检索结果-内蒙古大学图书馆

湖南大学学报（自然科学版） 2021年第8期48卷 161-168页

作者：张学军黄爽靳伟鄢金山史增录周鑫城张朝书新疆农业大学机电工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室新疆乌鲁木齐830052 阿拉尔市天典农机制造有限责任公司新疆阿拉尔843300

为了实现农田残膜的精准捡拾,提高残膜回收机的回收率.将改进Faster R-CNN卷积神经网络运用到农田残膜的识别检测中,提出了一种农田残膜的识别方法.以11MS-1850残膜回收机工作后遗留在农田表面的残膜为研究对象,分别在晴天、阴天不同时... 详细信息

为了实现农田残膜的精准捡拾,提高残膜回收机的回收率.将改进Faster R-CNN卷积神经网络运用到农田残膜的识别检测中,提出了一种农田残膜的识别方法.以11MS-1850残膜回收机工作后遗留在农田表面的残膜为研究对象,分别在晴天、阴天不同时间段采集图像共计1648幅.通过更改图像亮度、旋转等方式扩充数据集,最终得到4950幅残膜样本图像,按照7∶2∶1划分为训练集(3465幅)、验证集(990幅)、测试集(495幅);采用双阈值算法替代传统的单阈值算法,降低了阈值对模型性能的影响;通过对比试验,选取具有残差网络结构的ResNet50作为主干特征提取网络,准确率可达88.84%,召回率为87.70%,总体精度为88.27%;为了使检测模型对小目标更加灵敏,根据数据集中残膜尺寸大小,在原有锚点基础上增加322和642的尺度参数,准确率、召回率、总体精度分别提升了1.29%、0.67%、0.97%,单幅检测时间为284.13 ms,基本满足了识别残膜的要求.可为残膜回收机加装补收装置提供参考,为研制人工智能残膜回收机提供理论基础.

关键词：残膜识别 Faster R-CNN 残差网络特征提取网络

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基于EDEM-Fluent的残膜与杂质悬浮分离仿真与试验

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农业机械学报 2022年第4期53卷 89-98页

作者：靳伟张学军丁幼春白圣贺刘伟鹏周鑫城华中农业大学工学院武汉430070 新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计重点实验室乌鲁木齐830052 中国农业机械化科学研究院集团有限公司土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083

基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利... 详细信息

基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%(其中土壤占30%)、60%(其中土壤占50%)和80%(其中土壤占70%)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77~5.83 m/s、4.89~6.46 m/s和5.31~7.40 m/s;3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67~5.77 m/s、4.88~6.37 m/s和5.29~7.22 m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%~4.79%,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大,所以选取仿真与台架试验结果的下限值计算修正系数,残膜悬浮分离速度修正系数的均值为0.95。通过田间试验可得,实现残膜与杂质分离、残膜回收的最佳风速为5~7 m/s,此时残膜含杂率均值为20.47%、回收率均值为83.62%。

关键词：残膜混合物气固耦合悬浮分离

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正多杆变隙式油葵脱粒装置设计与试验

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农业工程学报 2020年第4期36卷 26-33页

作者：张学军马少腾朱兴亮袁盼盼于蒙杰刘宇新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室乌鲁木齐830052

目前已有的油葵脱粒装置无法适用不同条件下的油葵脱粒需求,该文针对油葵在脱粒过程中油葵脱净率较低、籽粒破损率较高等问题,设计了一种基于多杆机构的变隙式油葵脱粒装置。重点介绍了变隙式油葵脱粒装置的结构及工作原理,并对变隙式... 详细信息

