铲筛组合式生姜收获机设计与试验

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作者 黄新平 徐瑞华 +2 位作者 黄广杰 贾松涛 王方艳 《农业机械学报》 北大核心 2025年第5期309-318,共10页

针对生姜收获机清土效果差、作业阻力大、损伤率较高的难题,设计了一种铲筛组合式生姜收获机,可实现生姜的对行、挖掘、清土、铺放作业,其关键部件生姜挖掘清土装置主要由挖掘铲和抖土筛组成。通过对生姜挖掘清土装置进行理论分析和仿... 针对生姜收获机清土效果差、作业阻力大、损伤率较高的难题,设计了一种铲筛组合式生姜收获机,可实现生姜的对行、挖掘、清土、铺放作业,其关键部件生姜挖掘清土装置主要由挖掘铲和抖土筛组成。通过对生姜挖掘清土装置进行理论分析和仿真试验,初步确定铲面倾角为18°,铲面长度为160 mm,摆动频率为4 Hz。以整机前进速度、抖土筛摆动幅度、抖土筛摆动频率为试验因素,生姜含土率和损伤率为试验指标,依据Box-Behnken试验原理对铲筛组合式生姜收获机进行田间试验。对试验结果进行方差分析,建立生姜含土率和损伤率与各显著因素之间的回归模型。对回归模型的目标函数进行求解,得出最优参数组合:前进速度0.39 m/s、摆动幅度30°、摆动频率3.901 Hz,此时生姜含土率的模型预测值为9.85%,损伤率为1.79%。田间验证试验结果表明,生姜挖掘清土装置含土率为10.31%,损伤率为1.86%,与模型预测值之间的相对误差均小于5%;较原挖掘清土装置含土率降低2.39个百分点,损伤率降低1.38个百分点;生姜挖掘清土装置作业阻力约为1240 N,较原挖掘清土装置作业阻力降低11.43%。 展开更多

关键词 生姜收获机 铲筛组合式 离散元法 挖掘清土装置

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花生小区育种精密播种机的设计与试验

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作者 常学良 尚书旗 +5 位作者 何晓宁 李玉涛 刘佳军 李先杰 李文杰 李奇 《农机化研究》 北大核心 2025年第7期121-126,共6页

针对国内花生小区育种专用播种机尚缺,大多采用人工播种,严重影响育种试验的科学性问题。为提高花生小区育种播种效率与精度,结合小区试验特殊要求,设计了一款花生小区育种精密播种机,可实现小区播种不间断,节省劳动力。花生小区育种精... 针对国内花生小区育种专用播种机尚缺,大多采用人工播种,严重影响育种试验的科学性问题。为提高花生小区育种播种效率与精度,结合小区试验特殊要求,设计了一款花生小区育种精密播种机,可实现小区播种不间断,节省劳动力。花生小区育种精密播种机的整机结构为自走式,基于气力式排种和清种原理对播种装置、播深控制装置、传动路线和气路管道等关键部件进行了设计与选择,保证播种机满足小区试验不混种、单粒精播等要求,并对所设计的机具进行田间试验。田间试验结果表明:花生小区育种精密播种机伤种率为1.0%,漏播率为3.4%,重播率为1.2%,播深合格率为91.4%,各项指标均符合小区作业标准。 展开更多

关键词 花生 精密播种机 小区育种 自走式

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激光功率对CoCrNiMo0.5Nb0.2熔覆层的组织演变及应力腐蚀性能的影响

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作者 宋涛 姜芙林 +3 位作者 魏长生 张耀辉 杨发展 梁鹏 《表面技术》 北大核心 2025年第12期85-96,共12页

