摘要：深孔加工中直线度是衡量孔的加工质量的重要指标之一。综合考虑直线度受到转速n、进给量s、切削液流速v、切削深度t4个切削参数影响,以此4个参数为输入建立BP神经网络系统。对BP神经网络进一步优化,应用基于进化算法的BP神经网络来对BTA钻削直线度进行预测,并通过Matlab编程以及绘制出直线度预测值与真实值折线图,达到了很好的效果,拓展了BTA钻削研究思路。

摘要：利用差分进化算法对Stewart-Gough平台进行优化。首先,对Stewart-Gough平台的对称结构和非对称结构进行了介绍;其次,通过综合考虑工作空间的限制,工作空间内存在奇异结构以及成本高这3个因素的影响定义了目标函数;最后,选定用于优化的工具为差分算法,并使用差分算法对Stewart-Gough平台进行了优化。优化结果表明,合理选择Stewart-Gough平台的结构及其参数,可达到最大化有效载荷或最小化每条腿上所需要的力(用以抵消外界施加在动平台上的力)的目的。与其他算法相比,差分算法具有较好的全局寻优能力,选用差分进化算法作为优化工具,优化及仿真过程借助MATLAB来实现。

摘要：针对土壤层残膜回收装备存在挖掘阻力大、功耗高、易壅土等问题,设计抖动链齿杆式残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置,其中旋耕挖掘机构降低挖掘阻力并解决壅土问题,抖动链齿输送机构提高残膜-土壤-秸秆输送效率。建立输送链表面物料颗粒的受力模型,分析前进速度与输送链转速之间的变化关系,计算抖动轮与输送链转速;测定土壤剖面残膜和秸秆的含量及分布并建立虚拟仿真土槽,模拟棉田土壤中残膜和秸秆含量及分布特点。在EDEM中构建残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置仿真模型并设置挖掘铲入土深度150 mm,在不同前进速度(0.75、1、1.25 m/s)、旋耕刀片转速(210、230、250 r/min)、输送链转速(65、85、105 r/min)组合条件下,模拟挖掘与输送残膜-土壤-秸秆过程中的壅土效果和颗粒速度变化特性;根据仿真试验结果可知,在挖掘与输送装置前进速度较高的条件下易发生壅土问题,土壤层残膜、土壤和秸秆颗粒运动速度小于5 m/s。田间试验结果与仿真试验结果基本相同,在不同的因素水平组合条件下,田间试验测量壅土高度范围为71~246 mm;田间试验表明,当壅土高度小于等于90 mm时不会发生挖掘阻力较大并停机的问题。文中设计的挖掘与输送装置和作业效果分析方法,为设计新型的残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置提供参考。

摘要：基于残膜与土壤、秸秆等杂质在密度、悬浮速度、流动特性等方面的差异,提出了一种基于EDEM-Fluent耦合的残膜与杂质悬浮分离方法。阐述了3种残膜与棉花秸秆、土壤混合物悬浮分离速度测定法,即理论计算法、仿真分析法和台架试验测定法,利用3种方法分别测定残膜悬浮分离速度。利用EDEM-Fluent耦合的方法模拟残膜与杂质悬浮分离的过程,3种残膜混合物料中土壤和秸秆总质量占比分别为40%(其中土壤占30%)、60%(其中土壤占50%)和80%(其中土壤占70%)时,残膜悬浮速度仿真值为4.77~5.83 m/s、4.89~6.46 m/s和5.31~7.40 m/s;3种残膜混合物悬浮分离速度台架测定试验值为4.67~5.77 m/s、4.88~6.37 m/s和5.29~7.22 m/s。残膜悬浮速度仿真值与台架试验值之间的相对误差为0.77%~4.79%,验证了基于EDEM-Fluent耦合法测定残膜混合物悬浮分离速度的可行性。混合物中杂质改变了残膜的形变量和运动特性,从而影响残膜的悬浮速度和位置;为了使仿真结果更加接近试验数值,残膜悬浮分离速度仿真值的下限值与台架试验的下限值相差较大,所以选取仿真与台架试验结果的下限值计算修正系数,残膜悬浮分离速度修正系数的均值为0.95。通过田间试验可得,实现残膜与杂质分离、残膜回收的最佳风速为5~7 m/s,此时残膜含杂率均值为20.47%、回收率均值为83.62%。

