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摘要:针对目前我国施肥施药机械存在作业精度差、肥药利用率低等问题,设计了一种大宽幅对行施肥施药车,通过采用幅宽拓展机构实现大宽幅作业,机具集成了3组施肥施药组件,每组施肥施药组件安装有10组施肥头与施药头,完全展开后的作业幅宽为7.5m,可同时对30行农作物进行施肥施药,停止作业后左右两侧的施肥施药组件可收拢至机身两侧,便于机具的道路行走和安放;采用对行调节机构实现施肥施药喷头与作物间的距离在0~140mm范围内可调;采用高度可调机构实现施药喷头距地高度在0.1~1.2m范围内可调,满足不同施药高度需要;基于液压技术设计了机具的液压驱动系统,机具的作业幅宽、对行距离和高度调节动作的实现均采用液压系统驱动;施药采用下倾式风送气力喷雾,利用气流提高农作物间的扰动量,提高药液的穿透力,使用Solidworks软件建立风送喷雾系统的3维模型,并利用Ansys中的Fluent模块对风送喷雾系统进行了仿真分析,计算得出最佳进气速率为0.9 kg·s-1;基于PLC设计了作业控制系统,控制模块的核心控制器采用西门于S7-200PLC,实现了机具操作的自动化控制;试制了施肥施药车样机,试验结果表明:各调节动作运行正常,各施药喷头的距出气口中心40cm处的射流核心速度均值为18.56m·s-1,标准差为0.087,气流速度分布均匀,机具设计合理....
摘要:动力换挡拖拉机的产生促进农机自动驾驶向着无人化方向发展,农机的自动避障成为需要解决的关键问题.该文针对最短切线路径曲线曲率不连续、跟踪控制精度差及农机运动模型精度低等缺点,采用三阶Bezi-er曲线优化法形成连续平滑农机避障路径,通过链式控制理论建立农机运动线性控制模型,利用PI控制器进行转角补偿,并进行了控制方法的仿真和犁耕作业试验.仿真结果表明:农机行驶的航向误差角在-0.06~0.06 rad,横向位置误差小于13 cm,前轮转向角变化平缓,没有显著突变,说明该方法控制精度较高,农机能够按预设轨迹行驶.犁耕作业试验结果表明:Bezier曲线部分的避障精度为5.21 cm,曲线路径的跟踪控制效果较好;避障后农机继续沿直线行驶的精度为1.98 cm,说明该方法可保证农机在避障后恢复直线自动驾驶.研究结果表明,该避障路径控制方法在不平整犁耕地中具有较好的鲁棒性和适应性,可满足拖拉机作业的避障要求....
摘要:转弯半径的大小影响四驱园艺拖拉机的转弯性能,是园艺拖拉机的一个重要参数.设计一种新型的拖拉机前桥倍速机构,采用电液结合控制实现拖拉机转向倍速,能够在相同转角下使转弯半径为3 455 mm的园艺拖拉机的转弯半径减小至3 215 mm.根据园艺拖拉机的整体参数,设计倍速齿轮传动比为0.598、确定摩擦片参数大小.进行齿轮模型的建立,使用有限元前处理软件HyperMesh对齿轮进行网格划分,并通过Workbench进行传动齿轮的静力学分析.得出在载荷作用之下齿面接触应力分布情况,最大接触应力为432.71MPa.采用有限元分析的结果与传统接触应力计算结果以及实际检测相比较,从而验证倍速机构齿轮的安全可靠性.并对倍速前桥进行试验,得出实际最小转弯半径为3 157mm.该倍速机构结构安全可靠,能够实现减小转弯半径,使园艺拖拉机转向灵活....
摘要:针对目前国内小麦播种存在的种子分布集中、播种深度难以控制、复式作业程度低等问题,研制双轴旋耕施肥贴地播种复式作业机.采用双轴旋耕机构,耕深达到20~22 cm,实现土壤深松、秸秆有效还田,耕后地表平整;采用双辊支撑贴地播种机构保持机具平衡和工作平稳性;采用基肥和种肥共播的播种方式,保证小麦生长的养分需要;设计一种刃口曲线为圆弧形的开沟刀具,刀具回转半径12 cm,刀背厚度3 cm;通过液压举升机构可调整播种贴地高度,设计分析得出贴地高度为8 cm时刀具开沟阻力小,功耗低,能够高效完成开沟深度3~4 cm;试验分析得出当机具前进速度4 km/h,贴地高度为8 cm时,播种深度合格率α=96.63%,播种均匀性变异系数V=8.60%,相对于其他前进速度和贴地高度组合更优且优于传统小麦播种机指标....
