检索结果-内蒙古大学图书馆

农业机械学报 2020年第11期51卷 148-157页

作者：江涛关卓怀梁苏宁李海同吴崇友胡志超农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对现有油菜捡拾器在复杂田块作业时作业稳定性低的问题,设计了一种用于铰接式齿带捡拾器的地面仿形减振装置。通过建立仿形减振系统动力学模型,确定了影响地面仿形稳定性的关键结构与作业参数。以仿形弹簧刚度、系统阻尼比和捡拾器前... 详细信息

针对现有油菜捡拾器在复杂田块作业时作业稳定性低的问题,设计了一种用于铰接式齿带捡拾器的地面仿形减振装置。通过建立仿形减振系统动力学模型,确定了影响地面仿形稳定性的关键结构与作业参数。以仿形弹簧刚度、系统阻尼比和捡拾器前进速度为试验因素,以铰接点处的峰值角度均差和仿形稳定性变异系数为评价指标,进行了基于响应面法的三因素三水平BoxBenhnken组合试验,得到影响峰值角度均差的因素影响力由大到小依次为阻尼比、弹簧刚度、前进速度,影响仿形稳定性变异系数的因素影响力由大到小依次为前进速度、弹簧刚度、阻尼比。通过软件寻优得到角度均差和仿形稳定性变异系数最小条件下的最佳参数组合为:弹簧刚度9.7 N/mm、阻尼比0.38、前进速度0.95 m/s,对应的理论角度均差为2.3°、仿形稳定性变异系数为6.2%。田间对比试验表明,挂接仿形减振装置的捡拾器平均捡拾损失率4.53%,平均含杂率3.22%,分别比未挂接减振装置的同一捡拾器降低了30.73%和27.64%,作业效果提升明显。

关键词：油菜捡拾器仿形减振

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油菜联合收割机双向电驱动分行竖割刀设计

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农业工程学报 2019年第3期35卷 1-8页

作者：关卓怀吴崇友王刚李海同沐森林农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对传统油菜联合收割机分行竖割刀存在振动大、损失率高的问题,该文设计了双向电驱动分行竖割刀装置。根据对称式双偏心轮的运动学特征和双动刀片切割油菜茎秆的力学模型,确定了传动机构和刀片的主要参数;建立了动刀切割运动轨迹方程,... 详细信息

针对传统油菜联合收割机分行竖割刀存在振动大、损失率高的问题,该文设计了双向电驱动分行竖割刀装置。根据对称式双偏心轮的运动学特征和双动刀片切割油菜茎秆的力学模型,确定了传动机构和刀片的主要参数;建立了动刀切割运动轨迹方程,通过数值模拟分析不同切割速比(割刀平均速度与收割机前进速度之比)下的切割效果,以未切割率与重复切割率之和最小为约束条件,确定切割速比为1.1时切割效果最优;将双向电驱动分行竖割刀应用于4LZ-6T型油菜联合收割机并开展振动测试,仅竖割刀工作时,割台振动加速度为0.11g,为横割刀振动加速度的11%;田间试验表明,装有双向电驱动分行竖割刀的油菜联合收割机收获总损失率为6.15%,其中割台损失率为3.37%,竖割刀分行平均损失率为1.03%;在切割速比为1.08、1.63、2.40时,竖割刀的分行损失率分别为0.90%、1.04%和1.14%,在接近最优切割速比1.1时,竖割刀分行损失率最小为0.90%,相较另外2种切割速比,竖割刀分行损失率分别减小了13.5%和26.7%。该研究和设计可为油菜割台结构改进和降低油菜联合收割机收获损失提供参考。

关键词：机械化收获设计油菜联合收割机竖割刀切割轨迹振动

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湿黏地播后镇压过程土壤-小麦交互模型参数标定

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农业机械学报 2024年第S1期55卷 147-155页