目前已有的油葵脱粒装置无法适用不同条件下的油葵脱粒需求,该文针对油葵在脱粒过程中油葵脱净率较低、籽粒破损率较高等问题,设计了一种基于多杆机构的变隙式油葵脱粒装置。重点介绍了变隙式油葵脱粒装置的结构及工作原理,并对变隙式凹板筛结构的间隙调节机构与角度调节机构进行运动学分析、通过运动轨迹分析和求解,确定了变隙式凹板筛可变间隙为20~60 mm。试制了变隙式油葵脱粒装置试验台,以滚筒转速、脱粒间隙、喂入量作为试验因素,以脱净率、破损率为指标开展正交试验,确定较优作业参数组合。试验结果表明:在脱粒过程中,影响油葵脱净率和籽粒破损率的因素主次顺序为脱粒间隙、滚筒转速、喂入量,较优作业参数组合为脱粒间隙35 mm、滚筒转速280 r/min、喂入量1.8 kg/s。在较优作业参数组合下进行重复试验验证,结果表明,油葵的平均脱净率为99.01%,籽粒破损率为2.28%,满足油葵脱粒作业需求。该研究的较优作业参数适用于该文试验的物料条件,实际作业中需调整脱粒凹板筛的直径大小,进而改变脱粒间隙等工作参数以适应不同条件下的油葵脱粒需求。研究结果可为后续油葵脱粒装置的设计提供参考。

关键词：农业机械收获试验油葵脱粒间隙可调多杆机构

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油葵收获机拨禾板式割台装置研制

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农业工程学报 2021年第3期37卷 27-36页

作者：靳伟丁幼春白圣贺张学军鄢金山周鑫城华中农业大学工学院武汉430070 新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室乌鲁木齐830052

针对目前油葵机械化收获存在缺少专用机械设备、籽粒损失率和破损率均较高、收获设备工作性能不可靠等问题,该研究设计了油葵联合收获机拨禾板式割台装置并介绍其结构与工作原理,建立拨禾齿的运动模型,分析拨禾机构运动特性并获取拨禾... 详细信息

针对目前油葵机械化收获存在缺少专用机械设备、籽粒损失率和破损率均较高、收获设备工作性能不可靠等问题,该研究设计了油葵联合收获机拨禾板式割台装置并介绍其结构与工作原理,建立拨禾齿的运动模型,分析拨禾机构运动特性并获取拨禾齿端点的运动轨迹。通过对拨禾齿端点运动轨迹仿真,分析拨禾板转速、机具前进速度与拨禾板圆周数量之间的变化关系;利用MATLAB软件编写程序,仿真获取相邻两拨禾齿端点的运动轨迹曲线,解决拨禾齿运动参数不合理、籽粒碰撞损失较高的难题。割台性能试验结果表明,当割台倾斜角度25°、绞龙转速150r/min、拨禾板与导板距离170 mm时,油葵花盘损失率为2.04%。进一步通过田间油葵收获正交试验和参数优化,分析油葵收获机前进速度、拨禾板转速、茎秆留茬高度的不同组合对油葵籽粒损失率及破损率的影响,利用Design-Expert获取最优参数组合。结果表明,当油葵收获机前进速度1.2 m/s、拨禾板转速240 r/min、茎秆留茬高度570 mm时,油葵籽粒损失率与破损率分别为1.90%和0.65%。研究结果可为提高油葵联合收获机的作业性能、油葵收获机的结构设计和参数优化提供参考。

关键词：农业机械收获割台拨禾板运动特性参数优化油葵

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残膜与土壤分离装置研究

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南方农机 2021年第2期52卷 65-66页

作者：靳伟新疆农业大学机电工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室新疆乌鲁木齐830052

相关高校、企业与研究院不断深入研究耕层残膜回收机械,经过不懈的努力,已经研制出多种性能优良的残膜回收机械,土壤表层残膜回收效果较好,但对残膜与土壤的分离、残膜资源循环再利用、残膜无害化降解等的研究较少。基于此,文章介绍了... 详细信息

相关高校、企业与研究院不断深入研究耕层残膜回收机械,经过不懈的努力,已经研制出多种性能优良的残膜回收机械,土壤表层残膜回收效果较好,但对残膜与土壤的分离、残膜资源循环再利用、残膜无害化降解等的研究较少。基于此,文章介绍了残膜与土壤分离装置,分析了残膜再利用时存在的问题,研究了残膜与土壤分离装置、残膜循环利用技术。

