气吸式小白菜播种机开沟器设计与试验

目前,我国小白菜多采用人工撒播的播种方式,不仅机械化水平低,而且劳动力成本高。针对这一问题,设计一款气吸式小白菜播种机,并对开沟器进行研究。通过计算,确定开沟器的关键参数,入土角为123°、滑刀刃口角为35°、滑刀的刀刃曲线函数y=0.002 x 2+0.7 x。为提升开沟器的开沟性能,设计Ⅰ型和Ⅱ型两款开沟器,采用EDEM软件模拟两款开沟器在土槽中的开沟状况,对比后最终确定Ⅰ型开沟器的开沟性能较优。通过ANSYS有限元分析软件对Ⅰ型开沟器进行静力学分析,验证开沟器的设计符合材料的强度要求。最后,对整机进行田间试验测试,测出整机播种量为4.08 kg/hm^(2);各行播量一致性的标准差为0.12 g,变异系数为3.1%;总播量稳定性的标准差为0.97 g,变异系数为2.8%。试验结果表明该播种机播种均匀性良好,能为小白菜等播种机械的设计提供理论参考以及提高青菜种植业的生产效率。

基于物理结构驱动特性的大型播种机性能优化

为了在提高播种机的播种性能的同时降低能耗,对播种机秸秆切断圆刀和播种开沟器进行结构驱动特性优化。对秸秆切断圆刀进行优化时,首先分析圆刀直径、工作偏角和前进速度对于前进阻力和切断率的影响;其次分别建立前进阻力和切断率模型,分析模型可靠性;最后建立基于前进阻力和切断率综合模型,得到秸秆切断圆刀最优工作参数。对播种开沟器优化时,以前进阻力和回土量为优化指标,得到优化结果为滑推角45°和上宽度50mm。系统测试结果表明:优化后的结构可以提高播种效果,降低前进阻力。

党参移栽机的设计与试验

为解决党参人工种植劳动强度大、成本高、费工费时等问题,设计了一种党参移栽机。该机能依次完成旋耕、施肥、开沟、辅助投苗、覆土整型、覆膜等作业。通过理论分析,确定了开沟器及覆土整型装置等关键部件的结构及工作参数:开沟器高度400mm,开沟器翼板长度450mm,宽度100mm。对开沟器开沟及种苗移栽过程进行仿真分析,设置开沟器开沟速度为0.37m/s、投苗高度为750mm、开沟深度为150mm时,药苗移栽倾角α=25°。田间性能试验证明,当工作参数与仿真模拟条件相同时,测得移栽倾角平均值α=25°,种植平均深度55mm,保苗数高于375000株/hm2,生产率约为0.12hm2/h,各性能指标均满足党参种植要求。

葡萄园反转双旋耕轮开沟机的研制

开沟施肥是葡萄园生产过程中的重要环节。传统的葡萄园开沟施肥通常是人工挖掘填埋,劳动强度大,工作效率低。为了提高开沟效率,通过对葡萄园环境及其开沟农艺要求的分析,设计制造了一种驱动型葡萄园小型开沟机,该机为旋耕刀以反转方式进行开沟工作,抛出的土由挡土导流板引导落在沟的两旁。对开沟机进行的性能试验结果表明:该开沟机2次作业开出的沟深可达500mm左右,沟宽超过200mm,且沟壁光滑、沟型整齐平直、沟中残留碎土少,满足葡萄园农艺要求;该机开沟部件碎土、抛土性能好,整机操作灵活,能适应葡萄园管理要求,也可用于其他果园、茶园、农田等开沟作业;该开沟机成本低,经济效益较好。

开沟机作业功耗的正交试验分析及其优化设计

为了研究各种因素作用对开沟机作业功耗的影响规律,并实现对开沟机作业功耗的优化设计,根据传统经验和已有研究结果,对影响开沟作业功耗的主要因素——开沟深度、前进速度和土壤坚实度进行设计并实施了正交试验,再根据试验结果进行了影响作用的极差分析和方差分析,得出各个因素影响的主次顺序依次为:开沟深度>土壤坚实度>前进速度,根据正交试验结果,采用二阶响应面法建立了开沟机作业功耗的优化模型,并将实测试验数据代入到模型中,从而在试验中加以计算验证.试验结果表明:功耗响应面模型的计算值与试验值的误差在10%以内,这说明建立的功耗优化模型具有较高的工程实用性,可为开沟机产品设计人员选择节省功耗的参数组合和操作人员选择功耗匹配的拖拉机提供理论依据.

