摘要：针对现有槽轮式排肥器存在低转速下脉动性强,难以满足无人机稳定变量施肥作业需求的问题,开展了排肥器关键部件参数的优化设计与研究,设计了9种不同凹槽形状和螺旋升角的排肥槽轮。同时,采用离散元方法仿真测试了各槽轮在低转速下排量范围和排肥时的稳定性,并开展了因素之间的交互作用判别试验和正交试验。试验结果显示:槽轮截面形状与螺旋升角之间存在交互作用,槽轮转速和螺旋升角对排肥脉动幅度的影响显著。最终,确定最佳槽轮结构参数组合:槽轮凹槽形状为偏心槽型,螺旋升角为60°。室内台架试验结果表明:槽轮转速和施肥速率具有较高的线性度,槽轮的截面形状和槽轮螺旋升角对不同转速下的排肥速率的影响均显著,相比台架试验和仿真试验测量的平均施肥速率,平均相对偏差为5.32%;在优化参数下,不同转速槽轮的排肥速率变异系数均小于1.20%,满足了无人机施肥的要求。

摘要：为了实现蔬菜小粒种子电动播种机作业过程的实时监测,提高小粒种子播种机智能化水平,基于多传感器检测技术和可视化技术,设计了小粒种子电动播种机作业质量监测系统,并进行了播种试验。试验表明:作业质量监测系统可实现对粒径0. 5～1. 5 mm蔬菜小粒种子播种过程的实时监测,其播种量监测精度达96%,种子漏播监测精度达92. 3%,实时落种影像采集精度达95%,解决了由于蔬菜小粒种子粒径小、质量轻不便于实时监测的问题,提高了播种机播种精度和作业质量。

摘要：为了提高冬小麦播种质量与种肥利用率,降低生产成本,针对中原地区冬小麦适度规模种植种肥同播作业方式粗放、效能低的特点,基于CAN总线通信协议下的车载传感器与PIC控制融合技术,设计了2BFJ-24型小麦精量播种变量施肥机,由播种施肥机械部件、种子漏播监测系统、肥料堵塞监测系统、变量施肥控制系统及车载计算机组成。通过红外光电检测可实时监测排种管种子流量情况,通过检测排肥管下端口内介电常数变化可实时获取肥料下落信号;通过集成GPS模块获取机器田间位置信息,结合预先加载的田块处方图,确定当前位置目标施肥量,并基于压力传感与微机控制解算当前施肥量和流量信息,按照机器前进速度实时调整施肥量;最终实现作业过程漏播、堵塞声光报警与精准施肥目的。田间试验结果表明,整机监控系统能够适应复杂田间环境,漏播监测准确率可达91%,肥料堵塞报警误差小于2%,变量施肥准确率超过96%,具有较好的实用性和经济性。

摘要：针对中原地区玉米大规模播种作业质量缺乏有效监控手段、播种作业数据信息利用率偏低等问题,设计了玉米免耕变量施肥播种机作业质量监控系统,包括播种质量监测子系统和变量施肥质量监控子系统。播种质量监测子系统通过STM32单片机实现播量统计和漏播量等播种信息采集;变量施肥质量监控子系统通过PLC实现堵塞、缺肥和施肥量等作业信息采集,采用PID控制伺服电机实现变量施肥。试验结果表明:玉米免耕变量施肥播种机作业质量监控系统在复杂环境中运行稳定,漏播监测精度为97.34%,播种量相对误差为1.20%,不同作业速度下实际施肥量与理论施肥量相对误差为1.95%,有效提高了玉米播种作业质量。

摘要：提高烤后烟叶含水率和温度,保证烟叶质量,需要对烟叶进行回潮处理。回潮箱体内温度梯度小、流场分布均匀,可以有效保证不同位置的烟叶含水率一致。本文以热力学理论为基础,利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,对回潮箱体内的温度场、流场进行仿真分析。试验发现:回潮后箱体内不同位置的烟叶含水率变化小于0.5%。结果表明:优化设计的回潮箱体性能可靠,流场分布均匀,能够满足烟叶回潮要求。

摘要：播种机在大规模作业时会出现漏播、重播等状况,为了提高播种作业质量与播种作业精准性,设计了一种基于云平台的玉米播种位置监测系统,主要通过多传感器技术、云平台技术和GPS定位技术实现。基于云平台的玉米播种位置监测系统能实现漏播、播种位置、播种量、堵塞、缺肥、排肥速度和排肥量等作业信息监测,播种位置主要通过两组光电传感器计算距离GPS在X、Y方向上的偏差得出,并将计算结果在云平台中进行显示,同时在云平台百度地图中显示漏播区域等。田间试验结果表明:株距合格率为97.25%,位置平均解算误差为1.244cm,能够实现玉米精准播种,提高了播种质量。

摘要：目前,常用光电传感器进行播种量监测,工作时易受地面状况影响。为此,分析了低频振动信号对玉米播种监测系统的影响。所设计的玉米播种监测系统主要由4个播种监测传感器、台达PLC和工控机组成,当播种监测传感器监测播种信息时,将监测到的作业信息传输到台达PLC中,台达PLC进行处理分析,再通过RS23将播种作业信息传输到工控机中进行显示。将玉米播种监测系统中指夹式排种器和光电传感器安装在播种性能试验台上,进行播种监测试验。台架试验结果表明:当排种轴转速增大时,播量监测精度缓慢下降,漏播率先下降后上升;当振动信号的振动频率从0.1Hz增加到3Hz时,播量监测精度从87.90%降到77.36%,漏播率从6.95%增加到15.73%;当低频振动信号振动幅度增大时,对播量监测精度基本无影响,漏播率从6.95%增加到13.50%。研究结果可为播种监测系统设计提供参考。

摘要：为了提高蔬菜穴盘苗移栽机的作业效率,设计了一种钵苗体底部先顶出后夹取式自动取苗装置。根据该装置工作特点及取苗农艺要求,对其关键部件进行设计分析,并建立了运动学模型。以理论模型为基础,采用Visual Studio软件开发了取苗装置动作时序分析程序,完成了参数优化。室内试验表明:针对3种不同基质含水率的番茄穴盘苗,该装置能够实现140株/min的取苗速度,成功率超过95%;基质含水率在32.79%时,取苗成功率较高。

摘要：切割是农业机械领域无法回避的重要作业环节,切割系统的性能直接影响到整机作业效率和作业质量。作为切割对象的农作物秸秆特性各异,难以表征,且与钢铁材料的机械特性显著不同,因此秸秆切割问题更为复杂。针对秸秆切割过程中存在的切割能耗高、切割质量不理想及刀具磨损严重等问题,从切割理论、一般切割过程、切割试验方法和主要研究结论四个方面对国内外研究进行了综合阐述。指出了目前切割研究中存在的问题,并提出了继续推进切割研究的相关建议。

摘要：本文以四旋翼无人机(UAV)作为低空农田信息采集的平台,设计了以nRF24L01射频通信芯片为核心的无线数据采集、传输系统,并采用功率放大器AWT6264扩展了数据传输距离.实测传输距离500m处,误帧率为0.74%。