荆楚传统农耕器具耙设计形态探究

传统农作体系脉络编制了独特的华夏农耕文化,荆楚地区作为长江流域重要的农业生产基地,其农业发展可上溯至魏晋南北朝时期,农业发展历史悠久,从而造就了荆楚传统农耕器具独特的设计风格。本文以荆楚传统农耕工具“耙”作为研究对象,综合运用设计学、人机工程学、考古学等学科知识对荆楚农耕工具“耙”的视觉形态、结构造型、材料、尺度和操作方式等方面进行分析研究,以此来分析荆楚地区传统农耕工具的发展历史、形态形成因素,设计造物思想。

基于ANSYS的竹篼破篼刀具设计与仿真

为降低破篼刀具的工作能耗及解决破篼刀具工作半径不可调的问题,设计一种工作半径可调以实现从竹篼内部破篼的刀具。首先在ANSYS中建立竹篼-破篼刀具有限元模型,然后进行破节、破壁仿真并做试验分析,最后构建试验平台加以验证。结果表明:所研制的破篼刀具可清理外径为110~130 mm的竹篼;破节最优的刀具参数组合为:轴向刀后角角度为30°、刀盘转速为5 000 r/min;破壁的刀具参数组合为:径向刀后角角度为20°、刀盘转速为5 000 r/min。

水稻钵育秧盘发展现状与前景分析

水稻在我国种植与食用历史悠久,在国家粮食安全中占有重要地位。我国针对水稻育秧、移栽和田间管理等方面的技术研究成果显著,其中育秧移栽技术相较于传统直播技术成本有所提高,其能有效延长水稻的生长周期,最大程度上避免自然灾害以及病虫草害对水稻田间生长的不良影响,尤其在寒地水稻品质提升和产量提高等方面具有巨大优势,钵育秧盘作为育秧移栽技术的重要支撑载体,具有较高的研究价值。通过分析总结钵育秧盘的研究现状和发展趋势,以期为水稻钵育秧盘的研究推广和材料选型提供一定参考。

湖南省扇车设计特征探析

目的:文章旨在通过对湖南省扇车的调研分析,总结湖南省扇车的设计特征,为以后的扇车研究提供参考,维护农业文化的多样性和完整性。方法:文章采用文献研究法与实地调研法,通过整理图书馆、博物馆与档案馆的地方志等文献资料,对湖南省木匠、铁匠和农村居民的实地访谈,以及对数十台扇车的实地测绘,从多个角度为读者勾勒出湖南省扇车的历史沿革和设计特征。结果:在造型特征上,湖南省因地制宜,全部采用立式扇车,而非虎头扇车,使扇车主体离地更远,与湖南潮湿多雨的气候相适应。在材料特征上,就地取材,以本地盛产的杉木与松木为主要制造材料,主要辅材也是本地常见的毛竹和湖南传统特产桐油。在结构特征上,因材施用,木材的连接方式以实用为核心,不追求榫卯复杂度,尽量少施斧斤、省工省料。在装饰特征上,朴实无华,只倒圆倒角,不制作复杂线脚,木材表面不作装饰,扇车整体多为素白坯,仅涂敷桐油防潮防蛀。结论:湖南省扇车制造自古繁荣的经济基础是种销两旺的稻作农业;湖南省扇车有因地制宜的造型特征、就地取材的材料特征、因材施用的结构特征和朴实无华的装饰特征这四大设计特征。文章旨在为未来的扇车保护、传承与转化提供参考,维护中华农业文化的多样性和完整性。

联合收获机驾驶室人机界面布局优先序研究

为了实现联合收获机驾驶室人机界面的优化设计,以自走式谷物联合收获机为研究对象,从人机工程学角度分析了驾驶室人机界面的元件构成,在调查分析基础上,采用改进的TOPSIS法对人机界面各元件的重要程度进行了分析和排序。根据各元件的优先序进行布局,即将优先序排在同类元件中最前的元件布置在驾驶员最容易伸及或看到的区域,其他元件根据优先序依次布置在次级可伸及区域和可见区域,从而保证驾驶员操作和观察的方便性和舒适性。