1KY-40型液压驱动农田水渠开沟机设计与试验

针对我国缺乏农田水渠开沟专用装备的现状,设计了1KY-40型液压驱动农田水渠开沟机。该设备采用牵引式结构,开沟作业的动力由独立的液压系统提供,利用液压马达带动开沟刀盘旋转,开沟刀盘能同时实现切土和抛土的功能,开挖出梯形截面水渠。同时,设备集成了GPS拖拉机自动导航系统,提高了开沟直线度。田间试验结果表明,在土壤含水率15.8%,土壤坚实度0.31 MPa情况下,样机作业速度能够达到0.12 m/s,开沟深度407 mm,梯形断面的沟面宽度984 mm,沟底宽度305 mm,开沟深度稳定性可以达到97.1%,在使用拖拉机GPS自动导航的情况下,开沟最大直线偏差能控制在90 mm以内,机具能够稳定地一次性开挖梯形断面水渠,设备在北京、江苏、黑龙江等地开展了田间试验,均能在当地土壤条件下完成梯形截面水渠的开沟作业。

组合式下位分层施肥播种开沟器的研制

【目的】研制在播种的同时能将肥料分成种肥、基肥且深施播的新型播种机。【方法】在深入分析深施播机具研制存在困难及可行性的基础上,研制开发了组合式下位分层施肥播种开沟器,并将其安装在2BF-10型免耕分层施肥播种机上,对其实用性进行了检验。【结果】该开沟器具有开沟、排肥、分肥、排种逐次进行的特点,利用行进中开沟器的回土作用实现种子、种肥、基肥三者分层定量一次性深施播。该开沟器可将种子、种肥和基肥分别施于距地表5.3,11.5和17.6 cm处,达到既不烧苗,又可满足作物不同生育期对养分需要的农艺要求。【结论】研制开发的组合式下位分层施肥播种开沟器实现了种子、种肥、基肥分层施播,并能满足农艺要求。

基于多体动力学的圆盘式开沟机虚拟仿真与功耗测试

目前圆盘式开沟机功率消耗主要通过理论计算或样机试制后的田间试验等方法得出,测试结果受环境、设备精度影响较大,为此提出了利用虚拟测试平台评估圆盘式开沟机功率消耗的方法。首先建立圆盘式开沟机工作部件的ANSYS动力学模型,并进行边界约束条件和载荷设置,分别模拟圆盘式开沟机在开沟深度400 mm、前进速度0.8 km/h、刀盘转速180 r/min和开沟深度500 mm、前进速度1.5 km/h、刀盘转速220 r/min 2种工况下的功率消耗,仿真结果为31.26 kW和32.67 kW;然后构建相同工况的田间功耗测试系统,测得的实际功耗为33.57 kW和35.41 kW,仿真值与实测值相对误差分别为6.88%和7.73%,验证了该种测试方法的准确性和可行性。最后分别选取3种开沟深度、2种前进速度和3种刀盘转速因素组成18种开沟工况,对其进行仿真分析,结果表明:刀盘转速在200 r/min时,无论前进速度高低,圆盘式开沟机均具有最低的功耗。

中国优秀棒球投手选材的研究

选择代表中国最优秀棒球投手水平的国家队、2004年国内棒球锦标赛全部主力运动员共计39人。在理论筛选指标的基础上,经过教练员经验筛选和实际测试筛选后的统计学筛选等过程,确定了中国优秀棒球投手的形态、机能、专项素质、心理、技术和战术等能力的选材指标体系,并建立了中国优秀棒球投手选材的评价标准。对样本内的回代检验结果证实,选材指标体系与评价标准是有效的和客观的,适合于中国优秀棒球投手选材。

圆盘式果园开沟机刀盘作业模态分析

以果园开沟机的开沟装置为研究对象,设计了开沟机的传动机构,使用SolidWorks进行各齿轮造型并根据实际传动比进行配合,此齿轮传动为减速传动。利用Inventor对开沟机进行三维造型,并对开沟装置进行模态分析。结果表明:弯曲变形是开沟机发生破坏的主要形式,开沟机工作转速符合模态分析的要求,不会与开沟机主体发生共振破坏;开沟装置设计合理,为进一步对开沟机进行优化设计提供了数据参考。

基于MATLAB的链式开沟机功耗的优化设计与分析

功耗是评价链式开沟机性能优劣的重要指标,作者以自行研制的链式开沟机为研究对象,借助运动学分析和数值模拟技术,对影响其功耗的结构与运行参数进行了优化设计与分析。研究表明,开沟机水平移动速度ve、链条运动速度vr、链条水平倾角α是影响开沟机功耗的3个主要的独立可变参数。根据实际生产对链式开沟机高效与低耗的要求,以功耗最小为目标函数,建立了开沟机的优化设计数学模型,并运用MATLAB工具开展了开沟机功耗的优化分析。试验表明,优化后的开沟机功耗较设计水平下降了11.71%。研究结论对链式开沟机的优化设计及其动力选择具有重要的参考价值。

