遥控自走式雪茄植株中下层烟叶植保喷雾机设计与试验

针对雪茄烟叶在旺长期及成熟期因植株高大及叶片生长致使烟田垄间空间小,且雪茄烟叶生产对烟叶色泽及完整度要求高,田间管理要求不能损伤烟叶,导致生产中雪茄烟叶植株中下层烟叶植保困难的问题,结合烟叶植株生长特征,设计了一种遥控自走式雪茄植株中下层烟叶植保喷雾机,该装置主要包括喷雾系统、履带底盘及控制系统,可实现装置在烟田垄间遥控行走、中下层烟叶喷雾及路况可视等功能。为获取烟株生长特征,运用三维激光扫描仪对其进行扫描并建立了植株叶片田间空间分布模型;根据烟叶田间分布特征,确定装置总体结构和工作方式;结合烟叶形态特征和植保农艺要求,对喷雾系统进行了结构设计及分析,确定了参数范围;根据田间作业需求,对履带底盘进行了动力学分析,对控制系统进行了设计。开展了场地试验,利用Box-Behnken优化了喷雾系统参数,当喷雾压力为0.65 MPa、喷嘴夹角为20.4°、喷嘴孔径为0.4 mm时,经垂直雾滴分布测量仪模拟雪茄烟叶叶片层垂直方向的药液附着性能试验表明,雾滴沉积量垂直分布满足雪茄烟叶植保要求。田间试验结果表明,雪茄植株中下层烟叶正面药液覆盖率为52%~83%,背面药液覆盖率为22%~45%,可实现雪茄植株中下层烟叶药液的有效喷施。

自走式果园喷雾机设计与试验

针对新疆果园喷雾施药作业劳动强度大、雾滴穿透性差、机具适用范围小等问题,结合果园农机农艺及病虫害防治要求,设计了一款自走式果园喷雾机,主要由履带式行走系统、喷雾系统和远程控制系统等组成。通过计算分析确定各部分主要结构参数,并通过有限元模拟分析机架结构合理性。为验证喷雾机作业性能,以喷头流量为试验因素,以喷雾附着率与喷雾穿透性为试验指标,针对整机喷杆喷雾装置与风送喷雾装置开展田间试验。结果表明:在相同工作条件下,喷杆式喷雾装置平均喷雾附着率高于风送式喷雾装置,两种喷雾装置平均喷雾附着率分别为71.99%与66.35%,均能满足喷雾附着要求。在穿透性试验中,风送式喷雾装置内外冠层药液沉积变异系数平均比喷杆式喷雾装置小14%,风送式喷雾装置穿透性明显强于喷杆式喷雾装置。喷雾机两种喷雾装置在附着率与穿透性上都有较好的作业效果,可根据果树不同生长时期以及不同农艺需求选择适合的喷雾方式,来达到更好的喷雾效果。

履带型自走式韭菜收割机设计与试验

目前我国韭菜收割作业多采用人工方式,效率低且成本高。为解决这一问题,设计了一种履带型自走式韭菜收割机,该机整体尺寸较小,结构紧凑,采用直流电机驱动,可实现原地转向。同时,装备了传感器系统,具备自主避障功能,并可根据实际需要随时调整割刀高度。田间试验表明,该设备加速流畅,非工作期间稳定行驶速度可达4 m/s,工作期间平均收割速度可达0.18 m/s,能很好地完成韭菜收割工作并通过夹持机构向后完成韭菜传输,符合设计预期及机械化收割相关标准。该收割机有效地提高了收割效率,降低了人工成本,为设计研发类似的小型收割机构提供了一定的参考价值。

一种履带自行式液压牵引机的设计研发

针对张力架线施工状况及牵引机工作环境展开分析,探讨了一种履带自行式牵引机的设计方案,从转矩与转速的匹配、牵引工况与行走工况的转换协调等方面对传动系统提出设计要求。以一种履带自行式液压牵引机为例,对主要元件进行了参数的匹配计算,完成了牵引机液压系统的设计校核,并通过实验验证了其动力性能符合设计要求。经过实际应用,验证了机构的技术完整性。研发成果对提高现场设备转移效率和降低转移成本具有重要价值。