目的针对海工装备承载件长期在海洋服役环境中的应力腐蚀失效问题,提高海工装备在海洋服役环境下的抗应力腐蚀性能,研究了激光功率对高熵合金熔覆层组织演变及抗应力腐蚀的影响。方法利用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备CoCrNiMo_(0.5)N... 目的针对海工装备承载件长期在海洋服役环境中的应力腐蚀失效问题,提高海工装备在海洋服役环境下的抗应力腐蚀性能,研究了激光功率对高熵合金熔覆层组织演变及抗应力腐蚀的影响。方法利用激光熔覆技术在42CrMo钢表面制备CoCrNiMo_(0.5)Nb_(0.2)熔覆层,采用扫面电子显微镜对其组织形貌进行观察,采用恒载浸泡实验和慢应变速率拉伸实验对其抗应力腐蚀性能进行表征。结果不同激光功率制备的CoCrNiMo_(0.5)Nb_(0.2)高熵合金熔覆层呈现共晶组织形态,其中1100 W功率下熔覆层共晶组织较为致密;在恒载作用下,不同激光功率制备的涂层均表现出较为优异的抗应力腐蚀性能,且经过恒载浸泡实验后,涂层与基体的结和仍然较好;随着激光功率的增加,涂层的应力腐蚀敏感性呈先减小后增大的趋势,激光功率1100 W时制备的涂层具有最低的应力腐蚀敏感性,为3.92%;激光功率1000 W制备的涂层其敏感性指数为8.66%,激光功率1200 W制备的涂层其敏感性指数为15.38%。结论激光功率对高熵合金熔覆层的组织演变及抗应力腐蚀性能有较大的影响,激光功率通过涂层影响共晶组织的形成,从而影响其抗应力腐蚀性能,适当的激光功率可以促进共晶组织的形成,具有良好致密共晶组织的涂层其抗应力腐蚀性能相对较好,不同激光功率制备的涂层均具有较好的抗应力腐蚀性能,均未出现明显的应力腐蚀倾向。 展开更多

关键词 激光熔覆 高熵合金 激光功率 共晶组织 应力腐蚀

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激光能量密度对65Mn钢表面Ni60A/WC复合涂层摩擦磨损性能的影响规律 被引量：2

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作者 王超 姜芙林 +1 位作者 杨发展 梁鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期181-192,共12页

目的改善旋耕刀65Mn钢的摩擦磨损性能,提高农机触土零部件的使用寿命。方法采用激光熔覆技术在65Mn钢基体表面制备Ni60A/WC复合涂层。通过改变激光功率调节激光能量密度,在不同能量密度下制备Ni60A/WC复合涂层,观察并测试不同参数下复... 目的改善旋耕刀65Mn钢的摩擦磨损性能,提高农机触土零部件的使用寿命。方法采用激光熔覆技术在65Mn钢基体表面制备Ni60A/WC复合涂层。通过改变激光功率调节激光能量密度,在不同能量密度下制备Ni60A/WC复合涂层,观察并测试不同参数下复合涂层试样的宏观形貌、微观结构、物相组成、元素分布、显微硬度及摩擦磨损特性,研究激光能量密度对Ni60A/WC复合涂层组织演变及摩擦磨损性能的影响规律和机理。结果Ni60A/WC复合熔覆层顶部主要有胞状晶和树枝晶,分布较紧密,熔覆层中部主要有树枝状晶,熔覆层底部主要为胞状晶和垂直交界面生长的枝晶,且分布均匀致密。随着激光能量密度的升高,熔覆层的熔高和熔深增加显著,WC硬质相颗粒发生分解,硬质相的数量明显减少,涂层的平均显微硬度降低。在激光能量密度为120 J/mm^(2)时,熔覆层的平均显微硬度为587.1HV1.0,相较于基体,提升了约1.8倍。此时熔覆层的平均摩擦因数最小,为0.312,相较于基体,得到显著提升,摩擦磨损机制为轻微的磨粒磨损。经田间试验测试发现,在激光能量密度为120 J/mm^(2)时制备的带有熔覆层的旋耕刀相较于无熔覆层的旋耕刀,其磨损质量降低了63%。结论通过控制激光能量密度,可以有效调控Ni60A/WC熔覆层的硬度和耐磨性,可为农机触土易磨损件的减摩耐磨表面强化改性提供理论指导。 展开更多

