检索结果-内蒙古大学图书馆

农机化研究 2025年

作者：冯斌石林榕辛尚龙王关平孙伟王军增王树强甘肃农业大学机电工程学院甘肃省治沙研究所甘肃省陇西县树强农机服务农民专业合作社

针对黄芪人工移栽作业效率低、劳动强度大和人工成本高等问题,设计了黄芪移栽机。同时,结合黄芪移栽的农艺要求,提出了一种尖角长翼型开沟器。通过分析开沟和回土过程中土壤颗粒和黄芪种苗投掷运动规律,确定影响开沟器工作性能的因素。... 详细信息

针对黄芪人工移栽作业效率低、劳动强度大和人工成本高等问题,设计了黄芪移栽机。同时,结合黄芪移栽的农艺要求,提出了一种尖角长翼型开沟器。通过分析开沟和回土过程中土壤颗粒和黄芪种苗投掷运动规律,确定影响开沟器工作性能的因素。采用旋转正交试验设计方法,以机具前进速度、开沟器翼板宽度和开沟深度为试验因素,以回土量和开沟深度变异系数为试验指标开展土槽试验,探究作业参数对开沟器性能的影响规律。使用较优作业参数组合进行田间验证性试验,结果表明:在机具前进速度为1m/s、开沟器翼板宽度为60 mm,开沟深度为78 mm时,回土量为11.23,开沟深度稳定性系数为5.16,开沟器性能指标满足黄芪移栽作业要求,研究结果可为根茎类中药材移栽机的设计与应用提供参考。

关键词：黄芪移栽机开沟器参数优化正交试验

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冬小麦种子颗粒离散元仿真参数标定

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中国农业大学学报 2025年第3期30卷 175-184页

作者：马永超王尊石林榕赵武云孙步功戴飞李辉甘肃农业大学机电工程学院兰州730070

甘肃省冬小麦相较其他品种小麦形态差异较大,针对其他品种小麦离散元仿真参数应用于甘肃省冬小麦播种机械设计与优化误差较大的问题,以‘甘农2号’种子为研究对象,采用物理试验测定种子本征参数及与PLA塑料、软胶和树脂间的静摩擦因数... 详细信息

甘肃省冬小麦相较其他品种小麦形态差异较大,针对其他品种小麦离散元仿真参数应用于甘肃省冬小麦播种机械设计与优化误差较大的问题,以‘甘农2号’种子为研究对象,采用物理试验测定种子本征参数及与PLA塑料、软胶和树脂间的静摩擦因数和碰撞恢复系数。基于离散元法(Discrete element method,DEM),利用EDEM软件结合斜面滚动试验,标定种子与PLA塑料、软胶和树脂间的滚动摩擦因数。采用圆筒提升法进行物理堆积试验,将试验所得堆积图像经MATLAB软件处理后得到种子物理堆积角,通过Design-Expert 8.06软件对多元二次方程进行多目标优化,获得种子颗粒间离散元模型接触参数较优组合,并利用EDEM软件进行验证。结果表明:小麦种子与PLA塑料、软胶和树脂的静摩擦因数分别为0.543、0.645和0.425;碰撞恢复系数分别为0.471、0.351和0.497;滚动摩擦因数分别为0.087、0.096和0.098。种子颗粒间静摩擦因数、碰撞恢复系数和滚动摩擦因数分别为0.43、0.50和0.07。物理堆积角为32.95°,仿真堆积角与物理堆积角相对误差为0.3%。本研究标定的冬小麦颗粒离散元仿真参数可为甘肃省小麦精量播种机械的设计优化提供参考。

关键词：冬小麦种子颗粒离散元法接触参数标定播种机械

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玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机设计与试验

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农业机械学报 2013年第11期44卷 91-97页

作者：赵武云戴飞杨杰史增录杨正石林榕甘肃农业大学工学院兰州730070 新疆农业大学机械交通学院乌鲁木齐830052

为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定... 详细信息

为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明,直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时,成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,播种株距可在一定范围内调节,穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理,满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。

