铲式播种机数字化设计实例检索策略研究

在基于实例推理的机械系统数字化设计过程中,实例的检索策略和检索方法对于检索的有效性和可靠性具有决定性影响。结合面向对象的实例表达方法,研究实例检索过程中机械零部件特征属性相似度的确定方法,提出将模糊数学、灰色关联分析应用到特征属性相似度的计算中。引入层次分析法和基于相似度离差信息方法确定特征属性的组合权重。以铲式播种机设计为例,验证了所提出的实例检索算法具有良好的实例分辨能力和检索成功率。

铲式玉米精密播种机振动特性模型建立与试验

为了研究铲式玉米精密播种机播种性能与农田不平度激励产生振动之间的关系,推导了稳态响应与理论粒距关系数学模型。由建立的数学模型得出铲式玉米精密播种机的播种性能主要由播种机的结构特征、播种机工作速度、倾斜圆盘勺式玉米精密排种器与耕作土壤表面间的距离、土壤不平度和土壤粘性决定。理论粒距与实际粒距的对比结果表明,两者分布趋势基本相同,建立的稳态响应与理论粒距关系数学模型可用于对工作状态下播种机的播种性能进行预测和分析。

铲式玉米精密播种机仿真及虚拟设计研究

为了克服传统播种机在地表覆盖和免耕条件下开沟播种中存在的问题,将铲式成穴器与倾斜圆盘勺式玉米精密排种器组合设计成铲式玉米精密播种机。在对铲式成穴机构成穴机理进行理论分析的基础上,实验研究了成穴器参数对成穴质量的影响,建立了穴孔长度、穴孔宽度和穴距与成穴器参数间关系的回归方程,并通过计算机仿真技术模拟分析了打穴铲的运动规律,为成穴器的设计提供了依据。通过实验研究建立了排种器排种质量与参数间关系的数学模型,并对参数进行了优化。利用Pro/E建模和装配,对铲式播种机进行了虚拟设计,并采用ADAMS对其工作过程进行了动态仿真。进而采用神经网络优化技术,确定了播种不同玉米种子时播种机的优化参数,为铲式玉米精密播种机的设计提供了系统的理论和方法。

铲式玉米精密播种机关键零件的应力分析

在对铲式玉米精密播种机的结构和特点进行分析的基础上,利用ANSYS对分种勺盘和打穴铲两零件进行了应力分析。分析结果表明:分种勺所受最大应力在分种勺下部,分种勺盘容易首先在这个部位产生损坏;打穴铲最大应力处于下侧连接孔和开口两侧,且打穴铲入土侧面变形较大,因此长时间工作后入土侧面开口边容易发生卷曲变形。该分析为铲式精密播种机关键零件的设计和改进提供了理论依据。

铲式精密打穴播种机结构参数的设计

以铲式成穴器的结构和成穴机理为基础,将成穴器与倾斜圆盘勺式精密排种器组合设计成铲式精密打穴播种机。通过分析播种机结构参数与工作参数之间的关系,对铲式成穴器和打穴铲以及排种器的结构参数和工作参数进行了设计,并给出了设计计算公式。最后,以玉米精密播种为例,对播种机的结构参数进行设计。

铲式玉米精密播种机的运动仿真

在铲式玉米精密播种机的结构和特点分析的基础上,利用Pro/E和ADAMS对铲式玉米精密播种机的运动进行了仿真分析。分析结果表明:打穴铲在运动过程中做空间螺旋摆线运动。在打穴铲进入土壤过程中,铲的外侧面向侧向挤压土壤并进入土壤中,保证了打穴铲内侧面铲端处的开口不与所形成穴孔的土壤侧壁相接触,从而避免了成穴部件被土壤堵塞的问题;播种机投种过程中种子从打穴铲左上方进入,而从右下方投出,因此应使打穴铲左侧端面倾斜,并适当地将打穴铲在铲轮上的安装位置顺时针稍微偏移。

三点悬挂尖铲式小麦播种机机架振动特性分析

采用机械均匀播种小麦是解决传统播种方法播种密度不均匀而导致小麦群体过大、易倒伏、穗粒小等问题的重要措施,但是由于种种问题,机械播种的均匀度很难得到保证,其中播种机机架的振动是重要的影响因素之一。使用Solidworks建立机架的参数化模型并将其导入到ANSYS Workbench中进行预应力模态分析和谐响应分析。分析结果表明:机架低阶模态振频的范围是11.535~43.843 Hz;当尖铲受到的简谐载荷作用的频率为13.2~15.1 Hz和22.9~25.1 Hz时,其变形响应最大,作业过程中可以通过调整作业速度来避开模态的振频和简谐载荷的相应频率来保证机架的稳定。

铲式玉米精密播种机三维参数化设计

针对铲式玉米精密播种机传统设计方法中存在的设计效率低、无法进行动态装配等问题,应用Pro/E软件对播种机零部件进行了三维模型构建,并完成播种机的整体装配;在VisualC++平台上,利用Pro/TOOLKIT和MFC,编制了基于Pro/E的三维参数化设计软件,利用程序控制语句对播种机模型进行驱动,实现了播种机的参数化和系列化设计,为播种机的运动学、动力学和有限元分析奠定了基础。

约翰迪尔保护性耕作机械

美国在20世纪30年代曾出现“黑风暴”,给美国农业经济带来非常大的影响,因此美国一直关注保护性耕作技术的推广和应用。约翰迪尔公司率先研制并生产保护性耕作技术所需求的各种农业机械。随着精准农业等新技术出现,更先进的保护性耕作技术机械设备已在美国、巴西、澳大利亚、加拿大等国家广泛使用。1978年以来,黑龙江省农垦总局、黑龙江某部队农场、黑龙江省大西江农场等单位相继引进了迪尔公司成套精准农业及保护性耕作机械。