检索结果-内蒙古大学图书馆

农业工程学报 2019年第23期35卷 9-20页

作者：高筱钧徐杨张东兴杨丽鲁兵苏媛夏国艺崔涛中国农业大学工学院北京100083 农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

为满足在高速条件下玉米精量播种的要求,从工作原理出发,设计一种可从根本上解决因高速作业带来的充种性能不佳、清种结构复杂等问题的高速精量排种器,其利用高速作业产生的离心力进行充种与清种,将现行的种子堆积依靠重力充种的形式改... 详细信息

为满足在高速条件下玉米精量播种的要求,从工作原理出发,设计一种可从根本上解决因高速作业带来的充种性能不佳、清种结构复杂等问题的高速精量排种器,其利用高速作业产生的离心力进行充种与清种,将现行的种子堆积依靠重力充种的形式改成气送充种,对排种盘、型孔插件、护种板结构形状进行了理论分析和参数设计,采用文丘里管进行有序气吹送种,型孔插件与护种板相配合充种与携种,护种板宽度变化清种。分别对排种器工作速度、种子喂入速度、气送风压进行单因素试验,以合格指数、漏播指数、重播指数为试验指标,得出各因素对排种性能的影响,其中此工作原理下增加排种器工作速度不但不会增加漏充指数,反而降低并基本保持不变。为得到排种器的最佳性能参数,进行正交旋转组合试验并构建各因素与指标间的关系式。采用响应曲面法对试验结果进行目标优化,并通过台架试验进行验证:得到工作速度为9 km/h,种子喂入量为1.91 kg/min,气送风压为492.17 Pa时,排种合格指、漏播指数、重播指数分别为93.14%,1.00%,5.86%,经台架试验验证,优化结果可靠。试验结果表明此种气送式高速玉米精量排种器很好的解决了在高速作业下充种难,清种复杂的问题,在高速工作条件下能保持良好的排种性能。

关键词：农业机械作物设计高速玉米向心力回归方程

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基于DEM-CFD的玉米气吸式排种器种盘设计与试验

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农业机械学报 2019年第5期50卷 50-60页

作者：丁力杨丽张东兴崔涛高筱钧中国农业大学工学院北京100083 农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

针对玉米气吸式排种器高速作业下种子运动十分复杂、难以进行准确分析计算的问题,采用DEM(离散元)和CFD(计算流体力学)耦合的方法,模拟了气吸式排种器工作过程,分析了种子受到的曳力和运动速度,得出不同种子充种能力大小依次为:小扁形... 详细信息

针对玉米气吸式排种器高速作业下种子运动十分复杂、难以进行准确分析计算的问题,采用DEM(离散元)和CFD(计算流体力学)耦合的方法,模拟了气吸式排种器工作过程,分析了种子受到的曳力和运动速度,得出不同种子充种能力大小依次为:小扁形、类圆形、大扁形。经过仿真分析,有针对性地选取不易吸附充种的大扁形种子,建立充种过程数学模型,优化种盘型孔凸台高度和型孔凸台角度参数。为了获得排种器的最佳性能参数,以型孔凸台角度、型孔凸台高度、种层高度为试验因素,以排种合格指数、重播指数、漏播指数为试验指标进行三因素二次旋转正交组合试验,并应用Design-Expert 8. 0. 6软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析,得到了各因素对指标影响关系。采用多目标优化方法,确定了最佳参数组合:型孔凸台角度为35. 76°,型孔凸台高度为3. 11 mm,种层高度为55. 61 mm,排种合格指数最高。此时,排种器性能指标为:合格指数91. 60%,漏播指数3. 90%,重播指数4. 50%。对优化结果进行验证试验,并与原排种器进行对比,验证结果与优化结果基本一致,且合格指数和漏播指数均优于原排种器,满足玉米精密播种的要求。

关键词：玉米气吸式排种器离散元计算流体力学响应面法回归分析

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运动参数对草地切根刀具与土壤作用关系的影响

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吉林大学学报（工学版） 2019年第3期49卷 903-911页

作者：梁方尤泳王德成王光辉贺长彬李帅华中农业大学工学院武汉430070 农业部长江中下游农业装备重点实验室武汉430070 中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

为降低切根刀具与土壤的相互作用力和功耗,优化刀轴转速与前进速度的匹配关系,通过土槽试验,得到速比(刀尖点线速度与机组行进速度的比值)分别为16. 9、20. 7、24. 5、28. 2、32. 0时,不同前进速度(0. 5、1、1. 4 m/s)与转速(根据速比... 详细信息

