装袋型马铃薯联合收获机不停机卸袋装置设计与试验

1

作者 杨德秋 程子文 +6 位作者 李洋 刘萌萌 汪昕 陈新予 陶鑫愿 李道义 张丽娜 《农业机械学报》 北大核心 2025年第6期351-361,共11页

针对装袋型马铃薯联合收获机田间作业时停机卸袋所造成的效率较低问题,设计了一种不停机卸袋装置。该装置可通过缓存和装袋状态的切换,实现机器作业过程不停机卸袋。运用Hertz接触理论推导马铃薯与薯箱碰撞过程中最大接触应力的表达式,... 针对装袋型马铃薯联合收获机田间作业时停机卸袋所造成的效率较低问题,设计了一种不停机卸袋装置。该装置可通过缓存和装袋状态的切换,实现机器作业过程不停机卸袋。运用Hertz接触理论推导马铃薯与薯箱碰撞过程中最大接触应力的表达式,得到了影响接触应力的关键因素。对卸袋装置卸袋过程进行了分析,确定了卸袋装置的尺寸参数;通过速度矢量图对马铃薯在与箱壁碰撞后可能出现的3种运动方向进行了分析;结合运动学原理明确了马铃薯在下落过程中的运动轨迹和速度表达式,得出影响马铃薯速度的关键因素。为确定箱体的最佳结构参数,运用Box-Benhnken试验方法,以壁面角度、输送带速度和箱体壁面长度为试验因素,以马铃薯破皮率和伤薯率为试验指标,对该装置进行三因素三水平试验。通过Design-Expert 11.1.0软件对试验结果进行方差分析,得出对试验指标影响显著的因素,通过响应面试验,分析试验交互因素对试验指标的影响规律并得出最佳的结构参数,在此基础上进行台架试验验证,并进行了田间对比试验。台架试验表明,当薯箱壁面角度为44°、分拣输送链速度为0.44 m/s、薯箱壁面长度为603 mm时,破皮率为0.96%,伤薯率为0.63%。田间对比试验结果表明,满足马铃薯联合收获机作业标准要求,且收获效率较停机卸袋联合收获机提升了41.63%。 展开更多

关键词 马铃薯联合收获机 不停机卸袋装置 HERTZ接触理论 碰撞损伤

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自走式马铃薯捡拾装袋机设计与试验 被引量：6

2

作者 杨德秋 汪昕 +3 位作者 刘萌萌 李洋 陈新予 程子文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期85-95,共11页

针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡... 针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡拾装置、升运链装置、三级输送链装置、分拣台以及卸料装置等关键部件进行详细设计;运用DEM-MBD耦合的方法对马铃薯在两级输送链交接处的运动过程及受力情况进行分析;运用Box-Behnken试验方法,以漏薯率和伤薯率为评价指标,以整机前进速度、捡拾装置输送链线速度、升运链线速度、三级输送链线速度为试验因素,对该机工作参数进行四因素三水平试验,使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。对回归模型进行优化后,绘制响应面,并得出该机最优工作参数。田间试验表明:当前进速度为0.70 m/s、捡拾装置输送链线速度为1.10 m/s、升运链线速度为1.20 m/s、三级输送链线速度为1.30 m/s时,漏薯率为2.82%,伤薯率为3.61%,满足马铃薯捡拾收获作业要求。 展开更多

关键词 马铃薯 分段收获 马铃薯捡拾装袋机 离散元 多体动力学

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基于离散元仿真的马铃薯收获机集薯装袋过程研究 被引量：1

3

作者 程子文 杨德秋 +2 位作者 刘萌萌 李洋 陈新予 《农业机械学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期62-74,共13页

为保证收获机作业效率的同时,降低马铃薯收获机在集薯装袋过程的伤薯率,设计了一种集薯卸袋装置,并基于离散元仿真研究马铃薯在该装置上的碰撞过程和受力情况。该装置可完成集薯、装袋、卸袋工序,保证作业过程不停机,提高机器作业效率... 为保证收获机作业效率的同时,降低马铃薯收获机在集薯装袋过程的伤薯率,设计了一种集薯卸袋装置,并基于离散元仿真研究马铃薯在该装置上的碰撞过程和受力情况。该装置可完成集薯、装袋、卸袋工序,保证作业过程不停机,提高机器作业效率。通过理论分析获取了升降液压缸的受力关系式并确定了升降液压缸的选型及布置形式。分析了薯块碰撞过程,获取了碰撞应力的关系表达式,并确定了应力的影响因素为箱壁与水平面的夹角和法向冲击速度;通过分析计算得到了集薯箱的结构参数范围,结合集薯卸袋装置的工作需求设计了相应的液压系统。为验证所选工作和结构参数范围的合理性及集薯装袋过程中马铃薯的受力情况,通过测定马铃薯的物料特性,赋予相应部件运动属性,进行离散元仿真试验。利用堆积角验证了颗粒模型的准确性并进行了相应的单因素仿真试验,选取各时间步颗粒所受最大力及各阶段所受力均值作为评价指标。通过分析仿真试验结果,明确了各因素对马铃薯颗粒受力的影响规律,并对工作顺序进行了相应的仿真试验,确定了马铃薯收获机集薯装袋的顺序。仿真试验结果表明,先集薯后装袋的伤薯率为1.07%、先装袋后集薯的伤薯率为3.04%。并通过田间试验验证先集薯后装袋工作顺序的正确性,田间试验结果表明,先集薯后装袋的整机作业伤薯率为2.59%,低于先装袋后集薯的整机作业伤薯率(3.71%)。 展开更多

