分体刀具式名优茶采摘末端执行器设计与试验优化

针对名优茶机械化采摘过程中侧芽无法采摘的问题,根据顶芽、侧芽及茶梗的相关参数并结合茶园环境设计了一种末端执行器,利用分体式刀具的刀齿弯曲变形适应茶梗的干扰从而采摘侧芽。通过有限元仿真刀具切割侧芽得到采摘成功率的影响因素为刀齿宽度、刀齿长度及刀具厚度;采用三因素三水平的中心组合设计与响应面分析法研究各因素对采摘成功率的交互影响;以采摘成功率为响应值建立二次回归模型,确定各因素对采摘成功率的影响显著性主次排序为:刀齿长度、刀齿宽度、刀具厚度。以采摘成功率为目标对各试验因素进行优化,得到优化后的刀齿宽度、刀具厚度、刀齿长度分别为2.6、0.9、20.0 mm。采用优化后的参数进行茶园采摘试验,结果表明,末端执行器能够有效完成茶叶采摘工作,顶芽、侧芽采摘成功率分别为93%、63%,试验值与预测值的相对误差小于5%,优化模型结果可靠。

螺纹管吸附式名优茶采收器设计与试验

针对名优茶选择性采摘时,因茶叶附壁导致收集成功率低的问题,根据一芽二叶的物理参数设计了一种螺纹管吸附式茶叶采收器。通过预试验得到了影响茶叶收集成功率的因素:负压、螺纹线数和螺纹导程的参数范围;采用Fluent仿真和Box-Behnken响应面分析法,研究各因素对茶叶收集成功率的影响。试验结果表明:3个因素改变管内近壁面处的空气切向速度;各因素对收集成功率的影响显著性主次排序为:负压、螺纹导程、螺纹线数;以茶叶收集成功率为优化目标对各参数进行优化并对优化后的参数取整,得到参数为:负压H=120 Pa、螺纹线数N=9、螺纹导程S=95 mm。以优化后的参数进行吸附式收集试验,结果表明收集成功率为98%,即优化后收集成功率相较于优化前提高26个百分点,试验值与预测值的相对误差小于5%,优化模型结果可靠。

食葵联合收获机圆筒清选筛结构优化与试验

为提高食葵联合收获机清选系统适应性和作业性能,该研究基于食葵脱出物物料特性,分析了圆筒清选筛筛孔尺寸、筛体安装倾角范围、助流螺旋叶片结构参数和圆筒筛转速范围,借助EDEM探究了筛体内物料运动特性及籽粒透筛特性。以“葵花363”为对象进行台架试验,通过单因素试验探究了筛体安装倾角、圆筒筛转速及喂入量对清选效果的影响,确定了各因素优选区间。根据单因素试验结果,以清洁率和损失率为评价指标开展正交试验,通过综合评分法分析得出影响圆筒筛清选效果的主次因素顺序为筛体安装倾角、圆筒筛转速、喂入量;清选装置较优参数组合为喂入量0.6 kg/s,筛网安装倾角3°,转速25 r/min,清洁率为98.92%,损失率为1.97%。以优化参数进行田间试验,清洁率为96.53%,损失率为2.08%,较风扇振动筛的清洁率提升3.32个百分点,损失率减少4.11个百分点。研究结果可为食葵机械化收获清选装置的结构设计和优化改进提供理论参考。

燕麦小区育种脱粒装置性能试验与参数优化

[目的]为进一步提升燕麦小区育种脱粒装置的工作性能。[方法]选取脱粒滚筒转速、风机转速和喂入量为因素,以破碎率、损失率和含杂率为指标,分别进行单因素试验探究各个因素对指标的影响规律。[结果]确定了脱粒滚筒转速范围900~1000 r·min^(-1)、风机转速范围1000~1200 r·min^(-1)、喂入量范围4~8穗。在此基础上开展三因素中心旋转组合正交试验,建立了各因素与破碎率、损失率和含杂率的数学回归模型,得到三因素对破碎率影响的主次顺序为脱粒滚筒转速、喂入量、风机转速,得到三因素对损失率和含杂率影响的主次顺序为风机转速、脱粒滚筒转速、喂入量,并通过响应面分析探究各因素两两交互作用对每个指标的影响规律。[结论]试验结果表明:该脱粒装置工作性能最佳参数组合为脱粒滚筒转速946.4 r·min^(-1)、风机转速1097.4 r·min^(-1)、喂入量7.6穗。验证试验表明,该条件下破碎率0.58%、损失率2.07%、含杂率2.56%,说明通过性能试验和参数优化可有效降低燕麦种子脱粒过程中的破碎率、损失率和含杂率,使得燕麦小区育种脱粒装置性能得到显著提升。