关键词 旋耕刀 激光能量密度 Ni60A-WC涂层 微观组织 物相组成 硬度 耐磨性

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Nb-Ti含量对FeCoNiCrNb_(x)Ti_(y)高熵合金熔覆层韧脆转变与耐腐蚀性能影响研究 被引量：1

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作者 卜善飞 姜芙林 +3 位作者 魏长生 张耀辉 杨发展 梁鹏 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期118-133,共16页

目的针对海工装备承载件工作时因耐腐性及强韧性不足而发生失效的问题,研究了元素含量对高熵合金熔覆层塑脆性转变与耐腐蚀性能的影响规律和作用机理。方法首先,在确定FeCoNiCrNbTi高熵合金体系的前提下,利用第一性原理计算方法对元素... 目的针对海工装备承载件工作时因耐腐性及强韧性不足而发生失效的问题,研究了元素含量对高熵合金熔覆层塑脆性转变与耐腐蚀性能的影响规律和作用机理。方法首先,在确定FeCoNiCrNbTi高熵合金体系的前提下,利用第一性原理计算方法对元素配比进行筛选,其次采用激光熔覆技术在典型海工装备材料42CrMo钢表面制备FeCoNiCrNb_(x)Ti_(y)高熵合金熔覆层,以探究Nb、Ti元素含量对高熵合金熔覆层韧脆转变与耐腐蚀性能的影响规律与机理。结果通过第一性原理计算得出FeCoNiCrNbTi高熵合金FCC相和BCC相的晶格常数均随着Ti含量的上升而下降,且这种下降趋势逐渐减缓;在涂层的物相中熔覆层主要由FCC相、BCC相以及Laves相组成,随着Nb含量的增加,Laves相衍射峰增强,而随着Ti含量的增加,BCC相衍射峰增强,Laves相中出现含Ti的化合物,并且组织中出现富Ti区;随着Nb与Ti含量的增加,熔覆层硬度均呈现上升趋势,但其抗拉强度及延伸率均呈下降趋势,并且当Nb元素含量与Ti元素的原子比分别增加至0.3和0.5时,其断裂方式实现由韧性断裂到脆性断裂的转变;随着Nb与Ti含量的增加,其耐腐蚀性因组织结构分布不均以及缺陷的产生而逐渐变差。结论物相占比以及组织结构的分布是影响高熵合金熔覆层力学性能、断裂方式和耐腐蚀性的主要因素。在FeCoNiCrNbTi高熵合金中,BCC相及Laves相的增加均有利于显微硬度的提升,但会导致抗拉强度和延伸率变差,甚至发生韧脆转变;而且多种物相的生成破坏了组织成分的均匀性,甚至产生裂纹等缺陷,成为耐腐蚀性变差的主导因素。 展开更多

关键词 高熵合金 激光熔覆 第一性原理计算 拉伸性能 耐腐蚀性

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基于康达效应的玉米小区收获机除杂装置设计与试验

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作者 鲍国丞 张振东 +4 位作者 杨晓微 刘立晶 李建东 吕洲翼 杨薇 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期234-243,共10页

为了提高玉米小区收获机二级除杂作业效率和质量,解决传统清选除杂装置体积大、流场稳定性差、流场稳定所需时间长等问题,本文基于气流康达效应设计了一种翼型曲面除杂装置,并结合流场理论分析及计算流体动力学与模拟离散元法(CFD-DEM)... 为了提高玉米小区收获机二级除杂作业效率和质量,解决传统清选除杂装置体积大、流场稳定性差、流场稳定所需时间长等问题,本文基于气流康达效应设计了一种翼型曲面除杂装置,并结合流场理论分析及计算流体动力学与模拟离散元法(CFD-DEM)耦合仿真试验确定其结构参数。通过对流场中的颗粒进行受力分析得知,曳力加速度主要受颗粒密度与直径的影响。设置单因素试验研究该装置对不同密度、不同直径的颗粒混合物分离效果,拟合并得出颗粒各密度、直径与其轨迹线偏转角的关系方程。通过台架试验验证该装置对玉米脱出混合物中轻质杂质分离功能的可行性,试验结果表明籽粒含杂率低至1.014%,作业性能指标满足设计要求。 展开更多