关键词 马铃薯 集薯卸袋装置 接触参数 离散元 单因素试验

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基于EDEM的甘薯起垄整形机镇压整形装置设计与试验 被引量：1

4

作者 高健 张晓苏 陈新予 《农业工程》 2024年第11期95-99,共5页

针对现有甘薯起垄整形机作业形成的垄体紧实度不均匀、不可调等问题,依据甘薯农艺种植要求,设计了一种甘薯起垄整形机镇压整形装置。采用液压驱动,可实现不同作业工况下的镇压整形作业时镇压整形辊的转速调节。通过理论计算与分析,确定... 针对现有甘薯起垄整形机作业形成的垄体紧实度不均匀、不可调等问题,依据甘薯农艺种植要求,设计了一种甘薯起垄整形机镇压整形装置。采用液压驱动,可实现不同作业工况下的镇压整形作业时镇压整形辊的转速调节。通过理论计算与分析,确定了镇压整形装置的结构参数和液压系统部件的选型。通过离散元仿真试验,验证了其工作性能,并确定了较优作业转速区间。该镇压整形装置整形作业后可满足甘薯后续的移栽作业,为甘薯的全程机械化作业奠定了基础。 展开更多

关键词 甘薯 起垄整形机 镇压整形 离散元法 液压驱动

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我国自走式喷雾机技术进展

5

作者 李洋 杨德秋 +4 位作者 王喜龙 陶鑫愿 刘萌萌 陈新予 贾晶霞 《农业工程》 2024年第10期16-20,共5页

在研究分析我国自走式喷雾机技术现状的基础上,介绍典型的自走式喷雾机产品技术特征,并概述了我国自走式喷雾机发展趋势,为今后研究技术和性能先进的自走式喷雾机提供参考。

关键词 喷雾机 自走式 技术特点 植保机械

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国外自走式喷雾机市场概况

6

作者 李洋 杨德秋 +4 位作者 陶鑫愿 王喜龙 刘萌萌 陈新予 贾晶霞 《农业工程》 2024年第11期12-16,共5页

自走式喷雾机通过自动化控制和精准导航,能够实现对农田作物的均匀、快速喷雾作业,显著提高作业效率和防治效果。分析了国外自走式喷雾机市场现况,简单介绍具有代表性的品牌与产品,指出自走式喷雾机未来发展方向,为国内涉及其研发、生... 自走式喷雾机通过自动化控制和精准导航,能够实现对农田作物的均匀、快速喷雾作业,显著提高作业效率和防治效果。分析了国外自走式喷雾机市场现况,简单介绍具有代表性的品牌与产品,指出自走式喷雾机未来发展方向,为国内涉及其研发、生产或使用的企业与单位提供参考。 展开更多

关键词 喷雾机 自走式 植保机械 田间管理机械

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甘薯起垄整形机犁铧式开沟起垄装置设计与试验 被引量：20

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作者 史宇亮 陈新予 +2 位作者 陈明东 王东伟 尚书旗 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期16-25,共10页

针对现有甘薯起垄整形机起垄效果较差、牵引阻力大等问题,设计了一种甘薯起垄整形机犁铧式开沟起垄装置,并阐述了其主要结构和工作原理。结合甘薯种植模式和垄型结构农艺要求,采用水平直元线法确定了开沟起垄装置犁体曲面的结构参数及... 针对现有甘薯起垄整形机起垄效果较差、牵引阻力大等问题,设计了一种甘薯起垄整形机犁铧式开沟起垄装置,并阐述了其主要结构和工作原理。结合甘薯种植模式和垄型结构农艺要求,采用水平直元线法确定了开沟起垄装置犁体曲面的结构参数及其取值范围。运用EDEM离散元仿真软件,建立了犁铧式开沟起垄装置-土壤互作仿真模型。选取开沟犁体曲面安装角、推土角、元线角差值为试验因素,以犁体土壤抛送距离和牵引阻力为评价指标,进行了Box-Behnken中心组合设计试验。仿真试验结果表明,当作业速度为3.33 km/h时,安装角、推土角和元线角差值最优组合为27.19°、38.05°和10.69°。基于优化的最优组合参数进行了田间试验,田间试验结果表明,犁铧式开沟起垄装置垄高稳定性系数为98.53%,垄体土壤紧实度为236 kPa,拖拉机作业油耗为11.94 L/h,满足甘薯开沟起垄农艺要求,且均优于板式起垄装置作业效果。 展开更多