摘要:带式烘干机在水产饲料的生产加工过程中至关重要,而烘干机中的循环风机作为烘干气流的“动力来源”,一方面影响着饲料表面气流风速大小,另一方面影响着饲料表面气流风速分布的均匀性.最终影响烘干效率和能耗.首先基于计算流体力学模拟三种不同循环风机频率下烘干机中的气流分布,并且在烘干机试验平台测出料层表面九个点的气流速度,与模拟结果进行对比分析.对比分析结果表明,三种循环风机频率下的料层表面九个点的风速模拟值与风速试验值分布趋势基本一致,且风速模拟值均大于风速试验值.当循环风机频率一定,风速模拟值较风速试验值大17%~37%.而循环风机的频率变化影响着烘干机内部气流分布,循环风机频率每增加5 Hz,对应点的风速模拟值增加20%,对应点的风速试验值增加17%,但是饲料层表面风速分布的均匀性有所下降.另外,当循环风机频率保持不变,上层饲料表面的风速值小于下层饲料表面的风速值,且上层饲料表面风速值变化幅度小于下层饲料表面....
摘要:针对现有农机自动驾驶技术中存在机具匹配性和环境适应性问题,文章提出一种电机式北斗农机自动驾驶系统,介绍系统组成、工作过程和控制策略.创新设计同轴角位移测量装置,提高机具匹配性.创新提出GNSS/INS/车辆组合导航方法,降低对惯性测量单元精度要求,提高系统环境适应性.为降低驾驶员工作强度,设计人性化人机交互界面,使操纵更简洁.提出直线度精度和衔接行间距精度两项系统作业精度评价指标,0.5和2.5 m·s-1两种不同行驶速度下,系统直线度精度分别为1.678和1.965 cm,衔接行间距精度分别为2.428和2.525 cm,基本符合Q/320200 YTZN 01--2018标准要求.该系统应用可有效提高作业质量,降低驾驶员工作强度,同时避免重复作业,提高土地利用率....
摘要:水产饲料在生产过程中经过膨化处理之后的含水率过高,需要进行烘干处理.在饲料烘干过程中,饲料层的厚度是一个重要的参数.料层厚度一方面代表烘干机单位时间内的产能(厚度越大,产能越高),影响烘干机的工作能耗;另一方面,料层厚度影响烘干机中的气流分布,从而对料层表面的风速分布的均匀性产生影响.该文研究料层厚度的变化对料层表面风速分布的影响.首先运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)对3种料层厚度下(20、30、40 mm)的烘干机的内部气流分布进行模拟仿真.然后基于实际生产,设计并制造烘干机对3种料层厚度下的烘干机内部气流进行试验验证,并在料层表面9个点利用风速传感器测出风速值,将风速模拟值与试验值进行对比分析.研究结果表明,风速模拟值的分布趋势与风速试验值的分布趋势均一致,且料层厚度的变化影响着烘干机内部的气流分布.当料层厚度为20 mm时,料层表面风速场较不均匀,当料层厚度为40 mm时,料层表面的风速分布均匀性较好.该文所做研究为带式烘干机在实际生产中饲料层厚度参数的选择提供了理论指导,降低饲料水分的同时,保持良好的水分均匀性....
摘要:为明晰气爆技术对土壤的深松效果,采用剖面法观测土体裂隙及扰动情况,设计正交试验分析气爆参数对土体裂隙扩展的影响,建立了气爆土体裂隙迹线方程及土体扰动模型,讨论了土体破坏形式对松土效果的影响,结果表明:气爆深度小于25 cm时,土体以张拉破坏为主,气爆起劈力为0.17 MPa,土面易抬升,裂隙中心为气爆中心,裂隙扩展随气压增大而增大,土体扰动系数为50%;气爆深度大于25 cm时,土体以剪切破坏为主,气爆起劈力为0.39 MPa,土面抬升不明显,土体裂隙中心下移,且下移量随气压增大而增大,土体扰动系数大于50%,松土效果优于张拉破坏;气爆深度为30 cm、气爆压力为1 MPa左右较适宜.该研究可为气爆松土参数优化提供参考....
