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题名基于MEMS传感器的仿真电子玉米果穗设计与试验
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作者
邢书仑
崔涛
张东兴
杨丽
和贤桃
董佳琪
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机构
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
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出处
《农业机械学报》
北大核心
2025年第7期446-456,共11页
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基金
国家自然科学基金项目(52275280)
产业基础再造和制造业高质量发展专项项目(2023ZY02006)。
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文摘
针对高含水率玉米籽粒收获时存在破碎率高的问题,本文设计了一种可脱粒式仿真电子玉米果穗,电子果穗内部嵌入了IMU模块和柔性薄膜压力传感器,可以对脱粒过程中电子果穗受到的动态冲击力和静态挤压力进行实时检测,为探究脱粒过程中籽粒破碎原理提供新的技术方法。为验证该电子果穗工作性能,分别开展了动态冲击力检测试验和挤压力检测试验。动态冲击力检测试验结果表明,该电子果穗动态冲击力检测平均误差为0.91 N,最大误差为2.25 N,平均检测精度为98.15%。静态挤压力检测试验结果表明,电子果穗挤压力平均检测误差为2.47 N,最大检测误差为7.25 N,与万能试验机曲线拟合度较高,R^(2)为0.9874。利用纵轴流脱粒装置开展了电子果穗实际工况下的脱粒试验,结果表明,电子果穗能够有效检测出其在脱粒装置中的受力情况。当喂入量为2.5 k/s、脱粒滚筒转速为450 r/min、脱粒间隙为40 mm、导流角度为45°时,电子果穗受到的平均冲击力为17.40 N,最大冲击力为70.73 N;平均挤压力为34.49 N,最大挤压力为96.30 N。研究结果为解析高速绕流群体果穗脱粒工况下玉米果穗受力参数提供新的技术手段,为探明籽粒发生破碎的原理提供新的研究方法。
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关键词
仿真电子玉米果穗
脱粒试验
动态冲击力
静态挤压力
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Keywords
simulated electronic corn ear
threshing test
dynamic impact force
static squeezing force
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分类号
S817.12
[农业科学—畜牧学]
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