关键词 玉米 小区收获机 康达效应 除杂装置 CFD-DEM耦合仿真

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打板式小区育种花生脱壳机设计与试验

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作者 李云康 徐成涛 +3 位作者 朱啊伟 刘艳芬 王家胜 张春晓 《花生学报》 北大核心 2024年第1期85-96,104,共13页

针对小区育种花生量小、品种多、荚果大小不一,脱壳效率低、损伤率高、脱净率低等问题,研制了一款打板式小区育种花生脱壳机。整机主要由脱壳、清选、提升等装置组成。对关键部件参数设计进行了优化,结合打板与花生荚果的碰撞模型,通过H... 针对小区育种花生量小、品种多、荚果大小不一,脱壳效率低、损伤率高、脱净率低等问题,研制了一款打板式小区育种花生脱壳机。整机主要由脱壳、清选、提升等装置组成。对关键部件参数设计进行了优化,结合打板与花生荚果的碰撞模型,通过Hertz理论分析花生荚果受到的碰撞力学特性,并结合仿真试验优化打板棱角半径为3 mm的圆角。以育种花生中的大、中、小尺寸品种花生青花Y14、花育22和白沙为试验材料,对喂入量、滚筒转速、最小脱壳间隙进行单因素试验。以脱净率和损伤率为试验指标进行回归正交组合试验,优化得到最优参数组合。试验结果表明:大、中、小尺寸花生荚果的喂入量分别为178、173、169 g/s,脱壳滚筒转速分别为356、347、375 r/min,最小脱壳间隙分别为23、22、22 mm,得到最大脱净率分别为95.43%、93.36%和94.07%,种仁损伤率分别为5.48%、5.79%和5.35%。根据得到的最优参数调整喂入量、更换凹板筛、改变脱壳间隙等步骤满足多品种种用花生的脱壳适应性。 展开更多

关键词 小区育种 花生 打板式 脱壳机

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马铃薯种植机分层施肥开沟器设计与试验 被引量：15

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作者 杨然兵 杨红光 +3 位作者 连政国 张还 郭栋 郑媛媛 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期104-113,共10页

针对目前我国马铃薯种植机普遍存在的肥料定位不精确问题,结合马铃薯根系分布规律和一垄二行种植模式特点,提出了一种基于曲面排肥与V型防堵结构的分层施肥技术,设计了深度可调式分层施肥开沟器,研究了土壤与开沟部件之间运动关系,并对... 针对目前我国马铃薯种植机普遍存在的肥料定位不精确问题,结合马铃薯根系分布规律和一垄二行种植模式特点,提出了一种基于曲面排肥与V型防堵结构的分层施肥技术,设计了深度可调式分层施肥开沟器,研究了土壤与开沟部件之间运动关系,并对肥料在曲面分肥板上的运动规律进行了理论分析;以下层排肥量稳定性变异系数为试验指标进行了单因素试验,确定了排肥器最佳槽轮工作长度;在此条件下,以排肥轴转速和曲面分肥板斜面倾角为试验因素,上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为试验指标进行了通用旋转组合试验,运用DPS和Matlab软件进行回归方程显著性分析和参数优化,得出最佳因素组合为排肥轴转速20. 5 r/min,曲面分肥板斜面倾角15°,此时上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为3. 30%。最优参数下的重复试验结果表明,平均上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为3. 71%,试验值与理论值相近;田间排肥性能试验结果表明,该开沟器作业流畅,排肥性能满足马铃薯施肥要求。 展开更多

关键词 马铃薯 种植机 开沟器 分层施肥

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马铃薯升运装车液压系统性能分析 被引量：3

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作者 陈明东 史宇亮 杨然兵 《机床与液压》 北大核心 2019年第8期118-120,共3页