两种丘陵山区马铃薯收获机对比试验与分析

为了对比履带自走式分拣型马铃薯收获机与传统拖拉机悬挂挖掘铲式马铃薯收获机的作业效率和作业成本,根据相关标准设计了对比试验。通过对比试验,在各项作业质量指标都满足标准要求的情况下,履带自走式分拣型马铃薯收获机的作业总成本达到了传统轮拖+挖掘铲式马铃薯收获方式的同等水平,但作业效率提高了6%,人工成本节约了16%。同时验证了履带自走式分拣型马铃薯收获机在典型丘陵山区作业模式下,具有节约人工成本和降低劳动强度的优势;试验发现产品设计方面可对前振动输送筛网的振动频率和强度、输送筛网间隙、发动机功率等参数进行优化调整,以便更好地适应丘陵山区的马铃薯收获作业。

履带自走式分拣型马铃薯收获机设计与试验

丘陵山区和小地块是国内马铃薯的主要种植区域,针对这类地形的马铃薯机械化收获技术与装备匮乏的瓶颈问题,并结合马铃薯种植农艺和收获需求,采用自动对行挖掘-薯土分离-人工辅助捡拾相结合的马铃薯机械化单行收获方案,设计了一种履带自走式分拣型马铃薯收获机。该机主要由履带式底盘、自动对行挖掘装置、分离装置及分拣装置等关键部件组成,具有附着力大、高频低幅振动碎土、自动对行挖掘、人工辅助分拣和液压驱动模式等技术优势。在阐述总体结构及工作原理的基础上,结合马铃薯运动学模型和碰撞特性分析,确定了分离筛倾角为30°,分离筛末端与分拣筛始端之间的跌落高度为120 mm等关键部件的结构参数和运行参数。由于采用人工辅助分拣的集薯方式,减少了薯块跌落与翻滚次数,缩短了马铃薯的分离行程。田间试验结果表明:样机作业速度为1.0、1.2 km/h,分离筛运行速度分别为0.61、0.72 m/s,分拣筛运行速度分别为0.42、0.50 m/s时,生产率分别为0.10、0.12 hm^(2)/h;利用电子马铃薯采集的碰撞加速度平均值分别为51.02 g、51.85 g,碰撞加速度峰值均小于马铃薯临界损伤阈值,没有出现薯块漏捡和薯块表皮破损情况,收获效果良好,各项性能指标均满足相关标准的要求,研究可为马铃薯收获机分离分拣装袋工艺和马铃薯收获机的结构优化改进提供参考。

4YL-130型履带自走式叶菜收获机的设计与试验

针对人工收获叶类蔬菜效率低、劳动强度大等问题,课题组基于叶菜生长特点与种植农艺,确定了收获装备总体结构和工作原理,对装备行走、切割、输送等关键部件进行研究,研制了一种履带自走式叶菜收获机。测试结果显示,收获机割幅宽1 300 mm,割茬高度为24 mm~180 mm,行走速度为1.099 km/h,作业效率为0.069 hm^(2)/h,该机可连续完成叶菜切割、输送、收集等工作。测试结果表明,该收获机收获蔬菜时损伤率低、割茬高度可调,可以满足南方地区空心菜、苋菜、芥菜等多种叶菜机械化收获作业要求。

薄煤层后配套设备探索与研究

薄煤层掘进工作面后配套设备的研制已迫在眉睫,传统的带式输送机机尾、带式转载机以及履带式转载破碎机在多数情况下已无法满足薄煤层巷道高度的要求。介绍一种可适应薄煤层的履带式转载破碎机以及自移机尾加带式转载机组成的后配套系统,填补了薄煤层掘进领域的空白,实现了高效快速的掘进。