日光温室薄膜清洗机设计及清洗效果试验

针对当前中国日光温室薄膜清洗效率低及清洗困难的问题,该文研制了一种半自动日光温室薄膜清洗机。整机包括清洗与行走部分,清洗部分主要包括直流电机、2组不同减速比减速器、清洁毛刷以及支撑滚筒,依靠拉绳收放完成升降,实现温室薄膜上下不同位置清洁;行走部分用来整体平移清洗部分,其上的放置平台采用偏心结构设计,方便清洗部分从薄膜放置到行走装置及再次清洗时移动到薄膜表面。以薄膜透光率为指标,开展了清洗速度、喷水压力与流量、刷毛长度对清洗效果影响的研究,得出合理的清洗爬升速度为2.8~5.6 m/min,喷水流量为2~3.5 L/min,毛刷接触薄膜长度为3 cm。通过对自然条件下使用3个月的新换薄膜进行试验,得到清洗后薄膜透光率最高可达90%,与同时更换未清洗薄膜相比提高15个百分点。该装置的使用在减小劳动强度的同时,提高了日光温室薄膜清洗效率、改善了棚内光照条件。

一种高寒草地草产量快速测定工具的设计和试验

为解决青藏高原天然草地在草产量测定过程中费时、繁琐、草地破坏严重以及对工作人员的潜在危害较大等问题,利用植物群落草层高度、盖度、密度等综合指标与天然草地草产量间的相关性,建立函数关系,并制作成简易的测草杖进行草产量的快速测定。结果表明,与传统的样方法相比,该测草杖可节约时间75%左右,节省劳动力50%左右,降低50%～80%左右成本,同时也保障了工作人员的健康。

农作物出苗板结表土破解器的研制与应用

针对目前农作物出苗板结表土破解机具缺乏及现有机具存在的问题,提出了农作物出苗板结表土破解器研制的指导思想。研制出的农作物出苗板结表土破解器主要包括底板、疏松装置和牵引装置3部分,可满足同一作物的不同播种行距及不同作物同一行距的需求,并提出了合理的工作参数。该机具可较传统人工破板结提高功效10～15倍,并克服了牲畜带耙破板结伤苗重的缺点;经多种作物应用效果良好,灵活轻便,无需配套动力,生产和作业成本低。

UTV800-2型全地形车动力输出装置的设计

农用植保无人机在野外作业时存在载荷量小、电池使用时间短、路况不好的地段到达困难等问题。利用全地形车通过性强等优点,对UTV800-2型全地形车进行改造,以解决无人机电池充电、运输等问题。车中间增加一套动力输出装置,其动力输出端连接小型发电机,以使其为无人机电池充电;车后部增加一个运载无人机平台;车顶加装一个为无人机提供药液补给的箱体。设计计算动力输出装置输出轴的转速、扭矩、强度和三角带的传递功率等主要技术参数。结果表明,对UTV800-2型全地形车进行的改造满足设计要求,可为农用植保无人机的应用提供参考和技术支撑。

两步纯追踪航向校正模型算法

为了提高农业机械导航精度,在纯追踪算法的基础上,设计了两步纯追踪航向校正模型算法,通过校正车体的航向角,减小车体的横向误差。在MATLAB环境下仿真结果表明,该算法比纯追踪算法的精度高,最大误差和标准差均有所减小。在4轮电动车上,搭建液压系统和卫星接收系统,进行现场试验,验证了两步纯追踪航向校正模型算法的可行性和有效性。

农作物小区试验开沟器的研制与应用

针对目前农作物小区试验开沟播种存在的诸多问题,提出了农作物小区试验开沟器研制的指导思想,研制出的农作物小区试验开沟器主要包括开沟和划行装置,并对其提出了合理的工作参数。该机具可较传统人工开沟提高功效4～6倍,并克服了已有进口机具试验开沟播种中存在的各种问题。经3年10余种作物应用效果良好,生产成本和作业成本低,且灵活轻便。

山西省草地围栏封育技术的应用

草地围栏作为一种简单、有效的植被恢复技术被广泛应用于退化植被恢复和草原管理利用中。草地围栏较其他的草原恢复措施(施肥、补播、翻耕、人工草地等)具有投资少、简单易操作、易实施等优点,因此成为植被恢复的主要方式之一。事实证明,草地围栏不仅在短期内会提高天然草地的植被密度,长期使用草地围栏能更好地促进土壤有机质的形成和积累,对调节植物种群特征、群落结构、物种多样性、植物区系、土壤条件和系统功能等多个方面具有积极作用。

丘陵区玉米收获机同轮径小转径敏捷转向系统的研究与应用

为解决丘陵区玉米机械化收获问题,对自走式玉米收获机的传动机构、转向机构及底盘架构进行优化,设计出自走式玉米收获机械同轮径小转径敏捷转向系统。结果表明,使用同轮径小转径敏捷转向系统制备的玉米收获机在丘陵区作业的适用性和通过性良好,作业效率高,作业质量较好,并通过科学示范及推广,在丘陵区得到了广泛应用。该机具不仅能够节省人工成本,还能够释放劳动力,提高经济效益和社会效益的同时,也保护了生态环境。