关键词：玉米穴播机全膜双垄沟播直插式

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西北寒旱农区胡麻滚勺式精量穴播器的设计及试验

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吉林大学学报（工学版） 2023年第9期53卷 2706-2717页

作者：石林榕赵武云甘肃农业大学机电工程学院兰州730070

针对胡麻穴播器用种量大、穴粒数变异系数大、穴孔缺种等实际问题,结合甘肃覆膜种植环境,设计了一种带舀种勺舌的滚勺式精量穴播器。通过分析穴播器的作业原理和排种过程,确定了滚勺组件组成及舀种勺尺寸、安装数量、安装角等主要参数,... 详细信息

针对胡麻穴播器用种量大、穴粒数变异系数大、穴孔缺种等实际问题,结合甘肃覆膜种植环境,设计了一种带舀种勺舌的滚勺式精量穴播器。通过分析穴播器的作业原理和排种过程,确定了滚勺组件组成及舀种勺尺寸、安装数量、安装角等主要参数,并采用响应曲面法分析了主勺深度、舀种勺安装角和穴播器角速度对穴播器排种性能的影响。结果表明:当主勺深度为6.68 mm、舀种勺安装角为7.62°、穴播器角速度为3.22 rad/s时,穴粒数合格率为92.5%,漏播率为2.54%,重播率为4.96%。本文研究结果可为胡麻精量穴播排种装置设计提供参考。

关键词：农业机械工程胡麻穴播器

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包衣党参联合直播机排种装置的设计与试验

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农机化研究 2025年第5期47卷 88-93页

作者：杨小平石林榕柏永祥朱浩东刘彩娟陈垣赵伟甘肃农业大学机电工程学院兰州730070 甘肃农业大学农学院兰州730070 山东五征集团有限公司山东日照262300 定西市三牛农机制造有限公司甘肃定西743022

针对党参种植主要以育苗移栽为主,存在劳动强度大、作业成本高、育苗时间长和播种效率低等问题,结合党参地直播种植农艺模式,借助正交试验法,设计一种集党参联合作业机排种装置。重点对窝眼滚轮播种装置进行设计,并依据二次回归旋转正... 详细信息

针对党参种植主要以育苗移栽为主,存在劳动强度大、作业成本高、育苗时间长和播种效率低等问题,结合党参地直播种植农艺模式,借助正交试验法,设计一种集党参联合作业机排种装置。重点对窝眼滚轮播种装置进行设计,并依据二次回归旋转正交仿真设计进行试验。试验结果表明:当排种轮转速为3.25 rad/s、型孔宽度为7 mm、型孔个数为20、播种合格率为96.37%时,各行排量一致性变异系数最大为25.9%,总排量稳定性变异系数为87.37%,指标均达行业标准要求。

关键词：党参窝眼轮排种器滚轮式播种装置正交试验

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基于离散元的西北旱区农田土壤颗粒接触模型和参数标定

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农业工程学报 2017年第21期33卷 181-187页

作者：石林榕赵武云孙伟甘肃农业大学机电工程学院兰州730070

为了解决利用离散元法模拟土壤作业过程在预测农具阻力和土壤动态运动时存在失真等问题,整合延迟弹性模型(hysteretic spring contact model,HSCM)和线性内聚力模型(liner cohesion model,LCM)优势建立西北旱区农田土壤模型,以不同参数... 详细信息

