基于优选小波分量的收获机作业部件载荷谱加速编辑方法

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作者 杨子涵 黄胜操 +3 位作者 朱华英 陈度 朱忠祥 宋正河 《农业工程学报》 北大核心 2025年第2期58-65,共8页

为提高实验室场景下开展收获机械耐久性试验验证的效率,该研究以联合收获机作业部件载荷为例,开展载荷谱加速编辑方法分析。在传统基于小波分解的加速编辑方法基础上,讨论了不同小波分量差异选取对加速编辑效果的影响,尝试利用伪损伤比... 为提高实验室场景下开展收获机械耐久性试验验证的效率,该研究以联合收获机作业部件载荷为例,开展载荷谱加速编辑方法分析。在传统基于小波分解的加速编辑方法基础上,讨论了不同小波分量差异选取对加速编辑效果的影响,尝试利用伪损伤比例界限对小波分量进行筛选,并通过极值差方法对小波分量中高损伤贡献片段进行识别,形成了基于优选小波分量的载荷谱加速编辑方法。利用实测载荷数据将该方法与基于小波分解和时域损伤保留两种方法进行了对比分析,结果表明,在伪损伤保留比例趋近一致的条件下,基于优选小波分量的加速编辑方法能够得到更精简的加速结果,以喂入搅龙载荷为例,在95%和98%伪损伤保留比例下,本文方法能够在传统小波分解方法基础上,将信号压缩比提升11.59和15.72个百分点。本文所述方法对于收获机作业部件载荷具备通用性,在其他行业领域的结构耐久加速试验场景下同样具有应用潜力。 展开更多

关键词 收获机 载荷谱 耐久性试验 加速编辑 小波分解

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古今黄河三角洲交接带耕地盐渍化空间变异及其驱动因素

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作者 李金豫 高明秀 +3 位作者 王佳凡 李沪波 方秀红 崔霞 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第4期834-843,共10页

为全方位分析耕地土体盐分空间变异及其驱动因素,本研究以古今黄河三角洲交接带——东营市利津县为研究区,基于原位电导率建模获取耕地样点土层盐分信息,基于GIS、GMS软件空间建模技术,从二维、三维视角分析耕地土体盐渍化的空间变异特... 为全方位分析耕地土体盐分空间变异及其驱动因素,本研究以古今黄河三角洲交接带——东营市利津县为研究区,基于原位电导率建模获取耕地样点土层盐分信息,基于GIS、GMS软件空间建模技术,从二维、三维视角分析耕地土体盐渍化的空间变异特征,并采用指数法定量评估耕地土壤盐渍化程度,基于地理探测方法分析春季盐渍化的主要驱动因子。结果表明:研究区春季耕地表层土壤含盐量均值为4.24 g·kg^(-1),中位数为2.69 g·kg^(-1);pH均值为8.18,中位数为8.22,整体呈中度盐渍化。二维空间上,研究区盐渍化空间异质性显著,从南向北(从内陆向近海)各层土壤含盐量均呈逐渐升高趋势。三维空间上,耕地土体盐分整体表现出“表聚型”分布特征,局部有底聚、两端集聚类型。研究区盐渍化最严重区域主要位于北部的汀罗镇,受盐渍灾害影响最小的乡镇(街道)是研究区南部且靠近黄河的凤凰城街道。研究表明,土壤亚表层含盐量是研究区耕地土壤盐渍化的主要驱动因子,并通过与其他因素协同作用,对研究区春季耕地土壤含盐量空间分布产生重要影响。 展开更多

关键词 土壤盐分 三维空间 变异特征 驱动因素

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谷物联合收获机清选装置参数监控与优化试验

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作者 陈新奇 耿令新 +3 位作者 庞靖 黄胜操 王升升 林毅 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第3期208-215,共8页