2FZ200型撒肥机结构设计与性能检测

广东省拥有丰富的有机肥资源,但大部分区域的肥料撒施工作仍依靠人工完成,为缓解人工施撒有机肥劳动强度大、效率低的问题,课题组研发了一种履带自走式撒肥机。测试结果显示,撒肥机的最大载重量为200 kg,肥料抛撒宽度为4m,抛撒作业效率≥0.2 hm^(2)/h。性能测试结果显示,该自走式撒肥机能满足一般农田管理作业要求,可提高撒肥作业效率,降低人员劳动强度。

青贮玉米收获机发展现状与展望

介绍了青贮玉米收获机的研究目的及意义,分析了现有玉米青贮技术和青贮机类型,对国内外青贮机发展现状进行了研究,指出国产青贮机存在的问题,对青贮机发展趋势进行展望并提出建议,希望对青贮机械发展提供参考。

莲藕收获机械研究现状及发展趋势

莲藕是我国产量和种植面积最大的水生蔬菜品种,目前,收获环节主要以人工铲挖和水冲为主,工作环境恶劣,效率低,成本高,严重制约了莲藕产业的发展。对国内外莲藕收获机械进行了总结,阐述了莲藕收获机械的工作原理、功能特点,并提出了莲藕收获机械的发展方向,为莲藕收获技术研究与装置创新设计提供参考。

自走式静液压驱动履带拖拉机的运动控制的设计

静压驱动履带拖拉机在田间作业时具有较高的环境适应性与较高的工作效率,是目前应用最为广泛的农业拖拉机之一。为此,通过将履带拖拉机模型和液压驱动泵电机模型与转速调节控制方案相结合,设计了静液压驱动履带拖拉机的运动控制系统。以履带式拖拉机的质心速度和旋转角速度为输入,基于Matlab/Simulink工具箱建立并验证了静压驱动履带式拖拉机运动控制系统,并对静液压驱动履带拖拉机转向和直线行驶的运动进行仿真分析。仿真结果表明:在模糊PID控制器的控制下,静液压驱动的履带式拖拉机能够转向并沿直线行驶,可达到自走的目标,仿真结果相对误差小于10%,可为履带拖拉机转向动力学研究提供参考。

4J-1型自走式中药材捡拾机设计与试验

针对根茎类中药材收获时需要大量人工配套捡拾的问题,设计了一种自走式中药材捡拾机。该机主要由收获捡拾铲刀、喂入器、限深轮、多级输送链、多级输送液压总成、行走驾驶位、集装箱、履带行走总成和机架等部件组成。对铲刀进行了静力学分析,确定关键部件设计参数。样机作业试验结果表明,收获损失率<5%、破损率<5%,各项试验指标达到设计要求,能满足苦参、党参、黄芩、黄芪和丹参等根茎类中药材捡拾收获作业要求。

履带自走式果园定向风送喷雾机

设计了结构紧凑、转向半径小的履带自走式果园定向风送喷雾机。对传动系统、履带行走系统和风送系统等关键部件进行了设计和计算,对定向喷雾机构进行了设计和试验验证。试验结果表明:有风送时雾滴沉积量比无风送时提高了42.9%,变异系数降低了18.5%;定向喷雾比普通喷雾雾滴个数提高了30.9%,变异系数降低了55.3%。

液压控制履带自走式温室三七收获机设计与试验

针对温室三七收获机械化程度低、收获效率低、破损率高等问题,设计一种液压控制履带自走式温室三七收获机。在满足农艺要求的基础上,使用履带式行走底盘,并对其进行运动学分析,利用RecurDyn对整机直线行走特性进行仿真分析,单侧牵引动力为1357 N,质心波动平稳;建立了根土混合物运动学模型,并确定挖掘部分最优结构参数。利用FluidSIM软件和GX Developer软件开发平台分别设计了本地操作系统和远程控制系统,使整机具有行走、传动和升降功能。田间试验表明:在不同控制模式下,整机能顺利完成直行、转弯和挖掘装置升降等功能,液压控制系统和机械部分工作顺畅,直线行走稳定,行走偏移量为0.49%,液压缸前进、后退速度均为0.22 m/s,误差满足要求;平均伤根率为1.77%,平均损失率为1.48%,无明显埋根现象,满足三七收获机性能要求。