作者：罗伟文申海洋顾满凌洁顾峰玮吴峰胡志超农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

离散元仿真是研究播后镇压过程中土下种子受力特性与移位规律的有效途径,土壤-种子离散元模型及其参数显著影响仿真结果。但长江中下游湿黏地土壤含水率高、黏性强,常规土壤参数无法与其物理性质相匹配,缺乏准确的土壤-小麦离散元模型... 详细信息

离散元仿真是研究播后镇压过程中土下种子受力特性与移位规律的有效途径,土壤-种子离散元模型及其参数显著影响仿真结果。但长江中下游湿黏地土壤含水率高、黏性强,常规土壤参数无法与其物理性质相匹配,缺乏准确的土壤-小麦离散元模型参数。本研究对播后镇压过程中湿黏土与小麦交互模型的接触参数进行标定。基于物理实测试验与显著性分析试验,初步获取参数取值范围,筛选出对自然堆积坡度系数影响显著的参数;通过响应面试验,获取各关键参数与坡度系数的回归模型和多组较优土壤-土壤参数、土壤-小麦参数组合方案,对比实际压缩试验与仿真试验的位移-力曲线误差,筛选出最佳参数组合方案;通过对比准静态压缩试验、滚动压缩试验及田间试验的模拟值与实际值,评估参数模型的准确性。结果表明:土壤-土壤恢复系数(C_(R1))、土壤-土壤滚动摩擦因数(R_(F1))、土壤-土壤表面能(S_(E1))对湿黏土自然堆积坡度系数(C_(S1))有显著影响;土壤-小麦静摩擦因数(S_(F2))、土壤-小麦滚动摩擦因数(R_(F2))、土壤-小麦表面能(S_(E2))对土壤-小麦混合物坍塌堆积坡度系数(C_(S2))有显著影响;获得最优参数组合方案:C_(R1)为0.12、R_(F1)为0.35、S_(E1)为3.90 J/m^(2)、S_(F2)为0.48、R_(F2)为0.29、S_(E2)为1.69 J/m^(2);优化模型下各验证试验的相对误差分别为7.16%(准静态压缩试验)、10.41%(滚动压缩试验)、14.42%(田间试验)。研究结果可为镇压过程中土壤-种子互作特性研究和湿黏地小麦播种机设计提供参考。

关键词：湿黏地小麦播种离散元方法参数标定试验验证

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倾斜输送式油菜割晒机铺放质量分析与试验

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农业工程学报 2021年第4期37卷 59-68页

作者：关卓怀江涛李海同吴崇友张敏王刚沐森林农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对油菜切割输送铺放过程中分枝牵扯和架空导致侧向输送难、割幅内铺放空间小、铺放难的问题,该研究根据油菜倾斜输送原理,设计了倾斜输送式侧铺放油菜割晒机。结合茎秆顺畅迁移的几何条件和运动学条件分析了油菜茎秆切割输送铺放过程... 详细信息

针对油菜切割输送铺放过程中分枝牵扯和架空导致侧向输送难、割幅内铺放空间小、铺放难的问题,该研究根据油菜倾斜输送原理,设计了倾斜输送式侧铺放油菜割晒机。结合茎秆顺畅迁移的几何条件和运动学条件分析了油菜茎秆切割输送铺放过程,确定了倾斜输送式油菜割晒机主要结构参数和工作参数,明确了铺放质量的影响要素为拨禾轮转速、输送带线速度和输送装置倾角。以铺放角度、上下层铺放角度差、铺放宽度变异系数和铺放高度变异系数为铺放质量评价指标开展了二次回归正交组合试验。结果表明,输送装置倾角对铺放质量的影响最显著,优化参数组合为拨禾轮转速35r/min,输送带线速度1.5m/s,输送装置倾角27°。田间试验结果表明,优化参数组合条件下,割晒油菜的平均铺放角为28.3°,上、下层铺放角度差为5.4°,铺放宽度变异系数为9.6%,铺放高度变异系数为8.6%,铺放损失率为0.73%;晾晒4 d后油菜茎秆含水率和籽粒含水率分别为47.9%和9.7%,相较晾晒前分别降低了35.1%和74.4%,有利于后续捡拾脱粒清选。倾斜输送式油菜割晒机可实现油菜的顺畅输送、整齐铺放和高质低损割晒,满足多熟制油菜分段收获需要。研究结果可为油菜割晒机结构改进提供参考。