为研究谷物联合收获机在不同喂入量下的最优参数组合,设计谷物联合收获机清选装置多参数监控系统。在此系统基础上,开展清选装置参数优化试验,研究清选装置参数对含杂率、损失率的影响规律,得到含杂率、损失率回归模型;取含杂率权重为0... 为研究谷物联合收获机在不同喂入量下的最优参数组合,设计谷物联合收获机清选装置多参数监控系统。在此系统基础上,开展清选装置参数优化试验,研究清选装置参数对含杂率、损失率的影响规律,得到含杂率、损失率回归模型;取含杂率权重为0.4,损失率权重为0.6,得到各数据的综合评价指标;将各数据进行二次回归分析得到综合评价模型;按照综合评价模型,研究清选装置在不同喂入量下的最优参数组合,并进行验证试验。根据综合评价模型,喂入量x_(1)为3 kg/s,最优参数组合为风机转速1459.8 r/min,清选筛筛片开度28.7 mm,清选筛振动频率6.5 Hz,此时含杂率为1.50%,损失率为0.71%,综合评价指标为0.203;喂入量x_(1)为4 kg/s条件下,最优参数组合为风机转速1483.4 r/min,清选筛筛片开度29.0 mm,清选筛振动频率6.9 Hz,此时含杂率为1.54%,损失率为0.64%,综合评价指标为0.191;喂入量x_(1)为5 kg/s条件下,最优参数组合为风机转速1587.6 r/min,清选筛筛片开度30.0 mm,清选筛振动频率7.0 Hz,此时含杂率为1.59%,损失率为0.69%,综合评价指标为0.208。经试验验证,综合评价模型含杂率预测误差最大为7.19%,损失率预测误差最大为8.43%,综合评价指标预测误差最大为12.77%,表明综合评价模型稳定可靠,可以用于指导谷物联合收获机在不同喂入量下调整最优参数组合。 展开更多

关键词 谷物联合收获机 清选装置 作业参数监控 喂入量 Plackett—Burman试验 Box—Behnken试验

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联合收割机多轴负载模拟平台设计与试验

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作者 王健 李河欣 +3 位作者 杨为民 黄胜操 蒋笑楠 郭志强 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第9期6-12,共7页

农业机械可靠性是产品质量的重要参数,也是评价产品优劣的重要指标。田间试验虽然可以反映真实作业工况,但受到田间实际工况和收获季节影响,产品评价标准不统一、验证不充分、研发周期长,因此迫切需要研究农业机械多轴负载模拟试验方法... 农业机械可靠性是产品质量的重要参数,也是评价产品优劣的重要指标。田间试验虽然可以反映真实作业工况,但受到田间实际工况和收获季节影响,产品评价标准不统一、验证不充分、研发周期长,因此迫切需要研究农业机械多轴负载模拟试验方法和开发试验系统。基于损伤保留法的载荷谱加速方法,设计开发多轴负载模拟平台,有效复现田间工况,实现加速设计验证。结果表明:采用PID变频控制技术的多轴负载模拟系统加载扭矩响应时间≤100 ms,扭矩复现误差≤2%,强度和模态分析表明该平台加载单元最大变形量≤0.05 mm,静强度安全系数为1.70,系统恒定载荷试验误差≤15 N·m,变载荷误差≤25 N·m,系统适应性和结构稳定性满足试验需求。研究表明,采用本加速试验方法的试验验证系统能够满足不同规格和技术路线的联合收割机负载模拟试验需求,能够有效复现收割机田间负载,实现田间与台架试验的等效,促进产品可靠性增长,缩短研发周期。 展开更多

关键词 联合收割机 负载试验 模态分析 载荷谱 可靠性

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收获机械贯流风机结构参数优化研究

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作者 刘军帅 杜新武 +2 位作者 杨大芳 宋华明 葛越锋 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第7期7-11,共5页

为解决贯流风机在收获机械风场中尾端风速低以及前端两侧风力过小的问题,针对多功能联合谷物收获机,提取蜗壳形状、侧面封板、进风口前端间隙、进风口后端间隙、出风口上端间隙等多种影响因子,通过Fluent流体仿真分析和样机优化,对影响... 为解决贯流风机在收获机械风场中尾端风速低以及前端两侧风力过小的问题,针对多功能联合谷物收获机,提取蜗壳形状、侧面封板、进风口前端间隙、进风口后端间隙、出风口上端间隙等多种影响因子,通过Fluent流体仿真分析和样机优化,对影响因子的变化逐个进行测试分析,优化对风机性能影响较大的影响因子,提升风机性能。结果表明,蜗壳形状、侧面封板、出风口上端间隙的变化对整机风场影响较大,两侧密封板的添加使得两侧前端风速由9~10 m/s提升至12~13 m/s,蜗壳形状优化和后端上口间隙调整将尾端均速由6~6.5 m/s提升至6.5~7.5 m/s。 展开更多