履带自走式苜蓿切割压扁机设计与试验

为适应西部地区苜蓿收获的需要,研制了一台履带自走式苜蓿切割压扁机。为此,进行了整机结构设计和总体布置,完成了零部件的选型、设计,并进行了样机试制。该机采用静液压无级变速驱动桥,实现了无级调速,操控简便。试验结果表明:样机爬坡度可达30%以上,最高作业速度可达10km/h,接地比压29k Pa,能够较好地满足山地苜蓿切割压扁作业的需求。

饲用苎麻机械化收获与农艺融合技术研究

饲用苎麻具有生长快、生物产量高和品质优的特点,是优良的南方饲草品种。然而,饲用苎麻的种植存在三大瓶颈问题:一是适应于南方种植的粗蛋白含量高且耐收割的品种较少;二是适应南方湿润气候作业的收获机械问题突出,饲用苎麻收割全凭手工作业,劳动强度大且效率不高;三是适应机械化作业且生产效率高的种植模式缺乏,农机与农艺融合度不高,进而影响了南方饲用苎麻产业化推进。针对上述瓶颈问题,在中国农业科学院创新工程和国家麻类产业技术体系的支持下,与益阳创辉农业机械装备有限公司、德人牧业科技有限公司和湖南省畜牧兽医研究所共同开展了饲用苎麻机械化收获技术研究,研制出具有自主知识产权的履带自走式联合收割机,配套动力65 kW,工作效率达到0. 2 hm^2/h;筛选出适合南方湿润气候种植,生物产量和蛋白含量高,且抗机械碾压的饲用苎麻品种;探索出适应机械化作业的宽窄行种植模式,厢宽450 cm,株距分别为70、30 cm,行距50 cm,适合割幅220 cm的联合收割机往返收割一次。本技术主要创新为双搅龙割台联动,集割倒、输送、切碎和集料箱及自动卸料为一体的组合装置,形成了物料的最佳走向,大幅提高了工作效率;采用橡胶履带式行走装置减少了机械的接地压力,解决了传统轮胎式行走青饲料收割机对饲用苎麻根系损伤的问题;首创旋刀鼓风组合式切碎装置,解决了饲用苎麻在切碎过程中长纤维物易缠绕运动部件的难题;筛选出了适应机械化作业的宽窄行种植模式,实现了饲用苎麻联合收获与农艺融合技术的结合。

自走跨越式玉米去雄机的设计与试验

新疆的气候条件非常适合制种玉米的种植,针对新疆制种玉米种植的农艺要求,设计了自走跨越式玉米去雄机。该机由液压马达驱动,能够跨越行走在玉米地中,可以根据制种玉米的行距和生长高度,调整去雄装置的位置,并根据母本玉米雄蕊生长的情况和去雄要求,选择盘刀切雄装置或滚轮抽雄装置去除雄蕊。试验结果表明:抽雄合格率可以达到90%,漏抽雄4%,伤茎率6%,机具行走平稳,通过性能较好。

履带式自行火炮射击时动力学仿真分析

采用Pro/E建立某履带式自行火炮的实体模型,通过软件间的数据接口将模型导入到ADAMS中,在ADAMS中对模型施加相应的约束得到自行火炮的多体动力学模型。尔后通过设定适当的仿真参数,分别对火炮在0°射向、不同射角工况下的射击过程进行动力学仿真分析,得出炮塔内某仪器安装位置在不同射击条件下的振动响应。通过对仿真数据的提取,绘制出火炮射角响应谱曲线,得到了0°射向时取得最大响应峰值的射角参数,为后续的研究提供了条件。

自走式轻型竹材采伐机的设计与分析

为提高竹材采伐效率,提出了一种自走式轻型竹材采伐机的设计方案,利用Solidworks软件对采伐机进行实体建模,确定了采伐机的整机结构,对其切削原理和切削功率的大小进行分析和计算,得出采伐机的切削功率为2.33 kW,总功率为4.32 kW。同时对采伐机的行驶稳定性进行分析,确定采伐机纵向行驶的最大爬坡角为23°,横向行驶的最大坡度角为47°,整机的转弯半径为0.581m。