食葵籽粒双层振动风筛式清选装置设计与试验

针对食葵机械化收获清选环节损失率和含杂率均偏高等问题,该研究设计了一种双层振动风筛式食葵清选装置,主要由风机、导料齿板式上筛体、阶梯抖动板式下筛体及驱动机构等组成。根据不同品种食葵籽粒大小,清选装置上下筛分别配套筛孔尺寸为20、18 mm和18、16 mm的两组编织筛网。通过清选过程物料动力学分析,获得影响该装置工作性能的主要因素为气流方向角、曲柄转速及筛面倾角。应用Fluent-EDEM耦合技术仿真模拟食葵清选过程,验证清选装置结构合理性。以大籽粒“三瑞10号”和小籽粒“葵花363”两种食葵为试验对象,气流方向角、曲柄转速及筛面倾角为影响因素,含杂率和损失率为评价指标,在自制清选装置台架上分别开展正交试验,利用综合分析法得出影响清选性能的主次因素依次为曲柄转速、筛面倾角、气流方向角,较优参数组合为气流方向角21°、曲柄转速250 r/min、筛面倾角4°,此时含杂率低于3%,损失率低于2%,满足食葵机械化收获标准,且作业性能优于已有食葵清选装置。该研究可为食葵机械化收获过程中清选系统的改进优化提供技术支撑。

切顶高度自调的甜菜切顶装置关键参数分析

依据甜菜青顶的切削原理及切削标准,设计了甜菜切顶装置的结构。推导了仿形器与切刀的位移方程,从理论上证实了切顶装置可以实现甜菜切顶高度的自动调节。建立了切顶装置的虚拟样机并分析了关键参数对甜菜切顶高度的影响,如安装高度、切刀安装角度、仿形器与切刀距离、杆长、压簧刚度、切削刃倾角和仿形器曲线。优化了甜菜切顶装置的结构与参数,进行了甜菜切顶试验,结果表明:切顶装置可以实现甜菜切顶高度的自动调节,并能取得甜菜切顶高度的最优值。

萝卜收获机振动松土铲参数的优化

为了确定萝卜收获机振动松土铲的关键参数,利用偏心连杆式振动装置进行松土试验,以机器行走速度、松土铲激振频率和振幅、铲入土角、铲刃倾角作为试验影响因素,土壤孔隙度为响应指标,并采用二次正交旋转回归试验设计,建立了响应指标与各影响因素之间回归数学模型。通过Design-Expert6.0软件对试验参数进行优化,确定机器行走速度0.64m/s、激振器频率2Hz、振幅14.38mm、铲入土角25.72°、铲刃倾角39.68°为最优参数组合,此时土壤孔隙度为50%～60%,该研究为研究和设计萝卜收获机提供依据。

秸秆粉碎还田机甩刀的研究进展

秸秆粉碎还田技术是一种有效、直接的保护性耕作技术,而甩刀是秸秆粉碎还田机中最重要和关键的零件,直接影响秸秆粉碎质量和整机性能。通过对秸秆粉碎还田甩刀的形状、速度、数量、排列、耐磨性及刀辊平衡等方面进行全面综述与分析,指出其存在主要问题,为设计与改进秸秆粉碎还田机提供了指导方向和理论依据。

荔枝采摘器优化设计与仿真

为改善荔枝的采摘条件,提高其采摘效率,通过分析荔枝的栽培生长特性,设计了一种简易且不伤果的荔枝串果采摘器具;建立了采摘器剪切运动和剪切力模型,利用Matlab进行了结构参数优化;应用Adams和AN-SYS构建了采摘器虚拟样机及有限元模型,进行了运动仿真分析和强度分析,验证了采摘器整体设计和结构参数的合理性。采摘试验表明,采摘器样机可快速采摘且柔性接果。

穗茎兼收型玉米联合收获机的发展现状与展望

随着我国农业结构的调整和畜牧业的发展,穗茎兼收型玉米联合收获机成为发展热点。为此,总结了该种机型的发展现状,简单介绍了几种较成熟机型的性能及特点。基于现状,论述了穗茎兼收型玉米联合收获机的发展趋势,并指出该种机型具有广阔的发展前景。

前置割草压扁机传动系统方案设计与主要参数确定

通过理论分析,选择了前置割草压扁机最佳传动方案,确定了合理的拨禾系统、切割系统和压扁系统的传动比以及传动效率等设计参数．该传动系统可一次性完成拨禾、切割、压扁铺条等一系列功能,简化了生产工序,提高了劳动生产率．

