摘要：针对新疆果园喷雾施药作业劳动强度大、雾滴穿透性差、机具适用范围小等问题,结合果园农机农艺及病虫害防治要求,设计了一款自走式果园喷雾机,主要由履带式行走系统、喷雾系统和远程控制系统等组成。通过计算分析确定各部分主要结构参数,并通过有限元模拟分析机架结构合理性。为验证喷雾机作业性能,以喷头流量为试验因素,以喷雾附着率与喷雾穿透性为试验指标,针对整机喷杆喷雾装置与风送喷雾装置开展田间试验。结果表明:在相同工作条件下,喷杆式喷雾装置平均喷雾附着率高于风送式喷雾装置,两种喷雾装置平均喷雾附着率分别为71.99%与66.35%,均能满足喷雾附着要求。在穿透性试验中,风送式喷雾装置内外冠层药液沉积变异系数平均比喷杆式喷雾装置小14%,风送式喷雾装置穿透性明显强于喷杆式喷雾装置。喷雾机两种喷雾装置在附着率与穿透性上都有较好的作业效果,可根据果树不同生长时期以及不同农艺需求选择适合的喷雾方式,来达到更好的喷雾效果。

摘要：针对带勺式马铃薯排种器作业过程中存在漏播问题,分析排种器工作过程,设计漏播检测与补种系统。对检测模块、补种模块、单片机模块、显示模块和声光报警模块进行电路设计、硬件选型和机械结构设计,针对整个控制系统的控制要求编写控制程序,实现马铃薯漏播检测与补种控制。采用高速摄像技术,对补种模块动作的响应速度进行分析,结果显示,可以满足排种器在当前最快运行速度6.8 km/h下的连续补种需求。搭建试验台进行系统漏播检测与补种的成功率性能测试,结果表明,当取种带线速度为0.14~0.54 m/s时,原始漏播率为5.9%~11.4%,经该系统补种后,最终漏播率为0.9%~2.1%,该漏播检测模块漏播检测成功率为100%,补种模块的补种成功率平均为83.0%,在试验速度范围内,随着取种带线速度的增大,该系统漏播检测仍准确,且补种成功率较为稳定。

摘要：为延长平模的使用寿命,采用激光熔覆技术在20CrMnTi钢表面制备Ni60A-TiC复合涂层。以稀释率和显微硬度为指标,设计三因素三水平正交试验,得出影响熔覆层质量的因素按重要性由大到小排序依次是送粉速率、扫描速度和激光功率。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、三维形貌仪以及X射线光电子能谱仪(XPS)综合分析了涂层的组织、元素分布和耐磨性能。结果表明:最佳工艺参数组合为激光功率1.4 kW,扫描速度7 mm/s,送粉速率21 g/min;在此工艺参数下制备的涂层的磨损形式主要为磨粒磨损,涂层的显微硬度为1252 HV,磨损率为1.5×10^(-5)mm^(3)/(N·m),表面粗糙度为1.50μm,相比于20CrMnTi基体磨损深度降低了82.1%,复合涂层的耐磨性显著提高。本研究在延长平模使用寿命方面具有较高的参考价值。

摘要：为了实现羊用电动撒料车投料量的精确控制,使投料量更加均匀,对其投料驱动电机转速实时追踪精确调整,设计了一种基于模糊PID控制算法的羊用电动撒料车精确投料控制系统,并通过对刮板电机转速、送料带电机转速实时调节,实现了电动撒料车投料量的精确控制。利用MatLab的SIMULINK平台进行系统仿真,验证模糊PID控制算法的优越性,借助基于单片机的硬件控制器在DYS-5型电动撒料车上进行了试验研究。结果表明:系统能够稳定精确地调节各个电机转速,使两个电机的误差转速分别控制在10.8%和4.6%以内,使电动撒料车在正常撒料情况下的投料均匀度增加了9.31%,提高了电动撒料车的作业效率和作业质量,使撒料更加智能化。

摘要：采用多学科集成的设计理念,将三维建模、人机交互以及虚拟样机技术等引入棉花精量排种器的设计研发中。通过建立一种机械式棉花精量排种器的参数化模型,运用离散元法仿真种子流在不同结构参数和其它设计参数情况下的运动特性,分析设计参数变化对样机性能的影响,获得各参数主次顺序的最佳组合,找出优化设计的方向。这种新的设计理念具有节约开发成本、缩短开发周期、简化开发过程、操作简单、应用灵活、用户交流界面友好等特点,为棉花精量排种器的设计研究提供了新的思路。

摘要：【目的】为了实现农用车辆的自动导航.【方法】以LabVIEW图像采集以及模糊控制为主进行智能农业车辆控制系统的设计.首先在NI vision assistant环境下利用灰度化、像素分布、边缘检测、路径拟合等算法进行图像处理以及提取导航路径信息.之后利用Labview环境下的PID and Fuzzy Logic Toolkit工具箱确定隶属度函数并设计出模糊控制规则,再通过去模糊化后对农用车辆转向采取合理的控制策略,使得农用车辆平稳快速地行使.最后利用MATLAB环境下Simulink建立数学仿真模型,观察转向角信号对偏差角信号的跟踪情况.【结果】仿真表明,在周期10s下,幅度为10°的正弦波信号,对转向信号有着较好的跟踪能力,还可看出有较小的相位偏差,需要通过对控制器后续的控制策略优化来进行消除.