为降低马铃薯收获过程中的人工成本,设计马铃薯升运装车液压系统。基于升运装车液压系统工作特点,在拖拉机转速为1 500 r/min工况下,分析机械臂升降液压缸及输送带驱动马达的压力和流量特性。结果表明:采用液压单向限流阀的一级机械臂... 为降低马铃薯收获过程中的人工成本,设计马铃薯升运装车液压系统。基于升运装车液压系统工作特点,在拖拉机转速为1 500 r/min工况下,分析机械臂升降液压缸及输送带驱动马达的压力和流量特性。结果表明:采用液压单向限流阀的一级机械臂液压回路,机械臂伸出时的流量基本维持在30 L/min,系统稳定性较好;液压马达启动时为克服系统静摩擦力,输出压力和流量变化较大,输送带平稳运行后,输出流量趋于稳定。 展开更多

关键词 流体传动与控制 升运装车液压系统 压力 流量

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谷物联合收获机清选装置疲劳寿命分析 被引量：5

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作者 王乐刚 张晓辉 +3 位作者 冷峻 赵光军 焦中元 秦永峰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期282-287,共6页

以等强度设计思想为指导,以提高联合收获机清选装置疲劳寿命、延长使用功效为目标,运用刚柔耦合动力学分析、疲劳寿命分析、装配尺寸公差分析等方法,通过建立清选筛动力学模型,对影响联合收获机清选系统疲劳寿命的因素进行研究,获得影... 以等强度设计思想为指导,以提高联合收获机清选装置疲劳寿命、延长使用功效为目标,运用刚柔耦合动力学分析、疲劳寿命分析、装配尺寸公差分析等方法,通过建立清选筛动力学模型,对影响联合收获机清选系统疲劳寿命的因素进行研究,获得影响清选装置主要零部件疲劳寿命的关键因素。提出一种清选系统疲劳寿命分析方法和优化设计方法,并通过试验验证了该分析方法的准确性,仿真与试验应力偏差在20%以内。 展开更多

关键词 谷物联合收获机 清选装置 橡胶轴承 疲劳寿命

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自净半喂入花生育种试验小区摘果机设计与试验

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作者 张春晓 刘艳芬 +5 位作者 王东伟 何晓宁 李绪 纪瑞琪 刘知鑫 董彤彤 《花生学报》 北大核心 2023年第2期68-81,共14页

针对我国花生育种试验小区缺乏配套摘果机械的问题,设计出一种自净式花生育种试验小区摘果机。该摘果机的自净分离系统清种不停机、摘果对辊重叠距离可调,可一次性完成花生小区的摘果、分离、清选、自净作业。对整机和关键装置进行了分... 针对我国花生育种试验小区缺乏配套摘果机械的问题,设计出一种自净式花生育种试验小区摘果机。该摘果机的自净分离系统清种不停机、摘果对辊重叠距离可调,可一次性完成花生小区的摘果、分离、清选、自净作业。对整机和关键装置进行了分析与设计,并进行了样机试制和田间性能试验。选取山东省胶东地区大、中、小粒径主栽代表品种青花Y14、青花Y15、鲁花11号、花育9805、白沙、宇花91号进行单因素试验研究,试验结果表明:喂入量、摘果对辊重叠距离、转速为影响花生摘净率与损伤率的主要因素。以摘净率和损伤率为试验指标,进行二次回归正交组合试验得:大粒果在喂入量0.46kg/s、转速401r/min、对辊距离11mm时,摘净率为98.25%,破碎率为0.78%;中粒果在喂入量0.45kg/s、转速在397r/min、摘果对辊重叠距离2mm时,摘净率为98.46%,破碎率为0.87%;小粒果在喂入量0.3kg/s、对辊转速375r/min、摘果对辊重叠距离15mm时,摘净率为98.57%,破碎率为0.81%。三种粒径花生荚果1920次试验,在自净时间设置为10s时,自净率均为100%。同时,对含水率为(65±5)%与(15±5)%时的花生果进行摘果试验,得到(65±5)%含水率条件下的摘净率和破碎率均略低于(15±5)%含水率。综合考虑,建议含水率(65±5)%时摘果。田间试验结果表明,机器各关键部件工作稳定,作业效果满足花生育种试验小区的机械化摘果要求,且对不同尺寸的花生荚果具有良好的适应性。 展开更多

