Human-centered design of Stubble-Mulch Rotocultivator for Boat Tractor

With the development of mechanization popularity in rural area, agricultural machinery product not only needs to meet the production goals, and also requires the simple operation and human-centered. Human-centered design is always, on the basis of the user＇ s requirement and usage, to think over the issues by regarding operator as the center, and to design the products by emphasizing the ease of use and understandability during design and manufacture. In this study, Stubble-Mulch Rotocultivator for Boat Tractor （SMRBT） is chosen as the design object. The coordination approach of the user, machine and environment is discussed by deeply investigating their relationship, which is an empirical study of the human-centered technology of agricultural machinery.

农业机械设计制造中液压传动控制系统的应用

在农业机械领域,液压传动控制系统的应用正逐渐成为提升农业机械性能和作业质量的关键技术手段。在探讨液压传动控制系统在农业机械设计制造中具体应用的基础上,分析了其工作原理、组成结构以及优化设计,为相关领域的研究人员和农业机械设计制造企业提供有价值的参考。

精密加工技术与农业机械制造工艺的研究

精密加工技术能够与数字化技术、智能制造技术相结合,支持复杂零件的批量化生产和个性化定制,从而推动农业机械制造工艺的现代化转型。基于农业机械制造对高精度、高效率加工工艺的需求,该文通过概述精密加工技术中的超精密切削、磨削、激光加工及先进成形技术等,分析精密加工技术在农业机械关键零部件制造中提高加工精度、延长设备寿命以及降低能耗方面的应用原理及优势,并结合现代农业机械发展的趋势,提出了基于智能制造和数字化技术的精密加工工艺优化方向,展望未来技术在农业机械制造领域的创新应用前景。

绿色加工技术在农业机械制造中的应用

随着现代化农业的快速发展,农业机械需求量日益增加。在国家“节能减排”“碳中和”“碳达峰”的政策要求下,绿色加工技术是现代化农业机械生产发展的新方向。该文通过介绍绿色加工技术的概念和意义,说明农业机械制造中利用绿色加工技术的作用,从原料、加工方式、切削技术等角度出发,阐述绿色加工技术在农业机械制造中的具体应用,并进行展望,为绿色加工技术在农业机械制造的发展提供一定的思路。

香蕉茎秆轧辊式压榨脱水机设计与试验

针对香蕉收获后剩余的香蕉茎秆废弃物难处理以及蕉农的劳动强度大和效率低等问题,该研究设计了一种香蕉茎秆轧辊式压榨脱水机,适用于需收集香蕉茎秆汁液和茎秆纤维的南方香蕉种植地区。该机构根据茎秆易缠绕、难粉碎或难切片的特性采用逐渐开口减小的四级轧辊式压辊,并对压辊表面进行了花纹设计。根据结构紧凑、功率消耗少、动力分配合理等原则,设计了同步四级压辊转速以及驱动输料和排渣机构的传动机构。通过力学分析得到了压辊间隙作为压辊对茎秆压力大小的影响因素之一。利用ANSYS/LS-DYNA模块对香蕉茎秆进行压榨脱水分析,验证压榨机构压榨脱水的可行性和可靠性。香蕉茎秆压榨脱水试验结果表明香蕉茎秆脱水率在28.00%~46.29%左右,所设计的压榨脱水机极大地减少了香蕉茎秆的体积和质量,减少了蕉农的劳动强度和运输成本,便于香蕉茎秆废弃物的后续的高值化利用。

数控技术在农机零部件加工中的优化及应用

随着农业机械加工及制造行业的快速发展,为了满足农业机械多样化设计要求,数控节能加工技术通过精密的计算机控制,能够实现对农机零部件加工过程中各个参数的准确控制。针对传统农机零部件加工过程能耗大及难以控制的问题,基于带精英策略的非支配排序遗传算法NSGA-Ⅱ对加工工艺参数进行多目标优化,并进行实验对比分析。研究结果对于提高农机零部件加工精度、降低能耗、减少加工时间等提供技术参考与借鉴。