联合收获免耕直播机开沟分土装置抛土性能研究

针对我国稻麦轮作区在作物收获后均可进行免耕播种的作业要求，在原设计的稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机的基础上，对开沟装置结构参数、运动参数及分土导流装置结构进行优化，利用开沟抛起的土块对免耕直播的种子进行覆盖。田间试验表明：优化改进后的开沟分土装置作业效果良好，作业后土垡边长不大于4cm、碎土率达90％，抛土均匀性不小于85％，单侧平均抛土幅宽1．1～1．2m，抛土集中区平均覆土厚度2．3cm，不仅达到开沟机械作业的质量标准要求，还能满足当地农艺上的覆土盖种要求。

超大圆盘开沟机抛土特性的研究及参数选择

以Matlab和Simulink仿真功能为手段,对超大型圆盘开沟机小沟距逆旋开沟作业时刀具及土壤的运动轨迹、速度特性进行了仿真分析,直观研究了影响机具抛土性能的因素。结合对切削过程中土垡单元的受力分析,给出了提高刀具抛土和升土能力的方法以及选择机具工作参数所考虑的因素及取值,为此类机具的设计提供了一种新的方法。

自走式麻山药收获机的研究

针对麻山药人工收获效率低、伤根及收获标准不统一等问题,设计了专用的麻山药收获机。该机采用链式开沟自走方式进行作业,可同时平整土地、收获山药、自动填沟,是一种多功能麻山药收获机。田间试验和收获作业表明:收获机作业过程中性能稳定、效率高,收获麻山药根系完整、破损率低、开沟质量及翻振效果良好,作业质量符合农艺要求。该机具的设计为产业化麻山药收获提供了技术支持。

葡萄开沟施肥机的设计与试验

新疆葡萄种植采用矮、密的种植模式,一些地区葡萄使用搭棚种植的方法,这就要求施肥机和牵引驱动拖拉机必须适应在狭小的空间下作业的条件。针对这一农艺要求,研制了一种集开沟与施肥一体的葡萄施肥机具,该机具由功率为40.4 k W的拖拉机牵引。通过田间生产性试验证明,开沟施肥深度和施肥量可以调整,在最大开沟深度为40 cm时,作业速度可以达到30 m/min,作业时肥箱撒肥口和施肥铲未发生堵塞现象,开沟施肥后,覆土挡板将沟两侧的土壤推挤成均匀的土垄,作业性能稳定,可提高劳动效率,满足葡萄种植生产需要。

应用漂管沉降施工工艺穿越河流

以浙江省镇海炼化—杭州康桥成品油管道工程为例 ,详细介绍漂管沉降工艺在管道穿越河流中的应用。其中着重介绍了水下管沟开挖及测量、漂管到位及充水下沉、稳管及管沟回填等施工工艺。该方法的优点是施工简单、造价低、工期短、经济效益显著、不破坏农田 。

链刀前置后倾式开沟机的平衡理论

设计了一种用于果园的链式施肥开沟机。根据动力学原理,导出了开沟机工作状态的运动方程,获得了开沟机前后轮所受外力的数学表达式;对其可能的纵向滑移、前倾和横向倾翻条件进行了讨论,为开沟机的总体设计提供了理论依据。

2BJ-C型浇水播种机的研究

理论和实际相结合 ,简单、实用为出发点 ,以保证提供种子发芽、出苗、起身分蘖所需水分为原则 ,设计出 2 BJ-C型浇水播种机。对浇水播种机的浇水量、水箱容积。

链刀前置式开沟机的起步加速特性

根据力学原理，建立了开沟机起步加速瞬间的运动方程，在获得其前后轮接地载荷的基础上，对开沟机的稳定性问题进行了讨论。

2BF-7型多功能免耕施肥播种机的研制

在分析传统播种机不适应我国北方干旱或半干旱地区施行保护性免耕施肥播种原因的基础上,针对存在的问题,采用种肥同沟施播的组合式开沟器来减少开沟器数量,改变铲柱一字形排列为三角形排列,改变开沟器安装形式加长铲柱高度等方法,并在新研制的2BF-7型多功能免耕施肥播种机上得以试验验证。结果表明,提供的方法可靠、有效,可供相关单位在开发新型免耕施肥播种机时参考借鉴。