关键词 花生育种 半喂入 摘果机 自净率

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拖拉机自动驾驶及控制技术 被引量：4

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作者 刘成强 林连华 徐海港 《农业工程》 2019年第4期87-91,共5页

为实现拖拉机的自动驾驶和智能控制,满足国内大型机具对动力机械的需求,从智能导航、自动驾驶与操控协同、数据采集及监控自检、智能系统集成等方面开展模块化开发,实现了拖拉机自动行走、自动调头、自动避障、路径智能规划以及智能决... 为实现拖拉机的自动驾驶和智能控制,满足国内大型机具对动力机械的需求,从智能导航、自动驾驶与操控协同、数据采集及监控自检、智能系统集成等方面开展模块化开发,实现了拖拉机自动行走、自动调头、自动避障、路径智能规划以及智能决策等生产作业功能,且能满足拖拉机复合农田作业的需求。 展开更多

关键词 拖拉机 智能 控制 协同

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拖拉机电液悬挂系统及控制技术 被引量：1

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作者 刘成强 林连华 徐海港 《农业工程》 2019年第3期78-81,共4页

针对传统拖拉机机械式三点悬挂的功能局限性问题,采用智能控制技术,实现了电液系统的信息集成,特别是对于负载传感液压系统及控制器研制了新的技术方案,通过建模与仿真,提出了基于CAN通讯的设计方法,研制了控制面板、控制器、传感器、... 针对传统拖拉机机械式三点悬挂的功能局限性问题,采用智能控制技术,实现了电液系统的信息集成,特别是对于负载传感液压系统及控制器研制了新的技术方案,通过建模与仿真,提出了基于CAN通讯的设计方法,研制了控制面板、控制器、传感器、液压系统和悬挂机构,经试验验证,实现了拖拉机悬挂系统优化提升,特别适合拖拉机的复合农田作业。 展开更多

关键词 电液 控制 悬挂

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多级切流式花生捡拾收获机摘果输送装置设计与试验

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作者 徐弘博 张鹏 +3 位作者 张延化 王申莹 于昭洋 顾峰玮 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期52-60,共9页

全喂入切流式花生摘果作业方式作为花生机械化收获的主要手段,存在有效摘果时间短、损失率高的问题。为此设计一种多级切流式花生捡拾收获机摘果输送装置,主要由多级滚筒、前输送板、驱振轴和后输送板等组成,将传统花生捡拾收获机的摘... 全喂入切流式花生摘果作业方式作为花生机械化收获的主要手段,存在有效摘果时间短、损失率高的问题。为此设计一种多级切流式花生捡拾收获机摘果输送装置,主要由多级滚筒、前输送板、驱振轴和后输送板等组成,将传统花生捡拾收获机的摘果装置与输送装置一体化,采用7级滚筒串联与振动输送组合的结构形式实现摘果与输送协同作业。本文在对关键部件作业原理分析的基础上进行结构和参数设计;采用离散元软件EDEM仿真优化方法对输送板的运动参数(方向角、振幅、频率)进行仿真分析;以花生主产区典型品种“大白沙”作为研究对象,通过田间试验对摘果输送装置的作业性能进行试验验证。结果表明,当花生植株喂入量5.6 kg/s、二级滚筒转速325 r/min、其他滚筒转速239 r/min、输送板方向角25°、振幅45 mm、频率7 Hz时,花生摘净率98.41%,破损率4.76%,夹带损失率1.46%。各项性能均满足设计要求。 展开更多

关键词 花生捡拾收获机 多级切流式 摘果输送装置 EDEM 田间试验

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