新型履带自走式联合收割机转向与传动装置性能分析

通过对自行设计的履带自走式联合收割机行走及转向控制装置的研究,对其性能与传统履带车辆的性能进行了对比分析。结果表明,控制原理及理论数据阐明了此转向控制系统的可行性与优越性,此装置不但实现了履带车辆的转向操纵方式与轮式车辆一致的操作方法,而且实现了车辆以任何速度及任何档位下得到的最小规定转向半径为零。

我国农具发展史简述

一、引言原始社会的人,为了生存,第一件事就是要寻找食物。但是单靠人的手去采捉,总会碰到困难。后来人类发现用木棒敲打,石块打击,能得到很多帮助。于是木棒、石块就成了人类劳动生活工具。慢慢的人们又学会了对植物进行种植,于是就出现了农业,随之也就产生了原始种田的农具。农业生产的发展,促进了农具的进步;农具的进步又反过来促进了农业的发展。恩格斯说：＂工具意味着人所有特有的活动,

基于三星齿轮换向原理的自动升降挖坑装置研制

手提式挖坑装置钻头旋转动力源于汽油机,而钻头升降则需要人工手动完成。该文基于三星齿轮换向原理设计了齿轮换向机构,通过调整换向手柄的位置,即可将汽油机单一动力方向转换为正反2个方向,实现了丝杠螺母机构中螺母轴的正反转。挖坑装置工作时汽油机一部分动力带动螺旋钻头旋转,一部分动力经带传动机构、齿轮换向机构带动丝杠螺母升降机构进行往复运动,从而实现了钻头主动、匀速进行挖坑作业,提高了挖坑作业质量,挖坑作业完成后,回程能够自动复位。自动升降挖坑装置在挖坑作业过程中,仅在换向时需要人工操作,手动换向操作时间仅为2 s,占单坑作业总时间的3.5%,在挖坑作业进给行程和复位行程中,均无需人工操作,大大降低了劳动强度。基于三星齿轮换向原理的自动升降挖坑装置田间单次作业平均挖坑时间为57 s,平均坑深237 mm,平均坑口直径300 mm,挖坑质量满足后续施肥作业要求。此外,增设换向手柄中间限位孔,防止在挖坑作业进给过程中,钻头遇到较大石块或树根,丝杠螺母升降机构突然卡死,暂时切断汽油机向丝杠螺母升降机构的动力传递路径,起到对系统的保护作用。

9YG-1.3型捆草机外观造型优化设计

研究9YG-1.3型捆草机造型设计因素及现状,从使用功能、结构、形态和作业环境,结合工业设计理论的造型设计原则、应用色彩心理学及人机工程学理论,提出造型优化设计方案。优化后的捆草机解决维修需要频繁拆卸罩件的问题,增加使用安全性和维护便利性,降低装配难度,增加产品的立体感和机械感,提高产品安全性、易维护性,实现更合理的人机匹配和使用功能,同时符合现代审美。

论20世纪20、30年代河北农村农具的改良与推广

我国近代农业生产工具的改良开始于20世纪20、30年代，作为农业大省的河北在这一过程中颇具典型意义。本文拟通过对这一时期河北农村农具使用状况的分析与梳理，力求揭示出当时河北省农村农具使用的状况、改良的过程及其表现特征。

基于ANSYS-Workbench的4BM-250型苎麻剥麻机机架有限元分析与结构优化

剥麻机的机架对剥麻机的整机性能有重要的影响。为避免剥麻机工作过程中机架出现结构强度不足和共振问题,采用solidworks软件建立4BM-250型苎麻剥麻机机架的三维模型,基于ANSYS-Workbench软件对剥麻机机架进行静力学分析与模态分析。静力学分析结果表明:机架在静载荷下的最大位移为0.14 mm,最大应力为23.71 Mpa,最大应力小于机架材料结构钢的屈服强度极限,因此机架结构在条件载荷下的强度和刚度满足设计要求。模态分析结果表明:机架前6阶的固有频率为0,7~12阶模态的频率为25.28~89.58 Hz,柴油机转子的运动频率与机架的第8阶固有频率在同一区间范围。对照第8阶频率的振动类型及变形特点对机架模型进行改进优化,并对优化后的模型进行模态分析,结果表明:机架的前1~6阶模态的振动频率为0,第7~12阶模态的频率分别为17.92、35.56、44.56、53.94、57.41、70.25 Hz。对比改进前,改进后模型的各模态频率均有所下降,平均下降15.81%,且各阶模态下的变形均较小,主要部件变形量均在10 mm以下,改进后的结构综合力学性能有明显提升。该研究可为机械结构部件的研发设计提供参考。