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[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
莫定红 舒彩霞 廖宜涛 廖庆喜 高丽萍
针对实际生产中油菜机械铺膜穴播缺乏穴粒数精确可控排种器的问题,设计了一种采用负压吸种、正压卸种、鸭嘴成穴、二次投种的油菜正负气压组合式穴播器,实现油菜机械铺膜穴播1～3粒的作业要求。建立吸种、携种和卸种过程种子的力学模型并结合FLUENT仿真分析,分析确定了油菜正负气压组合式穴播器结构及其参数;选取影响穴播器排种性能的负压、种层高度、排种轮主轴转速和正压开展了以穴粒数合格率、空穴率为试验指标的穴播器排种性能单因素试验,并按照响应曲面法的二次正交旋转中心组合试验开展了工作参数的优化和验证。试验结果表明:影响穴播器穴粒数合格率的因素主次顺序为负压、排种轮主轴转速、正压,穴播器最佳排种性能工作参数组合为排种轮主轴转速7.5 r/min、负压-2 000 Pa、正压850 Pa。台架验证试验结果表明,穴播器的穴粒数合格率(1～3粒)为88.15%,空穴率为4.43%,满足油菜机械铺膜穴播的要求。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张青松 肖文立 廖庆喜 丁幼春 廖宜涛 万国伟 周洋
为降低油菜直播机作业功耗，设计一种深浅旋组合式种床整备装置。该装置旋耕弯刀采用多区段双头螺旋线对称排列安装方式，作业时将厢面分为交错排列的种床带和灭茬带，实现种床带深旋播种、灭茬带浅旋灭茬的功能。结合油菜种植农艺要求，确定种床带和灭茬带主要设计参数和刀片的整体排列方式。田间试验表明，在试验工况一致前提下，直播机作业幅宽全旋耕作业功耗占直播机耕整部件功耗的７２．５３％～８２．２０％；与油菜直播机作业幅宽全旋耕相比，深浅旋组合式种床整备装置作业功耗减少１４．１３％～１８．０４％，其作业质量指标中植被埋覆率、碎土率及耕后地表平整度仍满足旋耕作业标准要求；对安装有深浅旋组合式种床整备装置的直播机作业后．．．
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
肖文芳 舒彩霞 廖庆喜 廖宜涛 张青松 肖文立 付云开
针对长江中下游地区稻茬田土壤黏重板结、地表秸秆量大且禁止焚烧导致油菜直播时机具易堵塞缠绕的难题,设计了一种犁翻埋茬、旋耕碎土、侧边作畦开沟的油菜直播种床整理机。该机主要由犁翻部件、旋耕部件及开畦沟部件组成,可实现秸秆全量还田、碎土平整及开畦沟功能;基于土垡运动规律确定了扣垡犁导曲线、直元线角及犁体尾翼长度等关键犁体曲面参数和犁体数量及距离等布局结构参数。田间试验显示:当机组前进速度由3.3 km/h增加至4.2 km/h时,整机牵引阻力增加了23.7%,功耗增加了57.2%。在旋耕深度相同作业条件下,当机组前进速度分别为3.3、4.2 km/h时,由于增加了犁翻部件,整机总功耗相比于单个旋耕机独立作业分别增加12.3%、20.7%,但有效提高了机组的通过性和整地的作业质量。与单个旋耕机相比,在2种工况下,整机的平均碎土率为92.8%,提高了2.6%,耕后地表平整度平均为11 mm,提高了39.0%,秸秆平均埋覆率为92.9%,提高了22.2%。试验表明,设计的整理机各项性能参数均满足油菜种植农艺要求。
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
辛明金 刘苏伟 苏小华 宋玉秋 任文涛 王冰媛 刘兰新
为提高流体穴播的成穴效果，改进设计了流体穴播成穴器，利用拨轮带动拨指机构驱动排种管使其摆动，实现种液零速排放。确定了拨杆的长度、拨指相位差等结构参数；进行了排种管末端速度及摆角分析，建立了排种管末端速度与机器前进速度、传动比等参数的关系模型；对种液离开排种口的水平分速度进行了分析，建立了其与机器前进速度、拨指长度、拨杆实际作用长度以及种液流速等各参数之间的关系模型。通过单因素试验和四因素四水平正交试验，得出各因素的最优组合。研究结果表明：在机器前进速度为１．４ｍ·ｓ－１、拨指长度为１２ｍｍ、拨杆实际作用长度为９０ｍｍ、流体速度为２．９ｍ·ｓ－１的情况下，平均穴距为２９６．３ｍｍ，变异系数为６．．．．
关键词：
流体穴播 成穴器 结构参数
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王华 舒彩霞 廖庆喜 万星宇 李海同 徐阳
针对传统油菜联合收获机运动部件多、机械传动路线长且结构复杂等问题,设计了1套应用于4LYZ-1.8型油菜联合收获机的串并联组合式双泵多马达液压驱动系统,通过液压系统测试确定了负载敏感系统节流阀开度与转速间关系;采用正交试验研究割台复合推运器转速、脱粒滚筒转速、抛扬机转速、强制喂入轮转速对负载敏感系统总功耗的影响;开展功耗分析试验对主要工作部件所在回路的功耗进行测量。正交试验方差分析表明:脱粒滚筒转速对负载敏感系统总功耗影响极显著,割台复合推运器转速、旋风分离筒入口风速对总功耗影响显著。液压回路功耗分析试验
