蔬菜泡沫育苗盘多适应性自动叠盘装置设计与试验

为了提高蔬菜育苗流水线育苗盘转运效率,针对人工取盘叠放存在的劳动强度大和整齐度偏低的问题,设计了一款针对蔬菜漂浮育苗的多适应性自动叠盘装置。该装置由机架、育苗盘输送机构、育苗盘叠盘机构和控制系统组成,装置以200Smart PLC为控制核心,利用主副传送带实现育苗盘的输送,并结合光电传感器实现育苗盘的定位,可以完成不同尺寸泡沫育苗盘的自动叠盘,设计的水平调节单元和减振单元可实现育苗盘在叠盘机构上的水平位置调节并降低叠盘过程的振动冲击。试验结果表明,育苗流水线播种环节在生产率450盘/h下,自动叠盘装置在减振弹簧线径为1.5 mm、主副传送带速度差为0.1 m/s以及电缸升降速度为0.13 m/s时,200孔穴育苗盘叠盘效果最佳,叠盘成功率为100%,叠盘错位差方差为2.32 mm^(2),同时振动检测试验中育苗盘X轴、Y轴、Z轴方向的振幅均未超过0.8 mm,更换135、160孔穴的泡沫育苗盘进行试验,叠盘成功率均为100%,叠盘错位差方差分别为3.94 mm^(2)和5.98 mm^(2),说明该装置满足多适应性的要求。在此最优作业参数下,将育苗流水线播种环节生产率提升至900盘/h时,育苗盘最大振幅为0.709 mm,振幅无明显变化,说明该装置作业稳定性较好。该研究结果可为播种流水线叠盘装置提高叠盘效果和降低叠盘振动等研究提供参考。

秸秆还田机振动特性分析与试验研究

针对秸秆还田机机壳与刀辊轴处受随机激振力产生振动问题,本研究以1JH-185秸秆还田机为研究对象,基于SolidWorks软件建立秸秆还田机的三维模型并进行优化设计与制造。应用ANSYS Workbench软件求解自由模态下机壳与刀辊轴前12阶的模态频率与振型。仿真结果表明:机壳模态频率范围处于42.68-205.97 Hz范围,刀辊轴模态频率处于356.39-1524.80 Hz范围,机壳固有频率远小于刀辊轴的模态频率。选择机壳中心与刀辊轴处作为非田间试验振动监测拾振点,利用DH187E加速度传感器和DHDAS动态信号测试分析系统测得秸秆还田机在高速运转工况下机壳中心与刀辊轴处各自的时域信号,经过傅里叶变换分析获得各自的频域信号,进而获得频域信号中的10个峰值点。非田间振动试验结果表明:模态分析频率与非田间振动频率结果基本吻合。机壳中心振幅为301.80 m/s^(2),峰值点6处最大频率为150.39 Hz,刀辊轴处振幅均值为295.28 m/s^(2),峰值点4处最大频率为150.39 Hz。可知对秸秆还田机振动影响较大的激励几乎都出现在机壳附近。研究结果表明,机壳模态频率与非田间振动频率均远小于刀辊轴模态频率与非田间振动频率,工作时振动更为敏感。本研究可为秸秆还田机避免共振危害、结构动力特性分析及保障机具寿命等研究提供参考。

横刀后掠角对土壤微观运动的影响

组合式开沟器是一种应用于少免耕播种的新型开沟器。横刀后掠角作为组合式开沟器的关键结构参数,应用离散元法和示踪法,研究了组合式开沟器横刀后掠角分别为0°、10°、20°、30°、40°时对土壤扰动的影响。示踪法与仿真结果皆显示表层和浅层土壤颗粒扰动比例随着横刀后掠角的增加先减小后增大,当组合式开沟器横刀后掠角为20°时,对土壤颗粒微观扰动最小;通过示踪法与离散元法获取的土壤扰动比例相对误差均在15%以内。

导苗管式栽植器的设计与试验

对苗体在导苗管栽植系统内的运动和影响其直立度的因素进行了理论分析,并结合实际采用的导向和控制两种方式;即导苗管将苗体导向开沟器的回土口处;运用开沟器和复土镇压轮的二次复土方式,使苗体达到要求的直立度。通过对工作部件的大量试验,找出了导苗管,开沟器和镇压轮三者之间的相对位置,同时研制出了导苗管直落苗式栽植机,其田间试验直立度的优良率和合格率分别达到80％和90％。