关键词：农业机械试验油菜收获割晒机倾斜输送侧铺放铺放质量

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先揉切后分离风筛组合式花生膜秧分离装置设计与试验

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农业机械学报 2020年第12期51卷 112-121页

作者：杨猛张延化张冲顾峰玮于昭洋胡志超农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对覆膜花生收获后的花生秧在饲料加工过程中存在膜秧分离不彻底、损失率高等问题,结合揉切后物料尺寸特征和悬浮特性,设计了一种兼具分级、清土、输送和除膜功能的风筛组合式膜秧分离装置,并进行了膜秧分离特性试验与参数优化。以上... 详细信息

针对覆膜花生收获后的花生秧在饲料加工过程中存在膜秧分离不彻底、损失率高等问题,结合揉切后物料尺寸特征和悬浮特性,设计了一种兼具分级、清土、输送和除膜功能的风筛组合式膜秧分离装置,并进行了膜秧分离特性试验与参数优化。以上层筛风机转速、下层筛风机转速和振动筛频率为试验因素,以除膜率和损失率为试验指标,运用Design-Expert 8.0.6软件设计三因素三水平二次回归正交试验,建立了响应面回归模型,并进行优化与试验验证。结果表明:各因素对除膜率影响的主次顺序为:下层筛风机转速、上层筛风机转速、振动筛频率;各因素对损失率影响的主次顺序为:下层筛风机转速、振动筛频率、上层筛风机转速。对优化结果进行了试验验证,当上层筛风机转速760 r/min、下层筛风机转速670 r/min、振动筛频率4 Hz时,除膜率为91.24%,损失率为8.51%,验证试验结果与模型预测值相对误差小于5%。

关键词：花生秧膜秧分离装置参数优化正交试验

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植保无人机下洗气流对作物冠层作用规律研究

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农业机械学报 2021年第1期52卷 40-48页

作者：田志伟薛新宇徐阳杨风波孙竹农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

植保无人机作业过程中,旋翼下洗气流不仅会对雾滴沉积效果产生影响,还会对作物冠层产生扰动作用。揭示冠层扰动区域的特点,有助于理解无人机作业特征,可为优化雾滴沉积效果和施药系统提供理论依据。本文通过航拍方法和机器视觉技术研究... 详细信息

植保无人机作业过程中,旋翼下洗气流不仅会对雾滴沉积效果产生影响,还会对作物冠层产生扰动作用。揭示冠层扰动区域的特点,有助于理解无人机作业特征,可为优化雾滴沉积效果和施药系统提供理论依据。本文通过航拍方法和机器视觉技术研究了无人机下洗气流对作物冠层的影响。结果表明:单旋翼和多旋翼无人机下洗气流所引起的作物冠层扰动区域特征有明显差异。悬停时,单旋翼无人机的冠层扰动区域呈环状,面积较大;多旋翼无人机呈圆形,面积较小。作业时,因受机身不对称结构影响,单旋翼无人机前进和倒退两种飞行姿态的冠层扰动区域特征有所不同,前进时,冠层扰动区域面积小且不规则,倒退时,扰动区域面积较大且呈U状分布包裹机头;多旋翼无人机2种飞行姿态下冠层扰动区域面积和形状基本一致。作业速度对冠层扰动区域特征有显著影响。速度低时,扰动区域较为集中,呈近似椭圆形分布,植株摆动剧烈;速度高时,下洗气流扫掠而过,扰动区域呈长条状分布,植株摆动很小。当P20型植保无人机速度为3、4、5、6 m/s时,冠层扰动区域平均滞后距离分别为1.77、2.71、3.61、4.31 m。扰动区域滞后距离和无人机飞行速度成正比,对两者关系进行回归分析,得出决定系数R^2为0.8754。此外,速度越大,下洗气流对自然风的抵抗作用越弱,冠层扰动区域位置不稳定,不利于抑制雾滴漂移。