摘要：针对全混合日粮饲草料揉切需求,该研究设计了一种分段螺旋式甘草茎秆揉切装置,对分段螺旋叶片的主体结构和搅龙结构参数进行设计,建立了刃口曲线方程,分析了装置揉切机理,并试制了分段螺旋式甘草茎秆揉切装置试验台。以搅龙转速、加工时间、填充系数、刀片与底壳间隙为因素,以粒度、破节率、单位质量能耗为指标,开展四因素三水平Box-Behnken试验,对试验结果进行方差分析和二次回归拟合,得出各因素对粒度影响显著性由大到小为加工时间、搅龙转速、填充系数、刀片与底壳间隙;对破节率的影响显著性由大到小为加工时间、填充系数、搅龙转速、刀片与底壳间隙;对单位质量能耗的影响显著性由大到小为填充系数、加工时间、搅龙转速、刀片与底壳间隙。对交互影响因素进行响应曲面分析并进行参数优化验证试验,结果表明:当搅龙转速为25 r/min、加工时间为12 min、填充系数为0.46、刀片与底壳间隙为15 mm时,甘草茎秆的揉切粉碎粒度为11.76 mm,破节率为83.27%,此时单位质量能耗为9959.82 J/kg,试验值与模型理论值误差不超过7%,参数优化模型合理,满足作业要求。研究结果可为全混合日粮搅拌机的研发提供理论依据。

摘要：针对全混合日粮搅拌机工作过程中存在的工作部件易磨损等问题,为全混合日粮搅拌机设计与优化提供参考依据,本文以含水率为试验因素,利用英斯特朗8801型万能试验机对不同含水率下不同品种甘草茎秆开展了压缩、蠕变与应力松弛特性试验研究。试验结果表明:当含水率为50%时,光果甘草茎秆在弹性阶段的最大抗压强度为10 MPa;随着含水率的增加,甘草茎秆的蠕变曲线逐渐向上移动,当含水率为50%时光果甘草茎秆的蠕变曲线明显高于其他2个品种,而在其他含水率时3个品种的蠕变曲线较为相似,说明Burgers四元件模型可以很好的反映甘草茎秆的蠕变特性;随着含水率的增加,甘草茎秆应力松弛曲线逐渐向下移动,胀果甘草茎秆的应力松弛曲线在3个含水率下均高于其他2个品种,Maxwell五元件模型可以很好的反映甘草茎秆的应力松弛特性。

摘要：针对当前拖拉机自动导航转向控制系统结构复杂、算法繁琐及对上位所检测机位置姿态信息要求较高等特点,设计了一种基于51单片机为中央控制载体的拖拉机自动导航执行系统。本系统在不改变原车的液压转向控制系统的前提下,通过加装以步进电机为动力的驱动装置带动方向盘转动实现前轮转向;同时利用角度传感器不断检测前轮转角,为系统在进行转向决策时提供反馈,并且在执行过程中采用涡轮电机控制齿轮啮合与分离。控制系统采用单因子补偿控制算法,通过判断当前车辆的横向偏差走势判断当前的车身偏角。为验证程序算法以及结构设计的可行性,以TN954为实验对象,构建了转向系统和车身偏角的数学模型,运用Matlab/Simulink进行仿真。结果表明:拖拉机以3 km/h作业速度行驶时,在初始横向轨迹偏差设定在5 cm的调整过程中,稳态误差达到2%,单因子补偿控制算法所需的平均调整时间为1. 4 s,满足当今拖拉机自动驾驶控制实时性的要求。

摘要：为揭示全混合日粮搅拌机的揉切机理,设计了一种搅龙式秸秆切碎装置,并对秸秆的切碎过程进行分析研究。根据秸秆在装置中的运动过程及受力情况,将秸秆在空间上的运动过程分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区4个区域。通过理论分析,确定了秸秆切碎过程主要发生在Ⅱ区,揉搓主要发生在Ⅲ区,明确了切割线速度、齿板数量、箱体倾角对秸秆粉碎率影响显著。以切割线速度、齿板数量、箱体倾角为试验因素,以秸秆粉碎率为评价指标,采用二次正交旋转组合方法设计方案,进行试验研究。结果表明:对全混日粮搅拌机揉切效果影响显著程度依次为齿板数量、切割线速度、箱体倾角;当切割线速度为22.7~25m/min、齿板数量为5~8个、箱体倾角为7 1.8°~7 5°时,秸秆粉碎率为8 8.5%~9 2.3%,秸秆的粉碎效果可以满足肉羊饲喂需求。