摘要：针对长江中下游地区饲用油菜生物量大、含水率高,缺乏适用收获机械的问题,开展了冬春鲜喂饲用油菜机械化收获切碎装置设计与试验。根据物料特性、切碎及抛送等作业要求,确定了平板型滚刀式切碎装置主要结构参数和作业参数;采用单因素与二次旋转正交组合试验研究了喂入压辊转速与切碎器主轴转速对茎秆切碎长度合格率和功耗的影响,构建了长度合格率和功耗与喂入压辊转速和切碎器主轴转速的回归方程,优化得出了最佳作业参数。试验结果表明:喂入压辊转速为400～550 r/min,切碎器主轴转速为600～800 r/min,茎秆切碎长度合格率较优。优化得出喂入压辊转速496. 17 r/min、切碎器主轴转速为709. 14 r/min时,茎秆切碎长度合格率为91. 16%。采用平板型滚刀式切碎装置开展鲜喂饲用油菜收获田间试验和饲喂试验表明:收获饲用油菜切碎茎秆长度满足饲用油菜冬春鲜喂要求。

摘要：针对传统机械式取苗机构结构复杂、控制不稳定等问题,设计了一种油菜纸钵苗移栽机嵌入式气动取苗机构。分析了嵌入式气动取苗机构的结构组成、工作原理及运动学模型,设计了取苗机构的驱动控制系统,基于ADAMS软件开展了机构参数变化对取苗轨迹和取苗臂姿态影响的研究,确定了取苗机构的优化参数。优化结果表明,当摇杆长度为220 mm,支撑臂长度为170 mm,旋转臂长度为160 mm,气缸Ⅰ原始长度为313 mm时,取苗阶段取苗轨迹高度可达130 mm。当取苗轨迹高度为80 mm时,取苗轨迹直线度偏差小于2 mm,取苗阶段取苗针偏角变化小于4°;投苗阶段取苗针偏角变化小于1°,满足油菜纸钵苗移栽机取苗投苗要求。试验结果表明,该取苗机构高速摄像呈现的取苗轨迹与理论分析基本吻合,台架试验取苗成功率达93.0%,投苗成功率达89.5%,满足机械自动化取苗的要求,验证了取苗机构设计的可行性。

摘要：为了能够准确检测出多路精量排种器的合格指数、漏播指数、重播指数等排种性能指标值,确保精量排种器的排种质量,利用检测排种时间间隔间接获得排种粒距的原理,设计了一种多路精量排种器性能检测系统。系统采用工业触控平板电脑以及MSP430单片机系统构建上下位机结构模式,下位机采用光纤及光电传感器感应获得精量排种器排种及转速脉冲序列信号,利用单片机系统时间扑捉中断资源实时记录种子间隔时间和排种盘转速,经串口握手传输协议将编码后的信息传输至计算机系统。上位机从排种性能指标的结构分布以及排种频率指标两方面对排种数据进行分析并得到各路的合格指数、重播指数、漏播指数等性能指标。验证试验测试表明,所设计的带有校验检错功能的串口通信交互协议能够实现上下位机数据的准确传输,在15~300 r/min转速范围内,该检测系统能够对多路不同排种性能指标值的转盘进行准确检测;在油菜精量排种器性能检测试验台上利用高速摄影系统对比试验表明系统时间检测最大误差为0.876 ms,最大相对平均误差为0.192 ms,检测指标综合误差为0.87%,最大综合误差为3.98%。该研究为'一器多行'集排器的排种性能检测及优化排种器设计提供了参考。

摘要：为保证油菜载苗基质块具有良好的机械移栽适应性和幼苗生长质量,该文针对油菜机械移栽过程中载苗基质易出现破损导致取送苗失效问题,以正方体油菜载苗基质块为研究对象,对载苗基质块力学特性和生物学特性进行研究,开展以基质成分配比(蚯蚓粪:黄棕壤∶蛭石混合体积比为1∶2∶1、1∶1∶1和2∶1∶1)、基质压实度(基质与穴孔体积比为1.0、1.2和1.4)、硼硒营养液浓度(0.24%、0.27%和0.30%)为因素的正交试验。结果表明:基质成分配比和基质压实度对油菜载苗基质块力学特性影响分别为极显著和显著;基质成分配比及基质压实度对幼苗壮苗指数影响极显著,硼硒营养液浓度对其影响显著;基质成分配比和基质压实度均对基质包裹度及根系健壮度影响极显著,硼硒营养液浓度对基质包裹度及根系健壮度影响显著。采用综合评分法得出基质成分配比为1∶1∶1、基质压实度为1.2、硼硒营养液浓度为0.30%时油菜载苗基质块力学特性及幼苗生长质量较优。对上述因素组合所育油菜载苗基质块进行台架试验可知:在移栽机横向推苗速度20 mm/s,同步输送带速度30 mm/s,取苗频率40株/min试验条件下,基质损失率为2.57%、送取苗成功率为90.93%,满足机械移栽需求。

摘要：设计了一种适用于油菜一器多行排种的离心式排种器,分析了离心式油菜排种器的工作原理,确定了排种器的主要结构和性能参数。研究了排种器锥筒转速与排量、各行排量一致性、总排量稳定性、破碎率等的关系;正交试验表明,在排种器锥筒转速为150 r/min、出种孔直径为3.2 mm、出种孔倾角为15°时,单行播量稳定性变异系数最小,为2.38%,播种均匀性变异系数为18.2%。