关键词：植保无人机下洗气流作物冠层涡旋光流法

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花生机械化收获装备与技术研究进展

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农业机械学报 2024年第8期55卷 21-38页

作者：申海洋罗伟文吴峰顾峰玮杨红光胡志超农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

花生收获季节性强,人工作业劳动强度高,效率低,收获损失大,花生生产需要依靠成熟的机械化收获技术。中国的花生收获机械化水平在花生机械化生产环节中处于较低水平,严重制约了中国花生机械化水平的整体提高。本文在阐述花生收获作业模... 详细信息

花生收获季节性强,人工作业劳动强度高,效率低,收获损失大,花生生产需要依靠成熟的机械化收获技术。中国的花生收获机械化水平在花生机械化生产环节中处于较低水平,严重制约了中国花生机械化水平的整体提高。本文在阐述花生收获作业模式为联合收获作业模式、两段式收获作业模式和三段式收获作业模式的基础上,对中国花生机械化收获的挖掘装置和摘果装置进行了系统归纳总结,并阐述了输送链式花生收获机、条铺式花生收获机、挖掘翻秧花生收获机、半喂入和全喂入式花生联合收获机的性能和特点。同时,分析了美国花生机械化收获技术,并对印度花生收获机进行了简述。最后,在总结花生机械化收获装备特点的基础上,分析了中国花生收获机械存在的问题,并对未来发展趋势进行了展望。指出花生机械化收获装备将进入以智能化、精细化、高效化为主导的新阶段。

关键词：花生分段收获联合收获作业模式综述

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基于无人机平台的绿肥种子撒播装置设计与试验

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农业机械学报 2022年第11期53卷 76-85页

作者：高学梅游兆延吴惠昌彭宝良王申莹曹明珠农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对水稻收获前稻田以及丘陵山区播种绿肥,存在机具无法下田作业、人工撒播劳动强度大的问题,基于农用多旋翼无人机平台,设计离心甩盘式绿肥种子撒播装置。该装置可与多品牌无人机方便、快速组配挂接,主要由挂接机构、种箱、排种机构、... 详细信息

针对水稻收获前稻田以及丘陵山区播种绿肥,存在机具无法下田作业、人工撒播劳动强度大的问题,基于农用多旋翼无人机平台,设计离心甩盘式绿肥种子撒播装置。该装置可与多品牌无人机方便、快速组配挂接,主要由挂接机构、种箱、排种机构、撒种机构及自动控制系统构成,设计螺旋输送式排种机构可实现连续稳定定量排种,优化撒种机构使得撒播更加均匀顺畅,控制系统可跟随无人机飞行速度控制排种机构排种量,并根据不同品种绿肥种子设定撒种机构甩种盘转速,从而实现多品种绿肥种子定量排种、均匀撒播。选取典型绿肥品种紫云英种子为试验物料,以撒播均匀性变异系数Y_(1)和单位面积撒种量误差Y_(2)为评价指标,螺旋输送器转速A、甩种盘转速B、飞行速度C为试验因素,开展三因素三水平正交试验。结果表明:螺旋输送器转速A和甩种盘转速B对两评价指标影响极显著,飞行速度C对两评价指标影响显著,影响撒播均匀性变异系数Y_(1)的主次因素为B、A、C,影响单位面积撒种量误差Y_(2)的主次因素为A、B、C,最佳因素水平组合A_(2)B_(2)C_(2),即A为190 r/min、B为1 700 r/min、C为5 m/s时,Y_(1)为28.47%,Y_(2)为11.81%。田间试验表明,在最佳参数组合下,整体出苗良好。该研究为改进完善无人机离心甩盘式绿肥撒播装置,以及大面积推广绿肥种植提供了理论依据和装备支撑。