关键词 收获机械 清选装置 贯流风机 结构参数优化 蜗壳

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沉浸式三维交互技术在收获机驾驶室人机工程设计中的应用研究

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作者 于志威 庞靖 +2 位作者 黄胜操 郭志强 杨子涵 《拖拉机与农用运输车》 2025年第1期17-25,共9页

传统的收获机驾驶室工业设计存在评审周期长,人机工程设计依靠经验,优化迭代久等诸多不足。本文研究沉浸式三维交互技术在收获机驾驶室人机工程设计中的应用,通过分析人机工程学基本原理和交互技术沉浸式、实时性等特点的来源,探索其在... 传统的收获机驾驶室工业设计存在评审周期长,人机工程设计依靠经验,优化迭代久等诸多不足。本文研究沉浸式三维交互技术在收获机驾驶室人机工程设计中的应用,通过分析人机工程学基本原理和交互技术沉浸式、实时性等特点的来源,探索其在驾驶室布局优化、人机交互体验提升及驾驶室造型可视化等方面的具体应用流程。结合案例分析,采用RULA人机工程评价体系,对比传统驾驶室与采用新技术设计的驾驶室在操作便利性和驾驶体验上的差异。研究表明,沉浸式三维交互技术提升了30%设计效率、操作便利性、人机交互体验和驾驶室造型可视化程度,有效缩短了从数字化设计-试验验证-优化设计-试验再验证-产品定型的传统验证过程,实现了人机工程优化在设计阶段的应用。 展开更多

关键词 沉浸式三维交互技术 收获机 驾驶室 人机工程设计

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基于北斗导航技术的农机作业数据监测终端产品应用研究 被引量：3

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作者 白卫卫 孙乐明 +3 位作者 王战洪 李广兴 周鹏立 徐培 《农业工程》 2023年第9期48-55,共8页

为促进以北斗导航技术为基础的农机作业监测终端产品推广应用水平不断提升,以国内8款主流作业监测终端产品为对象,以静态CEP50/95、断点续传、静态作业深度/状态检测及动态作业等项目进行大田应用试验。试验结果表明,BYT-4GS1型终端静态... 为促进以北斗导航技术为基础的农机作业监测终端产品推广应用水平不断提升,以国内8款主流作业监测终端产品为对象,以静态CEP50/95、断点续传、静态作业深度/状态检测及动态作业等项目进行大田应用试验。试验结果表明,BYT-4GS1型终端静态CEP试验精度最高,CEP50为0.111、CEP95为0.13;旋耕机静态深度试验ZNSS-3、XXDZ-002-2015型终端与实际差距最小,为0.3 cm;收获机静态试验XXDZ-002-2015型、YBYT-4GS1型终端与实际差距最小,为0.1cm;旋耕机动态试验全志A40型终端轨迹偏移量最低,为0.803m;收获机作业试验YBYT-4GS1型轨迹偏移量最低,为0.566m;旋耕机作业面积FJD4BD-97M4型终端差距最低,为1.5%;收获机作业面积YBYT-4GS1型终端差距最低,为1.05%。在应用推广中,试验结果对不同使用场景选择终端设备提供了依据,为传统农机的智能化、信息化发展提供了数据支持。 展开更多

关键词 数据监测 北斗导航技术 静态CEP 大田试验 精准农业

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无人作业农机国产化智能网联终端的研究

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作者 王大伟 《湖北农机化》 2020年第3期134-135,共2页