超大颗粒肥水田气力深施加速器设计及参数优化

为解决水稻撒施追肥存在的肥料流失、利用率低及机械深施肥工作部件易堵塞、伤根等问题,该研究设计了一种用于水田深施追肥机的超大颗粒肥气力式加速器。该加速器利用双螺旋高压气流,在其与肥料上端构成的近封闭空间内加速超大颗粒肥,实现其高速射入泥壤,并可避免肥料颗粒与管壁碰撞;出口设置渐扩管扩散气流,可减轻对泥壤的冲击,提高施肥位置的稳定性。根据超大颗粒肥参数与加速器功能要求,确定了加速器的结构参数,并根据肥料入泥深度所需的射出速度,分析确定了加速器的工作参数。在此基础上,基于Fluent软件的六自由度重叠动网格建立了加速器仿真模型,以进口气流速度、螺旋角和加速管直径为试验因素,进行单因素仿真试验与三因素三水平Box Behnken组合仿真试验,研究各因素对肥料射出速度与气流扩散率的影响。多因素试验分析及响应面分析结果表明,加速器的最佳工作参数为进口气流速度47 m/s、加速管直径21 mm、螺旋进气口螺旋角43°。在此条件下进行台架验证试验,得到肥料射出速度均值为12.61 m/s,出口气流扩散率均值为85.5%,肥料入泥平均深度为4.7 cm,达到了水稻追肥要求。该研究可为超大颗粒肥水田气力深施追肥机设计提供参考。

数字经济背景下农机制造业数字化转型研究

数字化转型是农机制造业实现高质量发展,推进农业强国建设的战略举措。基于农机制造业数字化转型的概况,选取业内领军企业为案例分析对象,综合转型路径、转型绩效两个视角,系统剖析数字经济背景下农机制造业数字化转型的科学思路,为农机制造企业加快实施数字化转型战略提供有益的借鉴。

黄鳝去骨装置设计与试验

针对已有黄鳝去骨装置存在的去骨稳定性差、效率低、得肉率偏低等问题,该研究设计了一种自适应式黄鳝去骨装置,主要由剖腹部件、过渡部件、去骨部件组成。首先对鱼体剖腹、过渡输送和去骨过程进行理论分析,得到影响去骨装置作业性能的关键因素。以得肉率、感官质量评分为评价指标,进行压轮与V型块距离、过渡轮初始间隙和转速、去骨刀盘形状和转速的单因素试验,确定各参数合理取值范围。试验结果显示,当压轮与V型块距离为15.50~16.75 mm时,得肉率较高;过渡轮初始间隙为9 mm时,鱼体感官质量评分最高;过渡轮转速和去骨刀盘转速增加,有利于提高得肉率和感官质量评分;去骨刀盘形状对得肉率和感官质量评分影响较小。以压轮与V型块距离、过渡轮初始间隙、过渡轮转速和去骨刀盘转速为试验因素,展开四因素三水平的正交试验。试验结果表明:当压轮与V型块距离为16.75 mm、过渡轮初始间隙为9 mm、过渡轮转速为648 r/min、刀盘转速为3200 r/min时去骨效果最优,去骨装置加工的得肉率为84%,加工后鱼体总感官质量评分达到17.3。该装置可加工体质量75~150 g的黄鳝,生产效率达到16.8条/min,与目前市售去骨装置相比,喂入更方便,生产效率更高,可以为黄鳝前处理装置的研究提供参考。