芯铧式开沟器仿生设计与试验

针对高速作业条件下芯铧式开沟器阻力过大的问题,基于狗獾犬齿曲面的高效低阻贯穿结构,提出了一种开沟器仿生设计方法。对狗獾犬齿进行三维扫描,获取点云数据,采用Matlab软件拟合了4条狗獾犬齿曲线,设计并加工了4种滑动式开沟装置,并进行了对比试验分析。在作业深度50 mm条件下,以开沟装置类型、作业速度为试验因素,以水平方向作业阻力为主要指标,以开沟装置开出沟形的沟深、沟宽、侧垄高和侧垄宽为次要指标,进行了土槽试验。试验结果表明,在同一作业速度下,优化的各滑动式开沟装置的阻力均比标准芯铧式开沟器小。在作业速度为3.6、5.4、7.2 km/h的条件下,优化的滑动式开沟装置比标准芯铧式开沟器作业阻力分别降低8.04%、8.15%、8.71%;标准芯铧式开沟器与优化的滑动式开沟装置所开沟形的沟深、沟宽、侧垄高和侧垄宽的变异系数均低于5%。

我国甘薯起垄技术及设备探讨

甘薯是我国重要的粮食经济作物,起垄是甘薯生产的重要环节之一。针对甘薯的种植特点,分析了甘薯起垄特点、起垄工序及过程、起垄作业技术要求等,阐述了甘薯起垄设备的发展现状,探讨了甘薯起垄设备的关键技术,包括高稳定性机架支撑技术、自适应垄型成型技术和弹性可调镇压技术,最后指出了甘薯起垄设备的发展趋势。

圆盘开沟器受力模型的研究

对圆盘开沟器扰动土壤的作用域进行了分析，建立了圆盘开沟器的受力模型。结合试验研究结果，分析了圆盘参数、工作速度、土壤特性和表面材料等对圆盘受力的影响规律。

蔬菜种子除芒机的试验研究

根据“利用输料螺旋的推进作用 ,使带种毛的种子之间、种子与螺旋及壳体之间发生均匀揉搓作用 ,将种芒除掉”的除芒原理研制而成的蔬菜种子除芒机 ,避免了机械元件直接作用于种子造成的损伤 ,并能很好地除去小粒菜籽种皮上的种芒 ,为进一步提纯和加工处理种子提供了光滑的种粒。通过一次回归正交试验找出了影响除芒效果的主次因素和最佳参数组合 ,为进一步研究除芒机理与机具提供了依据。经山东省莱阳市种子公司生产试验表明 ,研制的 5 CM135 - 1型除芒机具有结构简单、工作可靠、生产率和除芒率高等特点。

挖坑机扭转振动特征对的动力学分析

为避免挖坑机传动系统因扭转振动导致强度不足,在对W60型挖坑机的非链状结构进行链状简化的基础上,用动力分析与动态设计方法,建立了系统的动力学模型,求得了系统的前5阶固有频率和对应的主振型,从而获知系统以第2和第4阶模态振动时,机器零件易发生非正常失效。

果园轻简型挖穴机的电动助力系统设计

在手摇式果园轻简型挖穴机上安装直流电动机、传动机构、安全装置和电控装置,构成果园轻简型挖穴机电动助力系统。系统运行结果表明:空载时,挖穴机携带直径分别为30和20 cm的钻头上升和下降的平均速度与蓄电池功耗间的线性相关系数分别为0.790、0.910、0.927和0.865,线性度较高;携带大、小钻头实地挖穴时,助力系统能够以1.32或1.43 cm/s的速度提升挖穴机,提升钻头所需的启动电流没有明显差异。

纵横刀组协同式马铃薯种薯切块装置设计与试验

针对马铃薯种薯切块机械化程度低的问题,设计了一种纵横刀组协同式马铃薯种薯切块装置,对其关键部件进行设计,通过对马铃薯种薯切割过程的力学分析、运动学分析和能量学分析,建立了切种能量的数学模型,确定了影响马铃薯切种效果的主要因素。以切种效率、切种合格率为评价指标,以圆盘刀半径、输送辊与圆盘刀垂直中心距、圆盘刀轴转速和夹持辊轴转速为试验因素,进行了四因素四水平正交试验。对正交试验结果进行方差和极差分析,结果表明:当圆盘刀半径为180 mm、输送辊与圆盘刀垂直中心距为190 mm、圆盘刀轴转速为115 r/min、夹持辊轴转速为56 r/min时,切种效率为74.5 kg/min,切种合格率为98.8%,满足马铃薯切种作业要求。

新型多功能种子包衣机的研究

对国内外现有的包衣机进行了分析，针对国产包衣机存在的不足之处，提出了设计新型包衣机的技术思路。为了进一步促进农业生产向质量效益型发展，国家农业部在“九五”期间实施了“种子工程”计划，即在全国建立1000条全部机械化的种子加工机械生产线，而种子包衣是种子加工过程中不可缺少的重要环节。

硬实种子摩擦处理试验研究

针对部分牧草种子存在硬实的问题,根据牧草硬实种子的基本特征,设计了种子摩擦处理机;采用一次回归正交试验,分析了影响处理效率的主次因素,并找出了最佳参数组合;通过回归正交设计,得到了以处理效率Y为试验目标的回归方程。运用方差分析可知,该方程极显著(а=0.005),并且拟合较好。试验结果表明,出料压力对处理效率影响极显著,螺旋转速和螺距对处理效率影响较小。

