勺带式马铃薯排种器种薯充种特性研究

马铃薯播种机在作业时排种器的充种性能是影响其作业质量的重要因素。为降低勺带式马铃薯播种机排种器的漏播率和重播率,基于离散单元法理论,以微型薯为研究对象,对勺带式排种器在工作过程中种薯在种箱内的运动状态进行仿真分析以及虚拟仿真单因素试验。结果表明:充种区种层高度是影响排种器充种性能的关键因素。此基础上,为保证充种区内种层始终保持最利于种勺充种的高度,结合种箱结构参数,设计了一种种层限位装置。为寻求最佳工作参数组合,采用三因素五水平二次旋转正交组合试验方法,以种层限位装置挡板长度、种层限位装置挡板倾斜角度和主动轮转速为试验因素,以空种率、重种率为试验指标,对排种器的性能进行台架试验。试验结果表明:加装种层限位装置的马铃薯排种器在限位装置挡板长度125mm、限位装置挡板倾斜角度57°、主动轮转速48r/min时作业性能最好,漏播率为3.29%,重播率为5.37%。

基于扭矩传感器杀秧机伤薯、空转报警装置研制与试验

杀秧作业时,刀辊高速旋转将地面浮土打起影响驾驶员视线,杀秧机在田间遇到地块不平时易伤薯,机手在驾驶室内很难及时发现杀秧机伤薯情况;当机手发现伤薯后,通过拖拉机液压装置调节杀秧机的离地高度,往往会造成离地过高,杀秧机出现空转现象,使薯秧的漏打率增加,影响马铃薯机械化收获效率与质量,增大了仓储成本;在北方大田种植的马铃薯,机械化收获水平较高、收获期较短、霜降来临较早,杀秧不彻底易造成误农时、增大油耗、损伤机车等风险。基于此,设计了一款适用于杀秧机伤薯、空转时的报警装置,通过理论分析与田间验证试验表明:当拖拉机输出轴转速稳定、正常杀秧作业时该装置准确率在95%以上,杀秧高度过低或过高时准确度略低但满足设计要求,该装置可及时提示机手伤薯和空转,间接地减少了伤薯与薯秧漏打情况的发生率,对马铃薯机械化收获效率、质量有更好保障,对种植户的仓储、增收具有十分重要意义。

粘重土壤下马铃薯挖掘机分离输送装置优化与试验

在粘性土壤下进行马铃薯收获机械作业时,受到其影响严重,导致采用升运链式的马铃薯挖掘机分离输送装置常常存在升运链尺寸匹配不准确等问题,因此针对在寒地粘重土壤条件下,设计马铃薯挖掘机分离输送装置并利用BP神经网络方法对结构参数进行优化。确定试验因素为机车前进速度、二级升运链尺寸以及其线速度,以明薯率作为试验评价指标,采用二次旋转正交试验为试验设计方案,确定最佳结构参数并采用BP神经网络方法对结构参数进行拟合。得到试验优化结果为机车前进速度为1.793 9 m·s^-1、二级升运链尺寸为2.5 m以及其线速度为0.8 m·s^-1,该参数组合下明薯率为99.5%,高于二次正交回归模型优化得到的明薯率98.3%。试验结果表明,采用BP神经网络方法的函数拟合精度较高,试验结果准确,可以解决农业机械结构设计中相似的优化问题。

勺带式马铃薯排种器改进设计与试验研究

为了解决勺带马铃薯排种器存在的排种均匀性差等问题,通过建立排种器投种阶段的运动学模型,结合取种勺实际进行理论分析。结果表明:在原有取种勺的基础上改进设计一种双层取种勺,可以有效减少种薯与护种罩的接触,使得相邻种薯的投种位置、释放角以及释放初速度更均匀,从而改善排种均匀性差等问题。基于离散元分析软件EDEM进行仿真对比分析,结果表明:相比于传统的取种勺,改进后的取种勺种薯与护种罩的接触更少,投种位置相对固定,排种均匀性更好。以株距变异系数、漏播率、重播率为指标进行田间对比试验,其株距变异系数平均值为14.18%、重播率平均值3.51%、漏播率平均值2.65%,优于国家标准研究,可为马铃薯排种器的优化改进提供参考。

马铃薯排种装置发展趋势探讨

马铃薯在我国被广泛种植,机械化种植相比于人工有成本低、播种效率高和质量高等优势。排种装置作为播种机的核心,对播种机的作业效果有着很大的影响,基于此,本文对马铃薯播种机排种装置进行了分析,对其发展趋势进行了探讨。

马铃薯收获机现状及展望

当前,我国马铃薯机械化程度还有待加强,马铃薯收获作业方面依然停留在人力、畜力或者半机械化作业状态,与欧美发达国家还存在一定距离。本文从分析我国马铃薯机械化程度现状着手,介绍了一些国内外先进的马铃薯收获机,并且提出我国在马铃薯作业方面的一些看法以及展望。

高分辨力单轴法线跟踪测量方法

为实现对大曲率表面轮廓进行高效、准确的非接触测量,提出一种基于差动共焦原理的单轴法线跟踪式测量方法,具有高分辨力和高信噪比的优点。分析了影响系统分辨力的因素,研究了在入射光为高斯光束时倾斜对于差动共焦探测的影响,通过理论模型及实验验证了光束倾斜时针孔偏移及针孔大小的最佳尺寸。建立了相应的传感系统,实验表明,所建系统可以很好地跟踪被测表面,其轴向分辨力优于5nm,组合高精度激光干涉测长系统后可用于大曲率表面轮廓的精密测量。