为了解决利用离散元法模拟土壤作业过程在预测农具阻力和土壤动态运动时存在失真等问题,整合延迟弹性模型(hysteretic spring contact model,HSCM)和线性内聚力模型(liner cohesion model,LCM)优势建立西北旱区农田土壤模型,以不同参数(静摩擦系数、动摩擦系数和内聚强度)组合下仿真得到的土壤仿真堆积角为响应值,基于Box-Behnken试验法建立回归模型,并根据该回归模型进行了参数预测并验证,对17组土壤仿真堆积角方差分析表明:静摩擦系数、动摩擦系数、动摩擦系数和抗剪强度的交互项、动摩擦系数的二次项对仿真堆积角的影响极显著;静摩擦系数和动摩擦系数的交互项、静摩擦系数的二次项对仿真堆积角的影响显著。使用预测的参数进行6种不同含水率土壤直接剪切仿真和试验对比可知,当含水率为1%~20%时,仿真与试验间的抗剪强度相对误差为1.18%~9.31%,仿真与试验间的内摩擦角相对误差为0.55%~4.07%。对仿真和试验鸭嘴插入阻力数据进行分析可知,仿真与试验曲线在入土距离处于0~50 mm期间时,但仿真入土阻力曲线波动较大,仿真和试验阻力走势基本一致,玉米直插穴播最深处50 mm处的仿真和试验入土阻力相对误差为0.928%,可利用此时的入土阻力分析直插鸭嘴结构对强度的影响。

关键词：土壤离散元法摩擦系数参数标定

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马铃薯力学特性与挖掘铲减阻机理研究

马铃薯力学特性与挖掘铲减阻机理研究

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作者：石林榕甘肃农业大学

学位级别：硕士

目前，马铃薯是一种高产、经济效益高、营养全面、适应性强、可加工种类丰富、用途广泛的粮食作物，也是四大粮食作物的后补作物。马铃薯被称为新世纪最有发展前途的农作物。然而随需求量的增长、马铃薯生产作业落后的局面已制约了马铃... 详细信息

目前，马铃薯是一种高产、经济效益高、营养全面、适应性强、可加工种类丰富、用途广泛的粮食作物，也是四大粮食作物的后补作物。马铃薯被称为新世纪最有发展前途的农作物。然而随需求量的增长、马铃薯生产作业落后的局面已制约了马铃薯产业健康稳定的发展，制约条件中首先急需解决的是马铃薯收获机械化机具的研发与推广。鉴于此，加快发展现代化的马铃薯收获机械已迫在眉睫。在21世纪科学技术迅猛发展浪潮的带动下马铃薯收获机械的设计正朝功率消耗小、损伤率低、进地次数少、联合作业等方向发展。然而，就目前的研究条件来说，要充分解决马铃薯收获机械高效率作业与马铃薯块茎和土壤充分分离之间的矛盾，及马铃薯收获时产生的机械损伤，及块茎、石头、土块与土壤的分离、分级之间的矛盾，在对未杀秧的马铃薯进行收获时缠茎等矛盾还有很长的路要走。基于此，本文研究有两个侧重点，为减少马铃薯收获机械对马铃薯损伤率，对马铃薯力学特性进行研究；为了降低现有马铃薯收获机械功耗过大的问题，设计和研究两种减阻挖掘铲。具体研究内容如下：（1）通过电子万能试验机对甘肃含水率56.8%的2个品种在5种不同加载速率下3个方向马铃薯进行压缩试验研究。通过压缩试验特性曲线的回归分析，获得物料的破裂力、变形量等压缩力学特性参数。分析加载速率、马铃薯品种等因素对马铃薯压缩力学参数的影响，分析马铃薯压缩力学参数间的相关性，为马铃薯收获机械低损失机具的研制提供理论参考。。（2）近年来，国内外学者对玉米、小麦、杏等的力学特性进行了大量的研究。但这些文献里的有限元模型都是理想化的球体或者椭圆体。理想化的模型对研究这些农业物料在收获、储存、运输过程中的损伤有一定的理论指导意义，但离真实模型还是有一定的差距。应用切片图像处理技术获取农业物资的多层外形轮廓，通过三维造型软件放样造型农业物料的实体模型，再对其进行有限元应力分析。该技术为农业物料在收获、存储、运输过程中对其施力大小与施力部位的研究提供较较真实的理论依据，并为农业物料收获部件的设计提供一定的参考。（3）本文对马铃薯应力松弛的研究建立在压缩力学特性试验研究的基础上，首先对所获取的压缩力学特性压缩力—变形量曲线进行回归曲线拟合，获取马铃薯弹性模量、粘性系数等参数，应用ADAMS虚拟样机软件结合流变学理论建立马铃薯压缩及应力松弛仿真模型。对模型进行仿真后，对比了压缩力-变形量曲线仿真数据和试验数据，并利用ADAMS/Post Processor模块对比分析仿真曲线与试验曲线的重合度，验证基于ADAMS的马铃薯压缩力学与应力松弛特性虚拟样机研究的可行性和指导性。（4）据蝼蛄前爪胫节爪趾第1趾的体视显微镜照片设计了马铃薯挖掘机挖掘铲铲片，为马铃薯挖掘机提供一种减阻效率较高的挖掘铲。应用AutoCAD软件获取爪趾外侧曲线和内侧曲线的轮廓点，并将点坐标值数据使用LIST命令导出，借助Excel软件多项式拟合法对爪趾的侧面轮廓线进行拟合，利用拟合方程在Solidworks软件中建立了仿生挖掘铲片，最后应用LS-DYNA软件仿真模拟仿生与普通挖掘铲片挖削土壤的过程，并测定两种铲片的土壤阻力。仿真结果表明，仿生铲片较普通铲片土壤阻力减小了61%。所设计的仿生挖掘铲片为马铃薯挖掘机挖掘铲减阻技术要求提供了一种解决思路，且结构新颖。（5）目前，马铃薯收获机具大多采用固定式挖掘铲，导致牵引阻力和牵引功耗过大，而中小型收获机作业时通常表现出牵引力和牵引功率不足的问题。为了对振动减阻机理进行深入研究，应用Adams和LS-DYNA相结合的方式对由甘肃农业大学工学院研制的小型振筛式马铃薯挖掘机的振动挖掘铲挖削土壤过程进行三维数值模拟，分析不同牵引速率、振型、振幅、频率等因素对挖掘机挖掘效率和牵引阻力的影响，据Box-Behnken试验设计原理，以挖掘铲牵引速率、振型、频率和振幅为自变量，牵引阻力为响应值，采用4因素3水平响应面分析方法，并利用Design-Expert软件建立数学模型，对各因素及其交互作用进行分析。建立了各因素与牵引阻力之间的数学模型，并对四个因素进行了优化。开展马铃薯收获机械的减阻降耗等相关研究，对提高马铃薯挖掘机的综合性能和马铃薯挖掘机技术的发展、减少作业成本、减轻农民的劳动强度、增加农民收入有着重要的现实意义。

