旱地蔬菜钵苗自动移栽机栽植性能试验

为了提高蔬菜苗机械化移栽作业效率,实现旱地蔬菜钵体苗移栽自动化,研制了旱地蔬菜钵苗自动移栽机,主要由椭圆-不完全非圆齿轮行星系旋转式取苗机构、横向纵向间歇送苗机构、偏心圆盘吊杯式栽植器、动力传递系统等组成。为了获得该机的作业性能,以苗龄35 d的钵体番茄苗为移栽对象,分别在栽植频率45、60、75、84株/min时进行低速移栽试验,以96株/min的栽植频率进行高速移栽试验,按照机械行业标准JB/T 10291-2013《旱地栽植机械》测定了株距变异系数、漏栽率、栽植深度合格率、栽植合格率,参照农业行业标准NY/T 1924-2010《油菜移栽机质量评价技术规范》测定了直立度合格率。田间试验结果表明,在栽植频率为45~96株/min范围内,株距变异系数、漏栽率随栽植频率增加而略有增大,其平均值分别为6.6%~8.9%、1.7%~2.8%,栽植深度合格率、直立度合格率、栽植合格率随栽植频率增加略有下降,其平均值分别为97.5%~98.9%、96.7%~97.8%、91.1%~94.7%,株距变异系数、漏栽率、栽植深度合格率、栽植合格率均达到机械行业标准要求,直立度合格率也达到农业行业标准中的规定值。旱地蔬菜钵苗自动移栽机送苗机构、取苗机构、栽植器、整机行走配合协调,能够自动完成送苗、取苗、植苗、覆土等钵苗体移栽工序,作业性能良好。

橡胶籽壳破碎试验研究

为了分析橡胶籽壳在不同条件下破碎力的变化规律,运用正交试验的方法,通过万能力学实验机,对取自海南海口橡胶园的橡胶籽,在不同球度、不同加载方向、加载速度、不同压板材料等因素下进行破坏试验研究,分析各因素对橡胶果籽壳破坏力指标的影响规律及橡胶籽特有的力学性能。试验结果表明:不同加载方向上橡胶籽的破碎力从大到小依次为纵棱方向、横棱方向、侧棱方向;随着球度的增加,橡胶籽的破碎力增大;采用钢制压板时橡胶籽破坏力普遍比采用木制压板时小。对破坏力的影响因素依次为压板材料、加载速度、球度、加载方向。当加载速度为20mm/min,球度小于0.85,加载方向为侧棱方向时,压板材料为钢时橡胶果壳破坏力最小。

碰撞气吹式杂交水稻授粉机结构与参数优化

为实现杂交水稻制种辅助授粉机械化,试制了碰撞气吹式杂交水稻制种授粉机。利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)数值仿真技术对直径为50、55、60、65、70 mm的授粉管气吹孔气流速度进行数值模拟,结果表明,管径为60 mm授粉管的气吹孔气流速度实测值与模拟值相近且变化趋势一致,沿授粉管分布均匀。对气吹孔与击穗绳间距为50、100和150 mm的碰撞气吹式杂交水稻授粉机在气吹孔平均气流速度为9.35、11.82和15.07 m/s时进行田间授粉,结果表明:用该授粉机授粉后杂交水稻父本侧4行母本接收的花粉量和花粉分布均匀性均明显优于人工拉绳授粉;随着气吹孔与击穗绳间距和气吹孔平均气流速度的增加,4行母本接收的花粉总量增加,但当气吹孔与击穗绳间距增加至100~150 mm、气吹孔平均气流速度增加至11.82~15.07 m/s后,花粉量增加不明显;碰撞气吹式杂交水稻制种授粉机较佳参数为气吹孔与击穗绳间距100~150 mm,气吹孔平均流速11.82 m/s。