摘要:针对目前果园开沟施肥存在的易伤树木根系、耕作能耗大、施肥不均等问题,该文研制了3SFBQ-500型果园气爆松土注肥机,采用液力辅助气铲激振的钻杆结构,建立液力辅助气铲钻土的力学模型及运动学方程,分析了钻杆的土力学关系,优化了钻头构型参数,优化后的钻头锥角60°、钻杆圆柱半径12.5 mm;设计了一种基于PLC控制的经济型多旋钮式开关操控系统,实现了机具手动、自动控制作业,一键操作可完成钻杆钻土、气爆松土、液肥注射、钻杆回升四步操作;在SolidWorks软件中建立了样机模型,并完成了样机的试制与田间试验工作.样机田间试验结果表明,气爆作用可在土体内部产生裂隙并扩散,300 mm钻深、0.8 MPa气爆压力下的土体最大裂隙宽约3~4 mm,裂隙扩展扰动半径约400 mm;土壤在气爆下发生扰动,扰动系数达50.11%;液肥在注肥机构作用下可在深土层中无堵塞喷射,并均匀扩散;样机操作简便,运行稳定,工作效率至少0.048 hm2/h,满足果园施液肥农艺要求,适用于果树、园林、绿化地的施肥作业....
摘要:设计一种外槽轮电动排种器,包括外槽轮排种器、直流电机、直流调速器等.该播种器采用单行独立外槽轮电控排种设计,可解决半幅播种手动插板停行、漏播监督、及时补种等问题.同时进行播种性能试验,结果表明:该外槽轮电动排种器可顺利完成播种试验并且每个播种器可独立控制,排量稳定性变异系数、种子破损率和播种均匀性变异系数均符合标准要求,作业性能良好....
摘要:简要介绍新型双轴旋耕机的设计方案,提炼出设计工作中关于侧面布局的优化问题,建立侧边布局的优化设计的数学模型,分析总结优化方案和约束条件,形成侧边布局的多目标优化.运用Matlab优化工具箱中的多目标优化函数fgoalattain求解,确定优化的设计参数.按优化的参数设计制造样机并试验....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:通过高温封接工艺制备双银Low-E真空平板玻璃,分别采用460、480、500、520℃4组温度进行封接,并对各封接温度下膜层的表面及断面微观形貌与膜层的光学性能进行测试,讨论封接温度对膜层的可见光谱透射比、近红外光谱吸收比、中远红外光谱反射比的影响规律.结果表明,高温封接处理可提高Low-E膜层表面的致密度,优化各化学膜层及膜层与玻璃基体的结合性能,膜层的可见光谱透射比、中远红外光谱反射比显著提高,而近红外光谱吸收比略有减小.480℃封接温度下的膜层性能最佳,超过500℃后膜层中的Ag膜破损并团聚形成聚合物,膜层性能下降....
摘要:设计了2B-4A型自走式育秧机,包括动力机构、传动机构、操纵机构、行走机构、输送机构、刮土机构、种土箱及机架等.机具采用履带式自走机构并配备换档、倒档装置实现装备整体自由行走;采用整体播种铺土,平板输送带输送秧盘,实现秧盘快速自由脱落摆放.同时进行了机具作业性能试验,结果表明:2B-4A型自走式育秧机可完成盘喂媛、铺土、土种搅拌、播种、盘输出、盘下滑、盘摊放,播种量稳定性、播土均匀度、播种均匀度、播种空格率、覆土厚度稳定性、摆盘间隙、摆盘合格率、漏摆率均符合标准要求,作业性能良好....
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA EI CBST SA
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摘要:通过电镀法制备Ni-Co-Mn三元合金并进行工艺优化,同时制各Ni-Co-Mn-金刚石复合镀层,采用硬度、纳米划痕、SEM、EDS、摩擦磨损等分析镀层性能.结果表明:Ni-Co-Mn三元合金电镀最佳主盐配方为NiSO4280g/L、CoSO4 11 g/L、MnSO4 l g/L;镀液温度低于50℃时镀层易"烧焦",高于60℃时,镀层硬度及结合力下降;当电流密度增大至3 A/dm2时,有利于形成平整致密的镀层;当电流密度超过5 A/dm2时,镀层表面易出现析氢、积瘤等缺陷;最佳电镀工艺条件下的镀层硬度达520.7 HV,膜基结合力达25.52 N;Mn含量越高,镀层硬度越大;Co含量越高,镀层与基体结合越好;Ni-Co-Mn-金刚石复合镀层的硬度达890.2 HV,摩擦因数为0.72,体积磨损率仅为5.46×10-6 mm3/(N·m),金刚石与胎体Ni-Co-Mn合金结合牢固,复合镀层的磨削性好,耐磨性强....