马铃薯种薯切块机整列装置设计与试验

为解决马铃薯种薯切块机种薯定位难、种薯排列混杂,机械化切块等难题,研制一种种薯排序、定位的切块整列装置,阐述整列装置结构和工作原理,研制关键部件。针对马铃薯种薯外包络线物料特性,采用力学与运动学分析方法,确定种薯整列装置关键部件结构及性能参数边界条件范围,以上料量、整列辊组转速、胶轮直径为试验因素,种薯整列率、平均整列时间、损伤率为评价指标进行二次旋转正交组合试验。通过Design-Expert 8.0.6软件分析试验结果,优化求解得出整列辊组转速22 r·min^(-1)、胶轮直径107 mm、上料量15 t·h^(-1)为最佳参数组合,进行验证试验,结果表明整列率为97.6%、平均整列时间为7.6 s、损伤率为0.71%,满足马铃薯种薯切块机对整列装置技术性能要求。

设施蔬菜种植开沟机的设计与试验

针对开挖设施蔬菜种植沟的作业要求,设计一种与大棚拖拉机挂接使用的设施蔬菜种植开沟机,该机采用液压折叠式机架、安装若干个船形铲式开沟器等部件,一次可完成旋耕整地、开挖8~10条种植沟、稳固沟形等作业。介绍设施蔬菜沟内种植的农艺要求,论述设施蔬菜种植开沟机的结构、工作原理及关键部件的设计,并用UG软件对该机进行三维建模和对其主要受力部件的有限元分析,仿真结果表明,机架最大位移为3.091 mm,作业时需要液压缸以较大的推力压住左(右)边机架。田间试验结果表明,沟形准确性≥99.5%、沟形稳固性≥92%,设计的设施蔬菜种植开沟机满足作业要求,并提高开蔬菜种植沟的质量和效率。

植物培养瓶自动排序装置优化设计与试验

针对组培苗继代培养过程中培养瓶需要人工输入输出、占用大量劳力的问题,采用运动方向相反的2条输送带与设置在其上的导流板、导流块、分流块相配合的结构方案,设计出一种培养瓶的自动排序装置。导流输送带速度v1、分流输送带速度v2、导流板倾角α和导流块楔角β是影响排序速度和运行可靠度的主要因素,当v1=0.25 m/s、v2=0.4 m/s、α=47°、β=35°时,排序装置具有较高的排序速度和良好的运行可靠度。试验结果表明:该装置能实现组培生产中常用的不同大小、形状的培养瓶的自动排序作业,瓶体运行可靠度大于94%;对瓶底直径相同、形状不同的培养瓶,各种瓶体的排序速度基本相等,但对重心低、质量小的瓶体排序效果更好;对形状相同、大小不同的培养瓶,大瓶体比小瓶体具有更好的运行可靠性。

山地果园便携式挖穴机的研制

为解决山地果园人工锄头挖穴劳动强度大、效率低,现有大型挖穴机及手持式汽油挖穴机在山地果园作业适应性不强等生产实际问题,加速我国山地果园挖穴作业机械化进程,在系统分析丘陵山区机械化挖穴作业特点的基础上,借鉴已有挖穴机的优点,设计了一种双立柱便携式挖穴机。重点分析了该挖穴机的整机结构、工作原理以及关键部件的模块化设计原理。样机采用高强度轻质材料制作。样机测试试验结果表明,该挖穴机拆装方便、作业效率高、出土率达85%,挖穴效率为130穴/h,各穴一致性变异系数为10%,达到了设计指标,能较好地解决现有挖穴机在坡地果园作业时搬移不便、对操作者产生损伤等问题。

半悬挂式联合整地机机组转弯性能分析

【目的】为半悬挂式耕整地机械的设计与改进提供理论参考.【方法】以1ZL-7.2联合整地机机组为研究对象,分析其转弯过程.【结果】试验给出了机组获得最小转弯半径的基本条件,明确半悬挂架的设计要点.

机械化深松技术及苏州地区适应性研究

机械化深松技术是土壤保护性耕作和获取农作物高产必不可少的农机作业技术。文章阐述了机械化深松技术研究现状和深松机具的研究进展,对苏州地区开展机械化深松适应性进行了探讨,分析了苏州地区开展机械化深松技术存在的问题,为机械化深松技术推广和机具选型提供了参考。

旋转式嫁接机PLC控制系统的建立

介绍了旋转式嫁接机的结构及工作过程,并阐述了控制方案及程序的建立过程。旋转式嫁接机采用FX1N-30MT可编程控制器作为控制核心,驱动步进电机和电磁铁。该系统完全达到了设计规定的性能指标和要求,且运行可靠。