船式拖拉机船型参数对滑行阻力与下陷深度的影响

为获得水田船式拖拉机船型参数对滑行阻力和下陷深度的影响规律,设计了水田船式拖拉机船体模型滑行阻力试验台。以船型参数接地比压、滑行速度、首舷曲率半径、接地角和水田土壤表层水深为试验因素,以船体模型在水田土壤中的滑行阻力、下陷深度为试验指标,以粉砂壤土为水田土壤介质,研究了船型参数、土壤表层水深对试验指标的影响规律。结果表明:接地比压、滑行速度、首舷曲率半径、接地角和水田土壤表层水深对船体模型的滑行阻力、下陷深度均有明显影响。在接地比压为250~350 kg/m^2时,滑行阻力、下陷深度随着接地比压的增加均单调递增,但当接地比压大于300 kg/m^2时,增加幅度降低;当滑行速度为0.2~1.0 m/s、首舷曲率半径为300~500 mm、接地角为25.0°~35.0°时,滑行阻力、下陷深度总体上随各参数增加均呈先下降后上升的趋势;当滑行速度分别为0.6和0.8 m/s时,滑行阻力、下陷深度分别达到最小值;接地角为27.5°时下陷深度最小,接地角为30.0°时滑行阻力最小;水田土壤表层水深在10~50 mm之间时,随着表层水深增加,下陷深度单调递减,滑行阻力总体上呈先减少后增加的趋势,且表层水深为20 mm时滑行阻力最小。综上所述,船式拖拉机船体较优的船型参数为滑行速度0.6~0.8 m/s、首舷曲率半径350~450 mm、接地角27.5°~30.0°,水田作业时土壤表层水深的较佳范围为20~40 mm。以上研究结果可为水田船式拖拉机的设计和运行提供参考。

橡胶果外壳破碎力试验

为了分析橡胶果外壳在不同条件下破碎力的变化规律,通过万能力学试验机对其进行破坏试验。采用正交试验,选取含水率、加载速度、加载方向、压板材料等因素,分析各因素对橡胶果外壳破碎力指标的影响。结果表明,随着加载速度、含水率的增加,破碎力总体呈上升趋势;正向放置时橡胶果的破碎力比横向放置时大;采用钢制压板时橡胶果破碎力比采用木制压板时大,对于破碎力的影响从大到小为加载方向、含水率、压板材料、加载速度。当加载速度为100 mm/min、加载方向为横向、压板材料为木制、含水率为低时橡胶果外壳破碎力最小。

可调节式橡胶树割胶机的设计

为解决传统割胶人工劳动强度大、工具落后、割胶效率低等问题,利用Pro/ENGINEER软件建模,设计了由电动机带动,可以方便调节割胶深度的橡胶树割胶机。所设计的电动机经减速装置带动圆锯片以低转速、高转矩转动,破皮能力强;独特的刀刃可以使割面光滑,同时防止橡胶树汁液外流造成损失;深度调节机构操作简单,用于调节割胶深度以适应不同割胶场合;可拆装电灯的加入方便夜间割胶。整机结构简单,实用性强,能为进一步实现割胶机械化、更深入研究割胶机械提供参考。

经济类甘蔗小型收获机设计

从商业用途来区分,甘蔗可以分为制糖类甘蔗和经济类甘蔗。与制糖类甘蔗不同的是,经济类甘蔗为了延长商品货架期,在收获时要求把甘蔗头连根带土挖出。为了实现经济类甘蔗收获的自动化,利用Pro/Engineer软件进行三维建模,设计一款基于PLC自动控制的新型经济类甘蔗收获机。该机采用机械刀楸模仿手工收割的方法,通过PLC芯片电气化控制各个电机的适时运行,指导刀具精准动作对甘蔗挖土削根,简单实用,实现了集传统手工松土与削根为一体的机械收获目的。

橡胶果脱壳装置的设计

为了实现橡胶果的高效低损伤壳仁分离的效果,采用先切割橡胶果壳,再通过辊子挤压、搅拌、风选分离实现橡胶果脱壳的工艺并根据该工艺设计橡胶果脱壳机。该装置的主要构造为切割装置、挤压装置、分离装置。切割装置由螺旋形刀具和刀槽组成,挤压装置由双辊筒组成,分离装置的主要组成部分为搅拌旋转辊子和风机。该装置结构简单,操作方便,造价低,对于橡胶果的综合利用产业发展有重要的借鉴意义。

小型滚压式橡胶果脱壳机的设计与试验

针对目前橡胶果脱壳机械存在脱壳率低和整仁率低的问题,利用挤压、搓擦原理,设计了一种脱壳间隙可调的小型滚压式橡胶果脱壳机,并阐述了机器整体结构的设计方案和主要部件结构。设计的脱壳装置与脱壳间隙调节装置能够适应不同品种与外形的橡胶果,很好地解决了橡胶果脱壳率低和整仁率低的问题。试验结果表明:当脱壳间隙为14mm时,脱壳率和整仁率分别为88%与78%,满足了实际生产的要求。小型滚压式橡胶果脱壳机提高了工作效率,降低了劳动强度,可对橡胶果脱壳机械的研发提供参考。