结构和构成,开发农机专用共享平台APP,并采用物联网技术实现农机具位置在线可视化,应用北斗卫星提供农机手到农户耕种田地导航服务,并且通过智能手机下载的APP实现信息交互。通过云智能系统,农户可以选择距离自己最近的农机具下单,农机手也可以登录APP接单或者抢单,从而实现信息快速交流,提高生产效率。

D型打结器Pro/Engineer仿真及动作功能分析

对D型打结器主要部件的构成及其功能进行了描述,利用Pro/E软件对打结器各元件进行装配,并对其打结装置进行机构的运动模拟仿真。把打结器复杂的打结动作总结为4个打结阶段,最后对打结器主要机构所完成的动作及功能进行了分析,为国内设计制造D型打结器及打结器后续改进进行了前期理论基础工作。

稀硫酸预处理对杂交狼尾草木质纤维素化学组分和表征结构的影响

【目的】研究稀硫酸预处理下,酸浓度、固液比、处理时间及温度对杂交狼尾草木质纤维素降解效率的影响,分析稀硫酸对木质纤维素降解的作用机理,并筛选最佳预处理工艺。【方法】以杂交狼尾草为研究对象,以H2SO4浓度(0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)、固液比(1﹕6、1﹕8、1﹕10、1﹕12、1﹕14)、时间(15、30、45、60、90 min)和温度(80、100、110、120、125℃)4个单因素进行试验,每个因素取5个水平,3次重复,分析单因素对固体分解率、纤维素降解率、半纤维素降解率、木质素脱除率及水解糖的影响。在单因素试验基础上,采用4因素2水平的L8(24)正交试验确定主要影响因素,并对最佳工艺条件预处理下的杂交狼尾草进行SEM分析和XRD分析。【结果】单因素试验结果表明,各因素下半纤维素降解率均高于木质素降解率。其中,硫酸浓度的增加使纤维素和半纤维素的降解率增加,木质素脱除率降低;由纤维素水解产生的葡萄糖产量也随着浓度的增加而增加,但木糖含量逐渐降低;低浓度的硫酸(0.5%—1.5%)促进杂交狼尾草固体物质降解消化,继续增加硫酸浓度(>1.5%)杂交狼尾草的固体降解无显著变化。固液比对各指标的影响差异较小,固液比增加至1﹕10时,固体分解率、半纤维素和木质素脱除均达到最大。预处理时间的长短对固体分解率、半纤维素和木质素的降解影响不明显,但促进半纤维素降解和葡萄糖生成。温度对固体分解率、纤维素、半纤维素和木质素的降解及水解糖产量的影响效果明显,100℃是重要的临界温度,有效降解木质纤维素需要温度达100℃以上。正交试验结果表明,影响半纤维素降解的因素依次为:温度-浓度-时间-固液比。稀硫酸预处理后杂交狼尾草木质纤维素结构塌陷,非纤维物质被显著脱除,纤维束裸露(SEM);纤维素结晶聚合度增加(XRD)。【结论】稀硫酸预处理杂交狼尾草主要降解半纤维素,对木质素的降解效果较差。温度是最主要的影响因素,其次为酸浓度。4因素影响下的最佳工艺条件为:浓度1.5%,固液比1﹕6,时间15 min,温度120℃。

打结器试验台的设计

D型打结器是方草捆捡拾压捆机的关键部件,它在0.7s内就能完成一个打结动作,由于打结速度较快,田间作业很难研究其运动过程。打结器试验台的设计制造,对打结器运动过程的研究,有重要的意义。主要介绍了试验台传动方案和总体结构的设计,并对动力装置和链轮的选择进行了详尽的计算,同时对主轴结构进行了优化设计。利用试验台进行打结试验,成捆率为99%。试验台设计制造的完成为进一步自主研制打结器奠定了良好的基础。

有限元法在打结器钳嘴应力分析中的应用

将钳嘴PROE模型无缝导入ANSYS软件中,利用有限元方法对钳嘴易产生应力集中的部位进行了分析。通过计算得到了钳嘴的结构应力分布规律和变形量;通过对危险截面的强度校核验证了原设计方案的可靠性,从而为该钳嘴优化设计方案的最终确定提供了理论依据,同时也为轴类结构设计提供了一种有效的方法。