为降低切根刀具与土壤的相互作用力和功耗,优化刀轴转速与前进速度的匹配关系,通过土槽试验,得到速比(刀尖点线速度与机组行进速度的比值)分别为16. 9、20. 7、24. 5、28. 2、32. 0时,不同前进速度(0. 5、1、1. 4 m/s)与转速(根据速比与前进速度计算得到)组合下的扭矩、比功耗(单位体积功耗)和总功率。分析发现,同一速比下,对应的扭矩变异系数分别为2. 4%、5. 2%、1. 7%、7. 5%、3. 9%,对应的比功耗变异系数分别为1. 0%、3. 4%、8. 8%、2. 7%、2. 7%,这表明在速比一定时,扭矩与比功耗同运动参数组合无关,仅由速比决定。因此,建立了速比与扭矩,速比与比功耗,速比、刀轴转速与总功率的数学关系,并通过速比与切土节距的关系,分析了产生上述规律的原因。根据建立的数学关系,在16～32的速比范围内求其极值,得到在速比分别为27. 41和26. 31时,扭矩和比功耗分别取得最小值90. 79 N·m和6369 kJ/m^3;在速比为28、转速取最小值200 r·min^(-1)时,总功率取得最小值2362 W。速比为26. 31时,即比功耗取得最小值时,扭矩和总功率均接近最小值(与最小值分别相差1. 2%和4. 2%),是草地切根作业适宜速比。

关键词：农业工程切根刀具运动参数速比土槽试验扭矩比功耗总功率

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气送式高速玉米精量排种器导流涡轮设计与试验

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农业机械学报 2019年第11期50卷 42-52页

作者：高筱钧徐杨贺小伟张东兴杨丽崔涛中国农业大学工学院北京100083 农业农村部土壤机器植物系统技术重点实验室北京100083 塔里木大学机械电气化工程学院阿拉尔843300

为了提高气送式高速玉米精量排种器的工作性能,设计了3种结构类型的导流涡轮,通过计算流体力学(Computational fluid dynamic,CFD)方法模拟仿真与理论分析得出,导流涡轮可有效提高排种器内部空气的流动性,增大外圈型孔处空气流速流量,... 详细信息

为了提高气送式高速玉米精量排种器的工作性能,设计了3种结构类型的导流涡轮,通过计算流体力学(Computational fluid dynamic,CFD)方法模拟仿真与理论分析得出,导流涡轮可有效提高排种器内部空气的流动性,增大外圈型孔处空气流速流量,增大压覆作用力,且具有较大迎风角和具备曲线结构的导流涡轮C具有较好的扰动性和导流性,效果最佳。为了获得安装有导流涡轮C排种器的最佳性能参数,以工作速度、种子喂入量和气送风压为试验因素,以合格指数、漏播指数和重播指数为试验指标进行三元二次回归正交旋转组合试验,并应用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析,得到了各因素对指标的影响关系。采用多目标优化方法,确定最佳参数组合为:工作速度为9.8 km/h、种子喂入量为1.8 kg/min、气送风压为8 kPa。此时,排种器合格指数最高,其性能指标为合格指数91.32%、漏播指数2.83%、重播指数5.85%。对优化结果进行对比验证试验,在相同条件下与未安装导流涡轮的排种器进行对比表明,安装导流涡轮可以有效提高排种器工作性能。

关键词：玉米高速排种器计算流体力学导流涡轮

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颗粒肥料离散元仿真边界参数系统化研究

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农业机械学报 2018年第9期49卷 82-89页

作者：刘彩玲魏丹宋建农黎艳妮都鑫张福印中国农业大学农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

离散元边界参数对仿真精确性具有重要的影响。为提高离散元仿真精度,以大颗粒尿素颗粒为研究对象,利用Plackett-Burman休止角仿真试验进行了重要边界参数的筛选,确定影响显著的参数依次为尿素颗粒间滚动摩擦因数、颗粒间静摩擦因数和颗... 详细信息

离散元边界参数对仿真精确性具有重要的影响。为提高离散元仿真精度,以大颗粒尿素颗粒为研究对象,利用Plackett-Burman休止角仿真试验进行了重要边界参数的筛选,确定影响显著的参数依次为尿素颗粒间滚动摩擦因数、颗粒间静摩擦因数和颗粒与ABS板间静摩擦因数,且3种边界参数影响尿素颗粒堆积特性,休止角随着3种边界参数的增大而增大。利用自制静摩擦因数测量仪和虚拟仿真标定方法分别对颗粒与ABS板间的静摩擦因数、颗粒间静摩擦因数和颗粒间滚动摩擦因数进行研究,并对确定值进行了堆积过程的仿真和试验验证,仿真休止角与实际试验休止角相对误差仅为0.36%,不同含水率下的实际试验休止角与标定参数下的仿真休止角相对误差均不大于3.25%,表明仿真确定的边界参数和仿真模型的有效性。