一种共轴反转橡胶辊棉秆起拔装置的设计

棉秆处理是棉花生产全程机械化的重要环节之一。现有的棉秆粉碎方式还田容易成为病虫害的载体,同时也是生物质资源的浪费。拔秆收获是最佳方式。在新疆地区(660+100)mm小双行种植模式下,现有机具对棉秆的拔取十分困难。为此,设计一种共轴反转橡胶辊棉秆起拔装置。该装置结构简单、可靠、操作难度低,为解决新疆棉田棉秆拔除回收难题提供了新颖的解决思路。

基于BS架构的收割机轨迹数据可视化分析系统

为了提高收割机调度系统的管理水平和农机调度的效率,将B/S架构和可视化分析技术引入到了调度系统的设计中,用户可以直接通过浏览器对远程收割机的轨迹数据进行查看,提高了调度系统的可查询性和可视化水平。改进后的调度系统可以实时显示收割机的作业动态和作业轨迹,农机管理人员可以根据作业轨迹合理地对农机作业路径做出规划;当作业的农机较多时,管理人员也可以根据作业区域的面积和特点,对每台农机的作业做出合理的调度。由于采用B/S架构,驾驶人员可以通过浏览器用户端对收割机的作业轨迹充分了解,特别是在遇到急转弯或者障碍物时提前做出预判,从而降低了事故的发生概率。

前置式齿型链割草压扁机压扁辊的设计及加工工艺

介绍了前置式齿型链割草压扁机压扁辊的工作原理和结构设计参数的选择,研究并分析了橡胶压扁辊的加工工艺.该加工工艺结合了现有设备的实际情况,工艺性能基本稳定,压扁辊质量达到了产品的设计要求.

人力收割机的实用研究

人们对新农机、具的研制，开发和专利生产很感兴趣，却往往忽视对产品应用方面的调查分析和研究提高。人力收割机的研制和生产情况就是如此，很早就有技术人员进行该种收割机的研制，投入了大量的人力物力，而对其实际使用中的情况却很少分析总结，本文针对目前实际生产过程中应用的手推式人力收割机进行调查研究和探讨，取得一些有用的数据和结论，对改进现有产品以及今后研制与开发新一代的轻小型收割机有一定的借鉴。

解析广西传统工具——禾剪

在广西,禾剪是收割谷穗的传统工具。其最初的原型是新石器时代的蚌刀,后来演变成了一种人造工具。概括地看,禾剪形制有两大类,即套绳式禾剪和握杆式禾剪。这两类禾剪结构虽迥异,但功能一致,体现出了劳动人民的聪明与才智。本文从设计学的角度对这类工具的形态、功能、材料工艺、使用方式及历史沿革做了具体解读。

圆盘刀人力割禾器的设计

设计了圆盘刀人力割禾器,其推进只是起到行走和预切割部分茎秆的作用,切割主要由动刀旋转来完成。设计的动、定刀片皆为齿刀,且皆可自磨锐,作业时动刀片每个齿都参与切割,所以磨损较均匀,切割功率随时间增加反而有所下降,基本解决了原割禾器存在的刀片磨损集中,寿命低的问题。

棉铃壳采收及粉碎机具的研制与应用

实地测算表明:作为世界上棉花生产大国,由于采收的技术问题,致使每年大量的棉铃壳随棉秆丢弃或被焚烧,不仅造成了资源浪费,也污染了环境。为此,课题组研究的一种棉铃壳采收及粉碎机具,解决了棉铃壳回收和粉碎的问题,为棉铃壳的经济利用提供了技术支持。经过多年充分的调研、试验、改进及再试验等环节,机具设计不断完善,最终达到了较好的使用效果,使用可靠性≥98%。通过对机具带来的经济效益分析及多年实践应用,充分证明了棉铃壳回收和粉碎机具研究价值和推广前景。

罗汉果采摘装置的设计仿真与试验

为了改善罗汉果采摘条件、提高采摘效率,基于罗汉果生长特性和采摘实际需求,设计了一种罗汉果采摘装置。通过UG建立装置模型并进行优化设计,并通过Adams和Ansys进行了运动学和有限元分析,验证了所设计装置的合理性。最后,制造样机并进行试验,结果表明:采摘装置大大提高了采摘效率,满足使用要求。

往复式切割器传动机构运动动力学分析

为降低油菜联合收割机割台损失,对油菜联合收割机上往复式切割器传动机构进行了运动动力学分析,建立了该机构运动动力学模型,分析了各主要构件的运动加速度,得到了求解机构中各运动副之间约束力的方程组,并对方程组进行了求解,得到了主要构件的惯性力表达式。在此基础上分析了惯性力的影响因素。其研究结论为降低往复式切割器惯性冲击力的影响,降低割台振动,优化结构提供了理论依据。