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
顾玲丽 张维强 刘敏基
为解决2BHM–2型花生覆膜打穴播种机穴播器鸭嘴不能及时或充分打开、压板引起地膜破损的问题,设计了一种鸭嘴强制开启机构。强制开启机构由活动鸭嘴、固定鸭嘴、拨杆、限位块组成。工作时,活动鸭嘴在拨杆和限位块的带动下能实现与固定鸭嘴的开启与闭合,从而完成定点播种。根据农艺要求,在分析穴播轮滚动状态基础上,确定了开启机构的结构参数:鸭嘴宽30 mm,高50 mm,拨杆长臂89.7 mm,短臂37.6 mm,限位块距离轮盘圆心119.4 mm。样机模型与原有压板式开启机构进行的田间对比试验的结果表明,压板式开启机构
关键词：
花生穴播器 鸭嘴 强制开启机构 对比试验
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
李海同 廖庆喜 李平 黄鹏 万星宇 冀牧野
针对油菜联合收获机割台损失大和脱离滚筒因油菜茎秆高粗导致脱离装置出现堵塞的问题,在传统割台具有切割与推送系统的基础上增设了一种对茎秆具有初步切断和脱粒分离功能的油菜联合收获机分体组合式割台,并采用运动学和动力学方法分析确定了割台的复合式推运器和拨禾轮等关键部件参数。试验结果表明:设计的分体组合式割台集成了切割、拨禾、分禾、推送、初步切断茎秆和脱离的功能,可将油菜茎秆切断为长度小于450mm的短茎秆,能有效避免油菜茎秆堵塞脱离滚筒,提高脱离滚筒内部物料流动的通畅性,保证联合收获机的稳定性和适应性。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
丁幼春 杨军强 舒彩霞 何志博 彭靖叶 夏中州 周雅文
针对基于视觉的油菜直播机组自动对厢作业控制,本研究提出了结合模糊控制和带死区的PD控制的组合控制器,其中模糊控制器作为对厢作业路径跟踪控制器,带死区的PD控制器作为直播机组转向控制器。根据直播机组运动模型和相机成像模型,分析了图像路径参数跟随直播机组运动的变化规律,并设计模糊控制器的控制规则。同时,在图像中将直播机组与目标厢沟相对位置没有偏差时的图像路径标定出来作为图像目标路径,据此以图像实时检测路径与图像目标路径的角度偏差和截距偏差设计为模糊控制器输入,前轮目标转角为模糊控制器输出。对直播机组前轮转向控
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
林翩 廖庆喜 王磊 王宝山 刘海
针对芝麻人工种植效率低、出苗后间苗定苗费工费时且劳动强度大、缺乏适用的精量穴播排种器等生产实际问题,采用负压吸种、正压投种的正负气压组合排种原理,构建了排种器吸种过程临界负压模型,分析了种子吸附的不同姿态及其与型孔接触面积的关系,采用多目标优化方法,得到了型孔吸附1～4粒种子的临界负压,确定实现芝麻精量穴播的较优型孔直径范围为0.8～1.1 mm。吸种运移状态图像拍摄试验结果表明:芝麻不同吸附姿态及概率为横卧∶侧卧∶直立≈3.5∶1∶1,排种器不同吸种数目所需负压变化规律与临界负压模型一致。通过基于响应面优化试验考察排种盘型孔直径、排种轴转速和气室负压真空度对穴粒数合格率、漏播率和重播率的影响规律,试验结果表明:型孔直径为1.0 mm、气室负压为-800 Pa、排种轴转速为8.66 r/min时,穴粒数合格率为96.04%、漏播率为0.21%、重播率为3.75%,满足芝麻种植农艺要求。
[期刊] 上海海洋大学学报
[作者]
李俊 李怀进 汪振华 林军 张锦飞
随着海洋牧场建设向纵深发展，对海洋生态环境、渔业资源进行动态监测和评估变得尤为重要，移动式自主监测是可行方案之一。针对现有监测方式效率低、灵活性差、成本高、运输投放困难等问题，提出了可搭载多类型监测设备的组合式无人监测船。进行了船体结构设计和监测仪器安装机构设计，考虑船体吃水载重及平稳性进行了配重机构设计；基于计算流体力学方法对船体阻力性能进行仿真计算并完成了水下推进器选型，对无人船连接桥结构受到浪高海况的影响，进行了静力学强度有限元分析，船体结构强度能够抵抗4级海浪。对样机开展了试验验证，试验结果表明：无人监测船各机构工作运行稳定无干涉，设计吃水深度0.25 m，航速达2.5 m/s，能够胜任海洋牧场工作海况；监测设备搭载后工作稳定，可实时监控水下渔业资源、勘探水底地形、监测水体pH、温度和溶解氧等数据。该研究为海洋动态、实时监测及数字化提供了技术支撑，为海洋牧场组合式无人监测船的设计研究提供了一种低成本高可靠的实施方案。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
曲浩 石林榕 辛尚龙 赵武云 郭军海 杨天 杨金发 刘凤军