关键词：马铃薯收获机机械损伤仿生减阻振动减阻 LS-DYNA

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圆盘栅式马铃薯挖掘机的研制与试验

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农业工程学报 2012年第24期28卷 15-21页

作者：石林榕吴建民赵武云孙伟王蒂李辉刘全威甘肃农业大学工学院兰州730070 兰州城市学院后勤管理处兰州730070

针对目前中国马铃薯收获机械普遍存在的薯土分离不完全、易于堵塞、振动大和功耗过大等问题,该文研制了一种与四轮拖拉机配套的圆盘栅式马铃薯挖掘机。为提高分离效率,该机采用栅条式挖掘装置和圆盘栅式分离装置,通过计算确定了挖掘装... 详细信息

针对目前中国马铃薯收获机械普遍存在的薯土分离不完全、易于堵塞、振动大和功耗过大等问题,该文研制了一种与四轮拖拉机配套的圆盘栅式马铃薯挖掘机。为提高分离效率,该机采用栅条式挖掘装置和圆盘栅式分离装置,通过计算确定了挖掘装置和分离装置各关键参数。改进了圆盘切刀结构,方便其切土的同时漏掉侧边细小土壤。田间试验表明:圆盘栅式马铃薯挖掘机挖掘、输运流畅、分离效果显著,伤薯率为4.3%、损失率为3.3%、明薯率为97.5%,3项指标结果均达到了技术规范设计要求。此外与拨指轮式马铃薯挖掘机进行的田间试验对比中发现,该机在明薯率和损伤率2项参数对比中占优。因此,圆盘栅式马铃薯挖掘机的研制成功为西北旱作农业区垄作马铃薯的挖掘提供了一种防堵、薯块易捡拾、功耗小和适应性强的马铃薯挖掘机。