摘要:采用传感器技术、自动检测技术等,实现对温度和湿度环境因子的监测.该系统以STC12C5410AD单片机为核心,完成环境参数的采集、存储、运算处理等,通过液晶显示器实时显示温室环境参数,当环境参数超过软件程序中设定的上下极限值时系统自动声光报警,提醒工作人员调整温室环境,为作物提供一个最佳的生长环境....
摘要:设计了一种无需改变育秧体系而实现行距无级可调的毯面钵体苗摆栽机构,其包括曲柄连杆式分插机构、传动机构、带式输送机构、行距无级调节机构以及扶正机构.机构利用曲柄连杆式分插机构主动轴提供动力,利用链轮组、锥齿轮组进行增速.毯面钵体苗通过曲柄连杆式分插机构分取,由带有特殊挡块的皮带传输与加速并在扶正机构的作用下完成的摆栽.研制了行距无级可调毯面钵体苗摆栽样机并进行了田间作业性能试验,结果表明机具可顺利完成毯面钵体苗的栽植工作,伤秧率、直立度、漏秧率、均匀度合格率等性能指标均符合水稻栽植要求,行距可在22~33cm之间无级调节,机具可适应多种栽植行距及作业速度的要求....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA EI CBST
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摘要:通过高温封接工艺制备了双银Low-e真空平板玻璃,采用场发射扫描电镜观察不同封接温度下的试样膜层表面及断面微观形貌,并利用纳米压痕仪测试各试样力学性能以及各试样的临界载荷.结果表明,适当的封接温度可提高Low-e膜层的致密度,优化双银Low-e膜层的弹性模量、纳米硬度及膜层与玻璃基的结合性能,480℃下膜层的弹性模量、纳米硬度及临界载荷的综合性能较好;随封接温度升高,膜层的蠕变应力指数增大,超过500℃,该值增幅增大....
摘要:采用弹性动力学方法,建立了真空平板玻璃的动力学分析模型,计算出真空平板玻璃在动态载荷下的响应特性.通过对真空平板玻璃动态特性的试验研究,得到了其动态响应特性,并对比了试验结果与计算结果,验证了理论分析的可靠性.试验结果表明:随着振动频率的增加,真空平板玻璃动态响应呈先增加后减小的变化趋势,随着与中心处距离的增大,真空平板玻璃动态响应呈减小的趋势;当外部激振频率达到50 Hz时,真空平板玻璃会产生强烈的共振现象,从而破坏真空平板玻璃正常工作特性,影响其结构可靠性及工作稳定性....
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北大核心 CSTPCD CSCD CA CBST
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摘要:采用弹性力学、板壳理论与数学微分法,建立真空平板玻璃在风载荷下表面的挠度变形和应力分布模型,通过对真空平板玻璃风载荷特性的试验研究,得到风载荷下真空平板玻璃在封边处、支撑处与支撑柱之间的连线中点处重要部位的应力分布,分析真空平板玻璃表面挠度变形和应力分布的规律,并验证理论分析方法的有效性与合理性,为真空平板玻璃测试标准中环境参数的制定、使用寿命预测以及结构改进设计提供重要依据.试验结果表明,随着风载荷的增加,真空平板玻璃表面各测点挠度变形和应力呈增加的趋势.在不同风载荷条件下,最大应力发生在距真空平板玻璃中心处最近的支撑处,最大挠度变形在斜线方向两支撑柱的中点,最大应力表现为拉应力最大,而最小应力与最小挠度变形发生在距真空平板玻璃中心处最远的斜向两支撑柱中点,最小应力表现为压应力最大....
摘要:行距无级可调钵苗栽秧机构包括取苗放苗机构、传动机构、带式输送机构、行距无级调节机构以及扶正机构,此机构可实现水稻钵苗栽植行距在22~33cm范围内无级调节.本文以25cm行距为例,运用ADAMS仿真软件对钵苗在各栽秧机构中的运动及受力情况进行分析.结果表明,钵苗的入士速度大小约为4 083±53mm/s,带式输送机构的输秧时间约为0.101±0.004s,钵苗所受皮带的最大作用力为0.0395N,说明此机构能够满足钵苗栽植的速度及受力要求,且不会造成漏苗及钵体碎裂等现象出现....
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