摘要：2BFQ-6型油菜精量联合直播机田间自动对行作业时,东方红-LX854型拖拉机为其配套动力,实现导航功能,针对导航执行机构——电控全液压转向系统导航作业时转向控制稳定性和准确性差的问题,设计了自适应变论域模糊控制器。应用旋升优选法对模糊控制器参数仿真分析,获得了不同波形、幅值和周期激励信号下的最优参数组合,运用窗口Fourier变换和自卷积法设计了响应类型的实时识别方法,依据识别的结果和仿真寻优获得的参数优化基础模糊器规则的论域。在拖拉机电控全液压转向系统上试验结果表明:变论域模糊控制器对转向20°的阶跃响应的调节时间为2 s,平均稳态误差为0.18°,无稳态振荡现象;跟踪正弦信号平均延时为0.3 s;与定论域模糊控制器相比获得了更好的转向性能。

摘要：针对我国北方旱地一年两熟地区免耕播种机堵塞现象和已有主动式防堵装置转速高 (15 0 0 r/m in以上 )、功耗大(单位幅宽达 16～ 41.74k W/m ,含牵引功率 )的现实问题 ,设计了一种新型免耕播种机锯切防堵装置 ,分析了该装置的切割机理 ,应用有限元 A NSYS软件计算了锯齿圆盘切刀的应力分布 ,得出了锯齿圆盘切刀用于玉米秸秆切割的可行性。土槽试验表明 :1)该装置采用逆转式作业 ,兼有无支撑和有支撑两种切割方式 ,切割彻底 ,并能借助刀齿前角和抛撒板将已切断秸秆定向抛送到开沟器后方 ,实现了切割、定向抛撒一体化功能 ;2 )秸秆切碎率随转速和秸秆含水率的增大而增大 ,秸秆含水率高时有利于提高切割质量 ;3)秸秆切碎率在动定刀间隙一定时 ,随前进速度增大而降低 ,小间隙时无漏切和撕皮现象 ,切割质量高 ,功耗小。理论和试验结果表明 :与其他主动式防堵装置相比 ,锯切防堵装置具有良好的切割性能 ,其转速低(6 5 0 r/m in)、功耗小 (单位幅宽为 2 .95 k W/m )、秸秆覆盖量适应性强 ,为改善免耕播种机防堵性能提供了一条新途径。

摘要：为解决油菜籽收获、运输、存储、销售等过程中对含油量、蛋白质、硫苷等内部品质的检测需求,实现油菜籽多指标、便携式、快速无损的检测目标,该研究设计了一种基于近红外光谱的便携式油菜籽内部品质检测装置,集成微型光谱仪、LCD触摸屏、树莓派处理器、箱体、样品杯和电源,装置尺寸为246 mm×128 mm×127 mm,可在户外环境稳定工作6 h以上。以不同产区的65个油菜籽品种为研究对象,采集900~1633 nm的近红外漫反射光谱,使用竞争性自适应重加权、最小角回归、无信息变量消除等降维算法与偏最小二乘、极限学习机、支持向量等回归算法,建立了含油量、蛋白质、硫苷、含水率和芥酸高精度预测模型,决定系数R^(2)分别为0.949、0.861、0.730、0.976、0.862,均方根误差RMSE分别为1.39%、1.46%、20.7μmol/g、0.36%、3.63%。使用QT Creator作为集成开发环境,PyTorch作为框架,实现了模型的嵌入式部署与应用,实现了油菜籽的多品质参数一键式无损检测。使用Flask、MQTT等技术,开发了APP端、网页端和小程序端软件,实现了预测数据的多端同步和实时监控。经检验测试,含油量、蛋白质、硫苷、含水率和芥酸的预测决定系数R^(2)分别为0.932、0.855、0.734、0.968、0.761,均方根误差RMSE分别为1.35%、1.67%、19.6μmol/g、0.34%、2.96%,检测过程为13 s,在相对湿度40%~70%、温度15~35℃的环境下,装置对含杂量不大于2%、质量3~7 g的成熟期油菜籽具有数据采集稳定性;该仪器可用于对油菜籽的快速无损检测。

摘要：针对机械式排种器易发生堵塞造成漏播的问题,设计了一种内充气吹式油菜精量排种器。以ANSYS/CFX为工具建立气室流场仿真模型,以气室有无平衡出气孔为试验因素,对气室内气流场进行了仿真分析。仿真结果表明,有平衡气孔的气室压力波动比无平衡气孔小93 Pa。台架试验表明,无气吹作用、无平衡气孔气室气吹作用和有平衡气孔气室气吹作用3种状态下,漏播指数分别为14.4%、4.4%和2.4%,排种器的合格指数分别为66.8%、78.4%和82.0%,在气吹作用下排种器堵塞漏播问题得到明显改善。

摘要：设计了一种可实现一器多行的气力滚筒式油菜精量集排器,分析了气力滚筒式油菜精量集排器的工作原理,并确定了其结构组成和主要结构与运行参数。以集排器排种性能为主要评价指标,进行了集排器排种滚筒转速、正压区相对压力、负压区相对压力等运行参数的单因素试验与正交试验。台架试验结果表明:集排器种子破碎率小于0.5%;当排种滚筒转速为20 r/min、正压区相对压力为2 200 Pa和负压区相对压力为-2 200 Pa时,集排器单行合格指数可高达94.02%,漏播指数小于4.0%;集排器各行排量一致性变异系数为5.73%,总排量稳定性变异系数为1.21%。