随着国内人力资源成本的逐年攀升,各大农机厂商和科研院所纷纷开始投入无人作业农机的研发中,农机无人作业的核心在于对农机作业现场信息的智能化和网联化处理,因此,开发有自主知识产权的国产化智能网联终端对于农机无人作业显得尤为重... 随着国内人力资源成本的逐年攀升,各大农机厂商和科研院所纷纷开始投入无人作业农机的研发中,农机无人作业的核心在于对农机作业现场信息的智能化和网联化处理,因此,开发有自主知识产权的国产化智能网联终端对于农机无人作业显得尤为重要。据此,针对农机无人作业的特殊要求,提出了一种能够实现对本地数据和网联数据融合处理的智能网联终端,同时,由于近年来国外日益严重的技术封锁,设计了终端的软硬件国产化方案。 展开更多

关键词 无人作业农机 国产化 智能 网联

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基于无框玻璃门的联合收获机驾驶室设计

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作者 张忠芳 邱兆美 +4 位作者 冯小川 曹春玲 于志威 张磊 鲁振杰 《农业工程》 2024年第10期83-88,共6页

驾驶室设计的合理性直接影响驾驶员操纵的舒适性、安全性及作业效率。针对现有联合收获机存在的视野不够开阔、密封性差、加工精度低、加工成本高、噪声超标及驾乘人员体验不好等问题,提出一种无框玻璃门的驾驶室结构,通过对驾驶室骨架... 驾驶室设计的合理性直接影响驾驶员操纵的舒适性、安全性及作业效率。针对现有联合收获机存在的视野不够开阔、密封性差、加工精度低、加工成本高、噪声超标及驾乘人员体验不好等问题,提出一种无框玻璃门的驾驶室结构,通过对驾驶室骨架焊合加工方法、玻璃门布置方式等的改进,设计了一款具有高视野可及性、低成本、高精度等优点的中高端驾驶室。其满足了目前市场上对联合收获机驾驶室密封性、视野及室内环境舒适等方面的迫切需求,为产品获取完美的顾客满意度,树立良好的产品品质口碑奠定基础。 展开更多

关键词 联合收获机 驾驶室 舒适性 密封性 无框玻璃门

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拖拉机剪式座椅悬架系统特征参数分析与最优组合研究

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作者 安存胜 屈广超 +1 位作者 魏伟振 刘奎 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第9期92-100,共9页

剪式座椅悬架系统特征参数分析与最优组合是研究和提升拖拉机座椅减振性能的关键,文中提出仿真试验设计采样与试验数据方差分析相结合的方法筛选出最优减振性能的特征参数组合。通过力学分析推导座椅悬架运动微分方程,构建驾驶员-座椅... 剪式座椅悬架系统特征参数分析与最优组合是研究和提升拖拉机座椅减振性能的关键,文中提出仿真试验设计采样与试验数据方差分析相结合的方法筛选出最优减振性能的特征参数组合。通过力学分析推导座椅悬架运动微分方程,构建驾驶员-座椅悬架单自由度简化模型,理论计算出座椅弹簧刚度和阻尼器阻尼取值范围,分析拖拉机剪式座椅悬架系统的主要性能参数及特征参数对座椅减振性能的影响。以弹簧刚度和阻尼器阻尼为控制变量,以座椅悬架上平面加速度和位移为优化目标。采用优化拉丁超立方方法进行试验设计抽样,在ADAMS中对抽样样本进行仿真,结合SPSS软件对仿真数据进行方差分析并筛选最优特征参数组合。结果表明:优化后座椅悬架上平面加速度和位移振动性能响应指标分别提升30.43%,2.31%。本研究提升了拖拉机剪式座椅减振性能,为座椅悬架系统优化设计提供了参考。 展开更多

关键词 剪式座椅 悬架系统 振动性能 特征参数 分析与优化

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基于实际作业工况的拖拉机能效评价 被引量：4

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作者 侯秀宁 张学敏 +4 位作者 徐静 徐培 黄胜操 申及 张重阳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期29-35,共7页