针对西北地区胡麻播种机旋耕取土装置取土不均匀导致膜上覆土不均匀的问题，设计一款带有蓄土装置的胡麻精量穴播联合作业机。该机具由旋耕装置、地膜覆土装置、滴灌带铺设装置、地膜铺设装置和播种装置组成。根据农艺种植要求对机具的关键装置进行理论分析和功率计算，确定满足覆土工作时运土带线速度、双向螺旋输送器转速、双排取种勺式穴播器的半径及整机配套拖拉机功率。采用EDEM软件对地膜覆土装置覆土过程进行仿真，验证蓄土装置的可行性。田间试验结果表明：机具前进速度为0.6m/s时，其空穴率为1.2%、穴粒数合格率89.3%、播种深度合格率86.5%、膜孔错位率5.1%、膜边覆土厚度合格率95.7%、邻接行距合格率92.4%。田间播种性能试验相关指标均达到覆膜穴播机作业质量要求，田间试验覆土结果与仿真结果基本一致。
关键词：
胡麻 全膜覆盖 精量穴播 蓄土槽
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
张贝贝 罗海峰 肖霄 毛灿 朱毅
针对传统往复式切割器切割惯性大、导致割台振动大的问题,设计了一种油菜循环链式切割器。该切割器主要由动弯刀、上定刀、下定刀、动力及传动机构组成,采用渐开线设计动弯刀刃口曲线,中间动弯刀配合上、下定刀实现单向循环双支撑切割。结合自制的切割试验台,开展切割速度、切割高度对切割力和切割功率的影响试验。结果显示:切割力和切割功率随切割速度增大而减小,切割力与切割高度拟合方程为y=–0.058 8x+158.17,切割功率与切割高度的拟合方程为y=–0.085 9 x+308.98;田间切割试验结果表明:切割速度为2 m/s、离地高度400 mm时切割效果好,茎秆切口整齐,无漏割、堵刀、拔秆现象。
关键词：
油菜 循环切割器 弯刀 定刀 刀刃曲线
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
陈益千 向阳 吴明亮 熊瑛 林洁雯 李亚军
针对油菜条播机窝眼轮式排种器存在多粒种子同时下落难以监测的问题,设计加装了一种基于线阵CCD传感器的播量监测装置。监测装置发射端采用点光源,通过一组凸透镜形成由平行光线覆盖的种子监测区域,接收端采用线阵CCD传感器,通过实时监测像素值的连续变化,监测油菜种子播量,从而实现对播量的精确计量。运用室内试验台架,对窝眼轮式油菜排种器进行了单粒排种、排种计数、播量监测以及漏播和堵塞报警试验。结果表明:投种高度小于150 mm时,监测装置对单粒投种的监测准确率达100%;排种轴转速分别为20、30和40r/min时,监测装置对1000粒油菜种子计数的准确率分别为98.98%,98.26%和97.32%,对于5、10和20min连续排种播量计量的准确率均能达到97%以上。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
周中林 胡洪基 郭金岳 黄邦超 李卉 陶有凤 任万军 雷小龙
针对杂交稻机械化制种不育系稻种穴播的问题，根据不育系稻种物理特性参数和农艺要求，设计一种叶形曲线状型孔排种装置，采用EDEM仿真、高速摄像台架试验和正交试验的方法，对排种过程中型孔内稻种的受力与姿态、型孔结构和型孔参数进行研究。性能试验结果表明：1)叶形状型孔内平躺和侧卧稻种姿态充种概率之和>76%具有较好的排种性能。2)当型孔长度、宽度和深度分别为20.27、16.84和7.46 mm时，排种合格率和漏播率分别为92.63%和2.81%,排种性能较优。田间试验结果表明：不育系播种合格率和漏播率分别为82.69%和8.52%,穴距和穴径分别为120.60和38.90 mm,穴距变异系数和穴径变异系数分别为15.07%和29.03%,该精量穴播集中排种装置满足杂交水稻制种不育系直播农艺技术要求。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
王尊 赵武云 石林榕 孙步功 孙伟 戴飞 周刚 郭军海 饶罡 李辉
针对滚勺式精量穴播器固定成穴器成穴轨迹呈余摆线，余摆线过大造成撕膜和挑膜的问题，同时为降低株距的差异性，基于离散元法和多体动力学耦合方法对穴播器成穴器运动过程进行仿真分析。以牵引速度、牵引角度和穴播器质量为影响因素，以余摆线宽度、株距和播种深度为响应值，通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律，基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得最优参数组合，并通过田间试验验证最优结果的可靠性。结果表明：滚勺式精量穴播器成穴器运动的最优参数组合为，牵引速度523.43 mm/s、牵引角度21.9°、穴播器质量18.2 kg，此时株距为196.84 mm，余摆线宽度13.98 mm。以最优参数组合进行验证试验，株距为193.86 mm，相对误差1.51%；余摆线宽度13.28 mm，其相对误差4.39%。
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