关键词 甘薯 起垄整形 犁铧式 犁体曲面 离散元法

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气吸式胡萝卜播种机设计与试验 被引量：2

8

作者 陈新予 史宇亮 +1 位作者 陈明东 王家胜 《农业工程》 2021年第4期106-109,共4页

针对胡萝卜种子体积小、质量轻、形状不规则且籽粒中含有杂质等问题,设计了一种气吸式胡萝卜播种机。该播种机可一次完成开沟、播种、覆土和压实等作业环节,通过理论计算与分析,确定了胡萝卜播种机及其排种器吸种装置的结构和关键参数... 针对胡萝卜种子体积小、质量轻、形状不规则且籽粒中含有杂质等问题,设计了一种气吸式胡萝卜播种机。该播种机可一次完成开沟、播种、覆土和压实等作业环节,通过理论计算与分析,确定了胡萝卜播种机及其排种器吸种装置的结构和关键参数。田间试验验证了其播种性能,其中播深合格率90%,伤种率0,满足胡萝卜精密播种的相关国家标准,为胡萝卜机械化播种奠定了基础。 展开更多

关键词 气吸式排种器 胡萝卜 农业机械 播种机

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基于离散元法的甘薯起垄机旋耕刀抛土性能仿真试验 被引量：6

9

作者 陈新予 史宇亮 陈明东 《农业工程》 2021年第2期117-120,共4页

为了验证甘薯起垄机上IT260型旋耕刀的抛土性能,在EDEM离散元软件中进行了仿真试验,将仿真数据与理论数据进行对比。结果表明,在IT260型旋耕刀前行速度1.54 m/s、转速330 r/min、耕深0.12 m的工况下,平均抛土量153.37 kg,满足起垄所需... 为了验证甘薯起垄机上IT260型旋耕刀的抛土性能,在EDEM离散元软件中进行了仿真试验,将仿真数据与理论数据进行对比。结果表明,在IT260型旋耕刀前行速度1.54 m/s、转速330 r/min、耕深0.12 m的工况下,平均抛土量153.37 kg,满足起垄所需的土壤量需求。建立的三维模型可为今后甘薯起垄机旋耕刀的研究设计提供参考。 展开更多

关键词 离散元法 起垄机 旋耕刀 抛土 土壤输送量

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自走式马铃薯捡拾机捡拾装置参数优化与试验 被引量：3

10

作者 汪昕 杨德秋 +3 位作者 刘萌萌 李洋 陈新予 程子文 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期20-29,共10页

为解决马铃薯分段收获后,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高等问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾机捡拾装置。针对捡拾装置喂入部分易壅土,造成马铃薯输送不通畅,影响整机作业效率的问题,设计了一种具有双层反转链条夹持输送功能的捡... 为解决马铃薯分段收获后,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高等问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾机捡拾装置。针对捡拾装置喂入部分易壅土,造成马铃薯输送不通畅,影响整机作业效率的问题,设计了一种具有双层反转链条夹持输送功能的捡拾装置。为确定捡拾装置最佳的作业参数,基于离散元软件EDEM和多体动力学软件RecurDyn耦合仿真,运用Box-Benhnken试验方法,以马铃薯流量和伤薯率为试验指标,以捡拾装置前进速度、捡拾铲入土深度、捡拾装置输送链线速度和反转夹持链线速度为试验因素,对该装置工作参数进行四因素三水平试验,使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。对回归模型进行优化后,绘制出响应面曲线图,得出该装置最佳工作参数。田间试验表明,当捡拾装置前进速度为0.70 m/s、捡拾铲入土深度为120 mm、捡拾装置输送链线速度为1.20 m/s、反转链线速度为1.20 m/s时,马铃薯流量为5.94 kg/s,伤薯率为2.10%,与仿真理论值相比,误差分别为3.30%和4.48%。该研究可为马铃薯捡拾装置设计提供参考。 展开更多