关键词：颗粒肥料离散元休止角边界参数参数标定

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基于喂入量检测的玉米脱粒间隙自动控制系统研究与试验

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农业工程技术 2022年第36期 104页

作者：樊晨龙张东兴杨丽崔涛和贤桃赵慧慧中国农业大学工学院农业农村部土壤机器植物系统技术重点实验室

由于田间环境复杂、作物生长密度不同而引起玉米籽粒收获机喂入量发生波动，易导致其脱粒性能下降和滚筒堵塞的问题。针对上述问题，该研究设计了基于喂入量检测的玉米脱粒间隙自动控制系统，实现了不同喂入量与最优脱粒间隙的自动匹配... 详细信息

由于田间环境复杂、作物生长密度不同而引起玉米籽粒收获机喂入量发生波动，易导致其脱粒性能下降和滚筒堵塞的问题。针对上述问题，该研究设计了基于喂入量检测的玉米脱粒间隙自动控制系统，实现了不同喂入量与最优脱粒间隙的自动匹配。通过台架试验确定了脱粒间隙控制模型最优参数组合为：当喂入量为6 kg/s、8 kg/s和10 kg/s时，最优脱粒间隙分别为45 mm、50 mm和55 mm。当喂入量递增（6-8-10 kg/s）、先增后减（6-10-8 kg/s、8-10-6 kg/s）、先减后增（8-6-10 kg/s、10-6-8 kg/s）和递减（10-8-6kg/s）条件下，以脱粒滚筒轴峰值扭矩、扭矩波动范围、籽粒破碎率和未脱净率为评价指标，对脱粒间隙自动控制装置和脱粒间隙恒定装置进行性能对比试验。结果表明：较脱粒间隙恒定装置，基于喂入量检测的脱粒间隙自动控制装置的滚筒轴峰值扭矩、扭矩波动范围、籽粒破碎率和未脱净率分别降低了18.38%、38.27%、2.08%和0.10%；其中控制系统籽粒破碎率低于5.00%，优于国家标准。由此可见，当喂入量波动条件下，对脱粒间隙进行自适应控制可以获得更好的作业质量。

关键词：玉米收获机脱粒滚筒喂入量脱粒间隙电液控制系统

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振动供种型孔轮式非圆种子精密排种器设计与试验

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农业机械学报 2018年第5期49卷 108-115页

作者：刘彩玲王超宋建农都鑫张福印中国农业大学农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

为满足非圆种子低播量精密播种的种植要求,基于型孔轮式排种器提出了一种振动定向供种机构,分析了种子振动定向排序的机理,建立了种子在定向供种机构上的运动模型和充填型孔过程的动力学模型,完成了关键结构的参数设计。以V型槽安装倾... 详细信息

为满足非圆种子低播量精密播种的种植要求,基于型孔轮式排种器提出了一种振动定向供种机构,分析了种子振动定向排序的机理,建立了种子在定向供种机构上的运动模型和充填型孔过程的动力学模型,完成了关键结构的参数设计。以V型槽安装倾角、振动方向角、振动频率、电压值(振幅)及排种轮转速为试验因素进行了二次回归旋转正交组合试验,并应用Design-Expert 8.0.6软件对试验数据进行多元回归分析和响应曲面分析,得到了因素与合格率间回归模型和因素对指标影响关系,确定了影响合格率的因素重要性次序为振动频率、振幅、振动方向角、安装倾角和排种轮转速。基于回归模型进行了参数优化并进行了试验验证,结果表明:当安装倾角4.02°、振动方向角31.29°、振动频率35.9 Hz、振幅4.03 V、转速5.55 r/min时,合格率为97.64%,漏充率为2.36%,试验中未出现多于3粒/穴的情况。采用二次回归旋转正交组合设计建立回归模型,试验结果与理论分析结论一致,满足了低播量精密播种的农艺要求,表明了振动供种组合型孔轮式排种器实现非圆种子精密排种的可行性。

关键词：非圆种子精密播种定向供种振动式型孔轮

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振动深松机多组振动深松铲自平衡性能及仿真分析

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农业工程学报 2018年第4期34卷 92-99页

作者：孙亚朋董向前宋建农王继承刘彩玲徐光浩中国农业大学农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

振动深松具有减阻的优势,但振动对拖拉机及驾驶员的不利影响制约其推广,该文对振动深松机多组振动深松铲进行自平衡性能分析。在优化试验中,多组深松铲振动作业时的剧烈振动易造成试验设备损坏,仿真试验可避免危险工作环境下的实车试验... 详细信息