二阶钉齿链板式残膜回收装置设计与试验

针对新疆秋季棉田挑膜回收残膜机捡拾过程中撕裂地膜并使膜杂缠绕,并且在输送过程中膜杂混合物无法有效分层,造成膜杂分离效果差,地膜含杂率高的问题,该研究设计了一种二阶钉齿链板式残膜回收装置。该装置通过多齿协同作业实现整幅地膜连续捡拾、地膜逐阶铺展输送,达到回收过程中膜杂有效分层的效果;并设计了由23条钉齿链板纵向布置构成的收膜机构,确定了钉齿链板的结构与参数。进一步通过分析地膜被钉齿组挑起时的受力情况,明确了钉齿不撕裂地膜条件下相邻两条钉齿链板的间距为84 mm;确定了收膜机构中主、被动辊和脱膜圈的结构参数,各阶收膜机构输送倾角为:第一阶钉齿链板式收膜机构的输送倾角为125°;第二阶钉齿链板式收膜机构的输送倾角为105°。通过对收膜机构提升膜杂过程的运动学及动力学分析,确定了实现整膜连续捡拾和逐阶铺展输送的条件。最后试制样机,以机具作业速度为影响因素,以残膜回收率和回收地膜内的含杆率为试验指标,开展单因素试验。田间试验结果表明:机具作业速度范围在5.5~7.5 km/h之间时,均可实现整膜连续捡拾和逐阶铺展输送,机具平均残膜回收率为89.4%,平均含杆率为8.6%。回收地膜中含杆率明显降低,研究结果可为残膜回收机的设计提供参考。

基于云模型的核心竞争力影响因素分析及评估

为寻找合适的影响因素,提升企业核心竞争力水平,提出基于可拓共轭对分析和云模型的核心竞争力影响因素分析方法。通过对典型农机制造企业分析,运用可拓共轭对分析理论,建立企业内部业务流程和供应链两个角度的虚实、软硬共轭对模型,寻找所有影响因素集合。在此基础上构建基于相对偏好关系的云模型,处理评价信息的不确定性和模糊性,计算核心竞争力初始重要度。引入自相关矩阵进行修正并判断各相关因素的重要度,确定关键核心影响因素。最后通过实例分析验证所提模型的科学性和可行性,帮助企业寻找核心竞争力提升方向。

基于教育学信息系统的农机数字化设计

首先,介绍了教育学信息系统和数字化设计技术,在教育学信息系统分层设计启发下,结合数字化设计技术实现了农机数字化设计;然后,介绍了精量排种器组成及其原理,并利用数字化技术实现了小麦精量排种器的数字化设计。从最后设计的小麦精量排种器样图来看:系统能够快速设计农机模块,大幅缩短了产品设计周期,减少了产品反复修改次数,对现代农机设计具有重大意义。

基于自动导航技术的农机化适配与功能设计

智慧农业是现代农业发展的主流趋势,随着农业机械广泛普及应用,农机产品在技术升级的同时进一步向自动化和智能化转型,自动导航技术作为农机自动作业的关键技术,成为近年来研究与应用的重点。为进一步提升自动导航技术在农业机械中的应用质量,从自动导航技术在农业生产的应用情况展开分析,说明了自动导航技术的应用价值,并从农机产品需求和农业生产实际角度,分析了农机自动导航技术的适配趋势,针对农机导航展开功能设计,以期对优化导航技术在农机体系的应用起到促进作用。

“机械制造技术基础”进程式智慧课堂教学质量评价体系设计研究

工程认证要求评价体系能够准确、全面地评估学生的综合素质和能力,反映学生在各个方面的学习成果和发展情况。进程式智慧课堂评价体系可以提供客观的评价标准,支持学生实践能力培养并提供个性化评价和指导。从深度学习的视角分析了“机械制造技术基础”智慧课堂教学的特点。在此基础上,构建了“机械制造技术基础”智慧课堂教学评价维度,并设计了相应的质量评价指标体系,为推进“机械制造技术基础”智慧课堂教学提供参考。

现代制造技术在农业机械制造业中的应用

现代制造技术具有高精度、高效率的特点,其在农业机械制造业中的应用能助力农业机械制造业生产的数据精确和制造高效,推动农业机械制造业发展,推动农业生产机械化、信息化、数字化,提高农业生产效率与质量。在分析我国现代农业机械需求、现代制造技术应用优势的基础上,探究了现代制造技术在农业机械制造业中的应用策略,希望能为行业从业者提供参考。