关键词：农业机械挖掘装置结构设计分离装置马铃薯

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收获期马铃薯块茎碰撞恢复系数测定与影响因素分析

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农业工程学报 2017年第13期33卷 50-57页

作者：冯斌孙伟石林榕孙步功张涛吴建民甘肃农业大学农学院兰州730070 兰州职业技术学院兰州730070 甘肃农业大学机电工程学院兰州730070

为了建立马铃薯块茎在土薯分离机构和振动筛上发生碰撞时的碰撞模型,该文基于质点对固定面的碰撞动力学理论在自制测定装置上对马铃薯块茎碰撞恢复系数进行了试验测定。对块茎碰撞恢复系数的主要影响因素碰撞材料、下落高度、块茎质量... 详细信息

为了建立马铃薯块茎在土薯分离机构和振动筛上发生碰撞时的碰撞模型,该文基于质点对固定面的碰撞动力学理论在自制测定装置上对马铃薯块茎碰撞恢复系数进行了试验测定。对块茎碰撞恢复系数的主要影响因素碰撞材料、下落高度、块茎质量、含水率、跌落方向和马铃薯品种等进行了混合正交试验和单因素试验。混合正交试验结果表明,各因素对马铃薯块茎碰撞恢复系数的影响顺序为:碰撞材料、下落高度、块茎质量、含水率、跌落方向和马铃薯品种,其中碰撞材料、下落高度、块茎质量和含水率影响较为显著。单因素试验结果表明,马铃薯与65Mn钢、橡胶、马铃薯和土块间块茎碰撞恢复系数依次减小,其中新大坪的值分别为0.791 2、0.710 5、0.663 2、0.525 3,陇薯7号的值分别为0.762 7、0.695 2、0.690 4、0.563 1;马铃薯块茎碰撞恢复系数随着下落高度、块茎质量和含水率的增加而减小,回归方程决定系数均大于0.9。研究结果可为马铃薯收获机挖掘及土薯分离装置关键部件的优化设计提供参考。

关键词：农作物运动学机械化马铃薯碰撞恢复系数

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西北旱区玉米籽粒堆积和过筛试验

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西北农业学报 2024年第9期33卷 1632-1640页

作者：韩进耀石林榕武威市凉州区农业机械化技术推广站甘肃武威733000 甘肃农业大学机电工程学院兰州730070

为了探究西北旱区主要种植玉米品种的堆积和过筛性能,设计及优化了玉米播种和收获装置,对4个玉米品种(‘三保黄金糯’‘东单509’‘大成168’‘铁杆吨玉’)进行参数测定、堆积和过筛试验。堆积试验结果表明,玉米在亚克力板上形成的堆积... 详细信息

为了探究西北旱区主要种植玉米品种的堆积和过筛性能,设计及优化了玉米播种和收获装置,对4个玉米品种(‘三保黄金糯’‘东单509’‘大成168’‘铁杆吨玉’)进行参数测定、堆积和过筛试验。堆积试验结果表明,玉米在亚克力板上形成的堆积角基本处于14~19°,在铁板上形成的堆积角基本处于18~21°;同一品种玉米在铁板上形成的堆积角比大于亚克力板。玉米过筛试验结果表明,玉米过筛率的大小与孔的大小呈正相关,‘三保黄金糯’玉米品种的过筛率最大,其次是‘东单509’‘大成168’和‘铁杆吨玉’。筛孔同尺寸条件下玉米籽粒在方孔筛板上过筛率要高于比圆孔;1号收集盒种子质量占比较大,为60%~80%。部分种子掉落2号收集盒,较少种子掉入3号收集盒,极少到进入4号收集盒。

关键词：玉米特征尺寸堆积角透筛率

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