振动深松具有减阻的优势,但振动对拖拉机及驾驶员的不利影响制约其推广,该文对振动深松机多组振动深松铲进行自平衡性能分析。在优化试验中,多组深松铲振动作业时的剧烈振动易造成试验设备损坏,仿真试验可避免危险工作环境下的实车试验。对拖拉机-振动深松机系统进行受力分析,并基于ADAMS建立其仿真模型,建模过程包括导入三维模型、定义轮胎与地面之间接触力和摩擦力等。理论与仿真分析相互验证,得到拖拉机后轮所受支持力均值分别为27.8、26.4 kN,误差为1.4 kN,并且二者主振动曲线变化趋势一致。采用加权加速度均方根值评价振动对驾驶员的影响。通过MATLAB编程,利用功率谱密度函数,计算得到驾驶座质心总加权加速度均方根值。利用Design-Expert软件设计试验并优化得到6组振动影响较小的四组振动松土铲作业初始相位角组合,减振比率超过90%,实现了振动深松机作业时的自平衡。

关键词：农业机械振动计算机仿真深松自平衡 ADAMS

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草地修复与改良机械化技术态势

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林业和草原机械 2020年第1期1卷 13-20页

作者：王德成尤泳贺长彬中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学农业部草地管理与合理利用重点实验室北京100094 中国农业大学农业部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083 内蒙古农业大学机电工程学院呼和浩特010018

为了向我国草原生态恢复和机械化改良技术发展提供参考和支持,在阐述草原退化现状及成因的基础上,对国内外草原机械化改良技术现状进行了概述、总结和分析。目前,我国初步形成了以破土切根、疏松、施肥、补播和毒杂草去除等方式为主的... 详细信息

为了向我国草原生态恢复和机械化改良技术发展提供参考和支持,在阐述草原退化现状及成因的基础上,对国内外草原机械化改良技术现状进行了概述、总结和分析。目前,我国初步形成了以破土切根、疏松、施肥、补播和毒杂草去除等方式为主的机械化改良技术体系,并相继研发了系列专用改良作业机具,但在机械化改良效果的长期跟踪、机具-土壤-植被界面系统耦合、机械化作业和耕作部件实现对土层适度扰动的模式及关键因素等基础性研究不足。开展草原土壤-根系复合土层结构基础特性、耕作部件与退化草原土层界面耦合关系、多系统契合的智能化草原改良机械装备、多界面融合的草原机具-土壤-植被系统以及机械化改良试验示范与长期效果评估等方面的研究是未来的发展方向。

关键词：天然草原机械化改良机具-土壤-植被系统耦合生态恢复

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锥面导流水平盘式小麦精量排种器设计与试验

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农业机械学报 2018年第12期49卷 56-65页

作者：刘彩玲都鑫张福印马拓张皓瑒黎艳妮中国农业大学农业农村部土壤-机器-植物系统技术重点实验室北京100083

为实现小麦低播量精密播种,提高小麦精密排种器播种精度,提出了一种锥面导流水平盘式小麦排种器,对关键参数进行了设计和理论分析,通过EDEM离散元软件完成了导条型式、型孔个数、锥盘转速、锥盘锥角对充种性能影响的单因素试验。在此基... 详细信息

为实现小麦低播量精密播种,提高小麦精密排种器播种精度,提出了一种锥面导流水平盘式小麦排种器,对关键参数进行了设计和理论分析,通过EDEM离散元软件完成了导条型式、型孔个数、锥盘转速、锥盘锥角对充种性能影响的单因素试验。在此基础上以锥盘转速、种层厚度和型孔长度为试验因素进行了多元二次回归旋转正交组合试验并应用Design-Expert 8. 0. 6软件对试验数据进行分析,得到回归模型和因素对指标影响关系,确定了对单粒率影响由大到小依次为锥盘转速、型孔长度和种层厚度;对合格率影响由大到小依次为锥盘转速、种层厚度和型孔长度,转速和种层厚度、种层厚度和型孔长度间存在交互作用。基于回归模型进行多目标参数优化并对最优组合参数进行排种性能的台架试验验证,结果表明,在转速19 r/min、型孔长度8 mm、种层厚度为8 mm时排种合格率为90. 13%、漏充率为9. 87%、单粒率为49. 50%,与仿真优化结果相吻合,验证了仿真优化结果的可靠性。与原锥盘排种器的性能对比试验表明,设计的锥面导流水平盘式排种器在速度为3、4、5 km/h时,合格率分别提高了3. 4、2. 1、1. 9个百分点,3 km/h时破碎率降低了0. 2个百分点,无论排种性能还是破碎率指标均优于原锥盘排种器。

关键词：小麦排种器渐开线导条离散元法设计试验

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