关键词：残膜土壤分离装置

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弹齿式残膜回收机参数优化及试验

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农机化研究 2020年第9期42卷 186-190页

作者：靳伟白圣贺张学军周鑫城马少腾新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室乌鲁木齐830052

针对国内外残膜严重污染环境、残膜回收机捡拾率不高及卸膜存在问题,设计了一种弹齿式残膜回收机装置,并阐述了其整体结构和工作原理。根据理论分析及前期试验确定结果,以机器前进速度、卸膜轴与挑膜轴的速度比、挑膜弹齿入土深度为试... 详细信息

针对国内外残膜严重污染环境、残膜回收机捡拾率不高及卸膜存在问题,设计了一种弹齿式残膜回收机装置,并阐述了其整体结构和工作原理。根据理论分析及前期试验确定结果,以机器前进速度、卸膜轴与挑膜轴的速度比、挑膜弹齿入土深度为试验因素,残膜捡拾率与卸膜率为目标值,利用Design-expert数据处理软件对其目标值进行响应面优化分析,其影响目标值的显著顺序为:机器前进速度>卸膜轴与挑膜轴的速度比>挑膜弹齿入土深度。试验验证结果表明:当机器前进速度v=1.60m/s、卸膜轴与挑膜轴的速度比u=4.3、挑膜弹齿入土深度h=36.00mm时,残膜捡拾率为88.2%,卸膜率为92.5%,试验值与优化结果的相对误差分别为1.57%、1.80%,均小于5%。试验结果可为残膜回收捡拾机械的设计提供理论依据。

关键词：弹齿式残膜回收响应面优化分析

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油葵籽粒物理特性的测定

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农机化研究 2020年第8期42卷 192-196页

作者：马少腾朱兴亮张学军于蒙杰靳伟张宝安白圣贺新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室乌鲁木齐830052

农业机械化装备的发展建立在农业物料的物理特性的研究之上,油葵作为我国的油料源之一,机械化装备相对滞后。为此,对油葵籽粒的物理特性进行测定是十分必要的。油葵籽粒有关物理特性的研究是对其三维几何尺寸、质量、含水率、籽粒密度... 详细信息

农业机械化装备的发展建立在农业物料的物理特性的研究之上,油葵作为我国的油料源之一,机械化装备相对滞后。为此,对油葵籽粒的物理特性进行测定是十分必要的。油葵籽粒有关物理特性的研究是对其三维几何尺寸、质量、含水率、籽粒密度、静摩擦角及悬浮速度等参数的研究测定。测得结果为:油葵籽粒平均长度为6.2mm,平均宽度为3.74mm,平均高度为12.58mm;油葵籽粒的含水率为21.54%,百粒质量为10.1~12.6g之间;油葵体积的范围在9.023~10.334cm^3之间,密度为1.119~1.221g/cm^3之间;油葵籽粒的自然休止角θ的范围在39.3°~43.5°之间;油葵籽粒的滑动摩擦角为26°~29°之间;与金属板的之间的动摩擦因数为0.48~0.55之间;油葵籽粒的悬浮速度为7.45~9.23m/s。研究结果可以为后续有关油葵机械化装备的设计提供基础依据。

关键词：油葵籽粒物理特性

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新疆南疆地区林果园鸡舍结构优化与CFD通风设计

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中国家禽 2021年第6期43卷 53-60页

作者：张宝安张学军史增录黄爽周鑫城白圣贺新疆农业大学机电工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计重点实验室新疆乌鲁木齐830052 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100020

为解决新疆南疆地区林果园鸡舍使用过程中结构不完善、冬季封闭饲养通风困难等问题,研究结合饲养情况对鸡舍围护结构、底网载荷参数及冬季最小风口进行优化。结果显示:鸡舍建设过程中外围护结构保温层材料至少为8 cm带夹层彩钢板,底网... 详细信息