基于机器视觉的菠萝自动去眼方法与试验

菠萝加工过程中的去眼作业目前主要依赖人工手动操作,劳动成本高且作业效率低。为实现自动化菠萝去眼作业,该研究运用YOLOv5目标检测算法对菠萝眼进行快速识别,将所有角度相差90o的两张图片作为一组进行立体匹配分析以获取菠萝眼的三维位置信息。通过旋转菠萝和轴向移动去眼刀具将专用去眼刀具依次对准每一个菠萝眼并快速去除。试验结果表明:YOLOv5目标检测算法对菠萝眼识别效果良好,验证集的准确率、召回率和平均精度均值均高于96%;菠萝眼实际中心与探针刺入位置的平均误差为1.01 mm,最大误差为2.17 mm,均方根误差为1.09 mm;菠萝眼的完全去除率为89.5%、不完全去除率为6.2%,漏检率为4.3%,单个菠萝去眼时间为110.9 s,基本满足自动化去眼作业需要。研究结果可为菠萝自动去眼机研发提供技术参考。

黑龙江省农机制造业高质量发展问题与建议

本研究通过调研黑龙江省农机制造业整体状况,分析找出存在的主要问题。针对存在的问题,结合实际,从加快推进产业结构调整、加快自主创新支持力度和完善产学研合作与人才培养机制等方面提出对策及建议,为促进黑龙江省农机制造业可持续高质量发展提供决策参考。

四川省农业机械化发展现状及建议

四川是全国重要的粮食主产区,受地形条件、种植制度与经营方式等因素制约,农业机械化发展进程缓慢,农业机械化率一直位于全国倒数。通过走访调研和查阅相关统计资料,梳理四川省主要农作物生产现状,从农机化率、农机保有量、农机制造企业、农机科研、农机社会化服务五个方面整理四川省农业机械化发展现状,分析发现四川省农业机械化仍存在农机装备供给结构不合理、农机社会化服务体系不完善、农机区域化发展不平衡的问题,建议进一步加强薄弱环节农机化装备研发,提升丘陵山区适用农机支持力度、着力培育壮大新型农业经营主体、加强农业机械化生产条件建设。

数字化技术在农业机械设计及制造中的应用

数字化技术是指利用计算机和信息技术进行数据处理、分析和管理,以提高效率、精度和决策能力的技术手段,可以极大地提高机械设计和制造效率、精度。该文概述了目前应用较为广泛的3种数字化技术,即分析计算机辅助设计(CAD)、虚拟现实(VR)技术和制造执行系统(MES)技术在农业机械三维建模、仿真、预测性维护及实时监控生产过程中的应用原理及优势,优化生产计划,及时发现和解决生产中的问题,保证生产过程的高效和质量的一致性。数字化技术的应用,大大提升了农业机械设计和制造的水平,为农业机械的智能化、精细化发展奠定了坚实的基础。

4BL-1型白萝卜联合收获机缨叶聚拢装置优化与试验

为解决白萝卜机收过程中因缨叶聚拢不全导致损失率与损伤率高、切头合格率低等问题,该研究依据白萝卜缨叶物理力学特性,设计了一种白萝卜缨叶聚拢装置,以实现白萝卜缨叶从田间自然“半散开”状态聚拢成束,利于后续拔取作业。构建白萝卜缨叶聚拢装置运动学模型,确定“拢缨速比”的取值范围;构建装置结构参数和前进速度、拢缨速比及作业姿态等运动参数及拢叶机构倾角对缨叶聚拢性能影响的数学模型,并求解出各因素优选区间。以缨叶聚拢成功率、缨叶破损率为评价指标,开展三因素三水平正交组合试验,依据响应面法分析各因素对二者的影响效应,并对模型进行优化。试验结果表明:缨叶聚拢成功率影响显著性顺序为前进速度、拢缨速比、拢叶机构倾角;缨叶破损率影响显著性顺序为拢缨速比、拢叶机构倾角、前进速度;最优参数组合为:前进速度0.4 m/s、拢缨速比3.9、拢叶机构倾角86.3°。在最优参数组合下开展台架试验验证,结果表明:缨叶聚拢成功率、缨叶破损率分别为92.04%、8.81%,满足拔取式白萝卜联合收获机缨叶聚拢需求。研究结果可为白萝卜收获机械的设计提供参考。