关键词：撒播装置绿肥种子无人机

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正负气压式油菜割台分行落粒回收装置设计与试验

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农业机械学报 2022年第7期53卷 103-112,249页

作者：关卓怀江涛沐森林李海同张敏吴崇友农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对油菜联合收获分行剪切落粒多、损失高的问题,提出了油菜割台分行损失气力回收方法,设计了正负气压组合式油菜割台分行落粒回收装置。通过正压气流导向收集分行散落物料,并由负压气流定向输送回割台,实现回收减损。基于Fluent构建了... 详细信息

针对油菜联合收获分行剪切落粒多、损失高的问题,提出了油菜割台分行损失气力回收方法,设计了正负气压组合式油菜割台分行落粒回收装置。通过正压气流导向收集分行散落物料,并由负压气流定向输送回割台,实现回收减损。基于Fluent构建了回收管内部流场仿真分析模型,单因素试验确定了喉管直径、喉管倾角分别为70 mm、120°,在一定范围内负压气流速度随渐扩角、渐缩角的增大而减小且存在交互作用;以进风口直径、渐缩段长度、出风口直径和渐扩段长度为试验因素,以负压气流速度为评价指标,开展了四元二次回归正交组合试验,结果表明影响负压气流速度的主次顺序为渐扩段长度、进风口直径、渐缩段长度、出风口直径,较优参数组合为进风口直径94 mm、渐缩段长度38 mm、出风口直径115 mm、渐扩段长度350 mm;建立了回收装置内部流场物料CFDDEM耦合仿真模型,研究了正压、负压气流速度对物料回收效果的影响,结果表明物料回收率随正压气流速度的升高先增大后减小、随负压气流速度的升高持续增大,明确了较优正压气流速度为20 m/s;基于正、负压气流流量分析,确定了气流分配器中两路气流通道的截面积之比为1∶3;田间试验表明装备分行落粒回收装置后油菜割台损失率、竖割刀损失率分别为1.26%、0.39%,分别下降了21.8%、47.3%,有效降低了分行损失和割台损失。

关键词：油菜联合收获机割台分行损失气力回收

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基于机器视觉的大豆机械化收获质量在线监测方法

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农业机械学报 2021年第1期52卷 91-98页

作者：陈满倪有亮金诚谦徐金山张光跃农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

针对大豆机械化收获过程中缺少联合收获机作业质量(破碎含杂率)在线监测装置的问题,提出了基于机器视觉的大豆机械化收获图像采集系统、大豆成分分类识别算法和谷物联合收获机作业质量监测方法。采用改进分水岭算法对大豆图像进行有效分... 详细信息

针对大豆机械化收获过程中缺少联合收获机作业质量(破碎含杂率)在线监测装置的问题,提出了基于机器视觉的大豆机械化收获图像采集系统、大豆成分分类识别算法和谷物联合收获机作业质量监测方法。采用改进分水岭算法对大豆图像进行有效分割,筛选RGB和HSV颜色空间特征值,基于颜色特征值对分割后大豆图像各闭合区域进行分类识别,构建了量化评价模型,测试了算法的准确性,并进行了相关的田间试验。结果表明,R、S、H分量一阶矩特征值对大豆各成分具有较好的特征分离性,通过这3个分量颜色阈值能够很好地进行大豆成分分类;系统大豆完整籽粒查准率为87.26%、查全率为86.17%,大豆破碎籽粒查准率为86.45%、查全率为79.42%,大豆杂质查准率为85.19%、查全率为83.69%;在田间测试过程中,本文设计的检测方法对谷物联合收获机作业质量性能评定结果与人工检测一致。本文所提出的算法能快速、有效、稳定地识别完整籽粒、破碎籽粒和杂质,量化模型能准确计算出破碎含杂率,从而实现大豆机械化收获质量可视化监测与报警,可为智能谷物联合收获机参数在线监测及自适应控制策略研究提供技术支持。

关键词：大豆联合收获机作业质量在线监测机器视觉分类识别分水岭算法

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