为解决新疆南疆地区林果园鸡舍使用过程中结构不完善、冬季封闭饲养通风困难等问题,研究结合饲养情况对鸡舍围护结构、底网载荷参数及冬季最小风口进行优化。结果显示:鸡舍建设过程中外围护结构保温层材料至少为8 cm带夹层彩钢板,底网网孔尺寸为≤40 mm,增加6根加强横梁,形变量可控制在0.4 cm内,可有效避免底网凹陷发生滞蛋现象;对鸡舍有害气体进行测量与CFD(计算流体力学)仿真分析显示,在密闭鸡舍内上层气体浓度与温度变化呈正相关,舍内气体浓度较高且扩散速率较快的1.7 m高度,近壁面区域开设通风口最佳,可使鸡舍内气体低浓度且接近于均匀分布。研究为林果园养鸡的规范化设计提供了理论依据。

关键词：林果园鸡舍外围护结构底网气流组织 CFD 通风口

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残膜回收机逆向膜土分离装置的设计与参数优化

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农业工程学报 2019年第4期35卷 46-55页

作者：张学军刘家强史增录靳伟鄢金山于蒙杰新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室乌鲁木齐830052

针对土壤耕层多年沉积的残膜力学性能差、膜土分离困难、残膜碎片回收率低的问题,设计了一种链齿式残膜回收机。该机具主要工作部件有捡拾装置和膜土分离装置。机具的作业深度为0～150mm,捡拾装置完成起膜并对膜土进行输送,随后通过逆... 详细信息

针对土壤耕层多年沉积的残膜力学性能差、膜土分离困难、残膜碎片回收率低的问题,设计了一种链齿式残膜回收机。该机具主要工作部件有捡拾装置和膜土分离装置。机具的作业深度为0～150mm,捡拾装置完成起膜并对膜土进行输送,随后通过逆向膜土分离装置进行分离,最终把残膜运送至集膜箱。以捡拾装置角速度、膜土分离装置角速度、膜土分离装置角度为试验因素,以残膜回收率和含土率为响应值对链齿式残膜回收机进行三因素三水平的二次回归正交试验。通过试验得到了各因素的响应面模型,分析了各因素对作业效果的影响并对各因素进行了优化。结果表明,试验因素对残膜回收率的影响显著顺序为:膜土分离装置角度>捡拾装置角速度>膜土分离装置角速度;试验因素影响含土率的顺序为:膜土分离装置角度>膜土分离装置角速度>捡拾装置角速度;对优化结果进行试验验证得,捡拾装置角速度42 rad/s、膜土分离装置角速度57rad/s、膜土分离装置角度37°时,此时残膜回收率为81.12%,含土率为34.83%;且各个评价指标的试验值与模型优化值的相对误差均小于5%。该机具利用逆向膜土分离装置可以解决膜土分离困难、残膜碎片回收率低的问题,可为后续残膜回收机膜土分离装置机构的研究和优化提供参考。

关键词：机械化设计优化耕层残膜响应曲面正交试验逆向膜土分离装置残膜回收机

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四驱高地隙轮式喷雾机闭式液压传动系统设计与试验

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农业工程 2022年第7期12卷 101-107页

作者：陈恒峰许晓波郭辉扬州市职业大学江苏扬州225200 博尔塔拉蒙古自治州兴旺科技有限责任公司新疆博乐833400 新疆农业大学机电工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计重点实验室新疆乌鲁木齐830052

高地隙轮式喷雾机在西北与东北有广泛的农业经济市场,结合高地隙轮式喷雾机的工作特点与闭式液压系统的优势,制定合理的工作参数,设计符合要求的液压系统。运用AMESim软件模型创建闭式液压传动系统,并根据设计选型的液压元器件数据进行... 详细信息

高地隙轮式喷雾机在西北与东北有广泛的农业经济市场,结合高地隙轮式喷雾机的工作特点与闭式液压系统的优势,制定合理的工作参数,设计符合要求的液压系统。运用AMESim软件模型创建闭式液压传动系统,并根据设计选型的液压元器件数据进行仿真分析。根据分析结果对样机进行优化升级,并进行验证试验。试验结果表明,设计的闭式液压传动系统满足高地隙轮式喷雾机实际工况的使用要求,为农业机械智能化控制改造提供可靠的试验平台。

关键词：闭式液压传动系统高地隙轮式喷雾机建模仿真验证试验

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