关键词 马铃薯捡拾机 捡拾装置 EDEM-RecurDyn联合仿真 参数优化

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丘陵山区马铃薯机械化收获发展现状及展望 被引量：4

11

作者 程子文 杨德秋 +3 位作者 汪昕 刘萌萌 李洋 陈新予 《农业工程》 2023年第11期5-12,共8页

近年来,我国丘陵山区马铃薯种植面积越来越大,产量有所提升,但马铃薯收获机械化率却远低于全国平均水平,而收获是马铃薯全程机械化中用工量最大的环节,造成了马铃薯生产过程人工成本逐渐提高,种植户效益下降。分析了目前我国丘陵山区马... 近年来,我国丘陵山区马铃薯种植面积越来越大,产量有所提升,但马铃薯收获机械化率却远低于全国平均水平,而收获是马铃薯全程机械化中用工量最大的环节,造成了马铃薯生产过程人工成本逐渐提高,种植户效益下降。分析了目前我国丘陵山区马铃薯收获技术概况及制约丘陵山区马铃薯机械化发展瓶颈问题,提出了丘陵山区马铃薯机械化收获技术的发展对策和展望,为从事丘陵山区马铃薯机械化收获技术研究人员提供参考。 展开更多

关键词 丘陵山区 马铃薯 收获技术 机械化收获 轻简型收获

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DZ22合金返回料的应用研究 被引量：5

12

作者 陈荣章 王罗宝 陈新予 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第2期7-9,共3页

DZ22合金的废料(浇冒口、废零件等)经过专门处理制成返回合金锭。研究表明,其化学成分、显微组织和力学性能与新料锭无明显差异,用它浇注薄壁空心叶片,冶金质量不降低。本研究认为,含Hf的DZ22合金返回料可用于生产叶片。

关键词 耐热合金 返回料 应用

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基于气流悬浮的种子包衣机设计 被引量：4

13

作者 郭雯雯 陈新予 陈明东 《农业工程》 2019年第11期75-78,共4页

针对我国包衣机普遍存在的包衣成膜低、包衣不均和种子破损率高等问题,结合国家对种子包衣作业的要求,设计了一种新型的基于气流悬浮的种子包衣机.该包衣机通过对上升气流的引入再分配和切向气流的引入,使种子始终处于漂浮旋转的状态,... 针对我国包衣机普遍存在的包衣成膜低、包衣不均和种子破损率高等问题,结合国家对种子包衣作业的要求,设计了一种新型的基于气流悬浮的种子包衣机.该包衣机通过对上升气流的引入再分配和切向气流的引入,使种子始终处于漂浮旋转的状态,减少运动阻力和种子间的磨损.同时,计量泵定量给药,喷头切向喷药,保证了稳定的药种比.该包衣机可一次性完成包衣、干燥和输送的功能,确保种子包衣的高质量且覆膜均匀不脱落. 展开更多

关键词 种子 流化床 悬浮速度 包衣机

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马铃薯捡拾装置作业参数模糊PID自调节系统研究

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作者 汪昕 杨德秋 +6 位作者 李洋 刘萌萌 程子文 贾晶霞 陈新予 陶鑫愿 张丽娜 《农业机械学报》 2025年第7期361-373,共13页

针对安装在自走式马铃薯捡拾装袋机上的马铃薯捡拾装置作业时,前方易壅土导致薯土混合物输送不畅,因此驾驶员需频繁手动调节捡拾铲入土深度,易出现误判而造成整机伤薯率、漏薯率和含杂率关键作业指标达不到作业要求的问题,研究了一种马... 针对安装在自走式马铃薯捡拾装袋机上的马铃薯捡拾装置作业时,前方易壅土导致薯土混合物输送不畅,因此驾驶员需频繁手动调节捡拾铲入土深度,易出现误判而造成整机伤薯率、漏薯率和含杂率关键作业指标达不到作业要求的问题,研究了一种马铃薯捡拾装置作业参数自调节系统。在装置作业过程中,根据超声波传感器实时测量的壅土高度,通过液压驱动无级调节捡拾铲入土深度、输送链线速度以及薯土分离振动强度,达到较优的作业质量。基于DEM-MBD耦合仿真对捡拾装置不同作业参数组合下的作业质量进行仿真研究,明确了作业参数影响作业质量的一般规律。基于该规律,设计了作业参数自调节方法。根据装置作业参数的控制需求,基于AMESimMatlab/Simulink开展电液控制系统仿真研究,对比了模糊PID与经典PID的控制效果,仿真结果表明,模糊PID控制较经典PID控制在阀控缸系统和阀控马达系统的响应速度均有所提高。最终将使用该模糊PID控制的作业参数自调节系统搭载在捡拾装置上开展田间试验,试验结果表明搭载作业参数自调节系统的捡拾装置作业时的漏薯率为2.17%、伤薯率为2.51%、含杂率为1.64%,各项指标均满足作业要求且优于手动控制,验证了搭载作业参数自调节系统的马铃薯捡拾装置较手动控制的优越性。 展开更多

关键词 马铃薯收获机 捡拾装置 作业参数调节系统 模糊PID控制 DEM-MBD

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