为深入了解拖拉机实际作业的能效情况,该研究提出基于实际作业工况的拖拉机能效评价方法,对拖拉机整体能效进行全面度量。基于距离最短分区原理,通过K-means聚类与成对比较矩阵方法进行拖拉机发动机常用工况点提取;通过对186台162 kW的... 为深入了解拖拉机实际作业的能效情况,该研究提出基于实际作业工况的拖拉机能效评价方法,对拖拉机整体能效进行全面度量。基于距离最短分区原理,通过K-means聚类与成对比较矩阵方法进行拖拉机发动机常用工况点提取;通过对186台162 kW的拖拉机能效分析,提出拖拉机能效等级划分标准,确定能效限值和各级能效比限值,并对不同作业环节的平均能效进行分析。研究结果显示:拖拉机发动机实际8工况点和ISO稳态8工况点区别较大;不同拖拉机能效差异较大,50%的拖拉机能效值分布在3.20~3.65 (kW·h)/kg区间;162 kW拖拉机实际能效合格限值为3.07 (kW·h)/kg;拖拉机不同作业环节的平均能效值差异大,旋耕作业的平均能效值最高,行走模式最低。研究结果可为发动机节能减排技术升级提供数据基础,也可为农机节能考核、与绿色化作业水平挂钩的应用补贴方法研究等提供参考。 展开更多

关键词 拖拉机 能效 实际作业工况 能效比限值 K-MEANS

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基于Swin Transformer模型的玉米生长期分类 被引量：10

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作者 扶兰兰 黄昊 +2 位作者 王恒 黄胜操 陈度 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期191-200,共10页

快速准确识别玉米生长的不同阶段,对于玉米种植周期的高效精准管理具有重要意义。针对大田环境下玉米生长阶段分类辨识易受复杂背景、户外光照等因素影响的问题,该研究采用无人机获取玉米不同生长阶段的图像信息,以苗期、拔节期、小喇... 快速准确识别玉米生长的不同阶段,对于玉米种植周期的高效精准管理具有重要意义。针对大田环境下玉米生长阶段分类辨识易受复杂背景、户外光照等因素影响的问题,该研究采用无人机获取玉米不同生长阶段的图像信息,以苗期、拔节期、小喇叭口期、大喇叭口期4个生长阶段为对象,利用Swin Transformer(Swin-T)模型引入迁移学习实现玉米不同生长阶段的快速识别。首先结合玉米垄面走向特性,将训练集旋转8次用以扩充数据集;为探究各模型在非清晰数据集上的表现,采用高斯模糊方法将测试集转换6次;最后以AlexNet,VGG16,GoogLeNet做为对比,评估Swin-T模型性能。试验结果表明,Swin-T模型在原始测试集的总体准确率为98.7%,相比于AlexNet,VGG16,GoogLeNet模型分别高出6.9、2.7和2.0个百分点;在错误分类中,大喇叭口期和小喇叭口期由于冠层特征相似,造成识别错误的概率最大;在非清晰数据集下,AlexNet,VGG16,GoogLeNet模型精度总体退化指数分别为12.4%、10.4%和15.0%,Swin-T模型总体退化指数为8.31%,并且退化均衡度、平均退化指数、最大退化准确率均表现最佳。研究结果表明:在分类精度、模糊图像输入等方面,Swin-T模型能够较好地满足实际生产中玉米不同生长阶段分类识别的需求,可为玉米生长阶段的智能化监测提供技术支撑。 展开更多

关键词 图像处理 深度学习 玉米生长期 分类识别 Swin Transformer

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我国农业机械行业发展综述

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作者 许予永 《农业工程》 2021年第11期23-25,共3页

农业机械是农业生产发展的重要物质基础,我国农业生产已从主要依靠人力畜力转向主要依靠机械动力的新阶段,成为农机制造和使用大国,但还不是农机强国,在很多方面与世界先进水平还有不少差距。介绍了我国农业机械行业的发展成就、存在的... 农业机械是农业生产发展的重要物质基础,我国农业生产已从主要依靠人力畜力转向主要依靠机械动力的新阶段,成为农机制造和使用大国,但还不是农机强国,在很多方面与世界先进水平还有不少差距。介绍了我国农业机械行业的发展成就、存在的问题,从政策扶持、创新机制、示范应用方面提出了发展建议。 展开更多

关键词 农业机械 惠农政策 智能农机 粮食安全

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