摘要：针对国内残膜回收机捡拾率不高以及卸膜困难等问题,设计了一种伸缩钉齿式残膜捡拾机。首先,阐述该机的整体结构和工作原理,根据理论分析及前期试验确定以滚筒转速X_(1)、捡拾齿入土深度X_(2)及卸膜转速X_(3)为试验因素,把残膜捡拾率Y_(1)与卸膜率Y_(2)作为目标响应值;然后,通过Design-expert软件对目标响应值进行数据分析,得到影响残膜捡拾率Y_(1)的显著顺序为滚筒转速X_(1)>捡拾齿入土深度X_(2)>卸膜转速X_(3),影响卸膜率Y_(2)的显著顺序为卸膜转速X_(3)>捡拾齿入土深度X_(2)>滚筒转速X_(1)。试验验证表明:当滚筒转速X_(1)为135 r/min、捡拾齿入土深度X_(2)为81 mm、卸膜转速X_(3)为390 r/min时,此时残膜捡拾率Y_(1)为87.56%,卸膜率Y_(2)为90.05%,试验值与优化结果的相对误差分别为1.53%、1.65%,均小于5%。试验结果可为残膜回收捡拾机械的设计提供理论依据。

摘要：地膜覆盖技术不仅加快了农业科学的发展,而且改善了农业生产方式、提高了农业生产力,但在自然条件下土壤中残留的地膜极难降解,对农业的可持续发展造成巨大危害。为此,通过对国内外残膜回收机的研究和借鉴,设计了一种链齿式的残膜回收机,主要介绍了该机的整体结构与工作原理,并对捡拾装置进行了运动分析。试验结果表明:动力由泰鸿-300、功率为22.06kW提供时,捡拾率约为88%,生产效率为0.6hm^2/h。

摘要：针对新疆地区农田大面积使用地膜,耕层残膜碎片化严重、残膜分离困难,耕层残膜回收问题亟待解决的现状,该文设计研发了链筛式耕层残膜回收机。链筛式残膜回收机由挖掘铲、清障机构、传动机构、偏心轮、连杆机构、链齿机构、脱膜辊、振动机构、机架和膜箱组成。根据设计计算和试验确定机结构参数,其中偏心轮偏心距为40 mm,用ADAMS对该机振动机构进行运动仿真并分析其运动特性,确定运动特征值K(ω2×LOA/g)范围为2.66≤K≤4.02。借助Box-Benhn Ken的中心组合设计方法分析回收机工作参数对回收率的影响效应并作试验设计,选取前进速度、入土深度和输送链驱动轮转速为影响因子进行三因素三水平一次回归正交试验,17组试验的平均回收率为83.34%。在DESIGN EXPERT中使用响应曲面法分析各因素对回收率影响效应并对回归模型的参数进行优化,优化后最优参数值组合为前进速度1.317 m/s、入土深度117.066 mm、输送链驱动轮转速65.106 r/min,当振动机构振幅79.1 mm、偏心轮转速255 r/min时,最优参数组合的田间试验结果为85.07%,振动机构参数设定满足要求,工作性能满足耕层残膜回收的要求。该机适用于新疆地区以及北方多数干旱、半干旱和半湿润农业区的耕层残膜回收,将链齿机构同振动机构分级结合实现耕层残膜回收,链筛型回收方式为耕层残膜回收机的研发提供了新思路。

摘要：针对目前油葵机械化收获存在缺少专用机械设备、籽粒损失率和破损率均较高、收获设备工作性能不可靠等问题,该研究设计了油葵联合收获机拨禾板式割台装置并介绍其结构与工作原理,建立拨禾齿的运动模型,分析拨禾机构运动特性并获取拨禾齿端点的运动轨迹。通过对拨禾齿端点运动轨迹仿真,分析拨禾板转速、机具前进速度与拨禾板圆周数量之间的变化关系;利用MATLAB软件编写程序,仿真获取相邻两拨禾齿端点的运动轨迹曲线,解决拨禾齿运动参数不合理、籽粒碰撞损失较高的难题。割台性能试验结果表明,当割台倾斜角度25°、绞龙转速150r/min、拨禾板与导板距离170 mm时,油葵花盘损失率为2.04%。进一步通过田间油葵收获正交试验和参数优化,分析油葵收获机前进速度、拨禾板转速、茎秆留茬高度的不同组合对油葵籽粒损失率及破损率的影响,利用Design-Expert获取最优参数组合。结果表明,当油葵收获机前进速度1.2 m/s、拨禾板转速240 r/min、茎秆留茬高度570 mm时,油葵籽粒损失率与破损率分别为1.90%和0.65%。研究结果可为提高油葵联合收获机的作业性能、油葵收获机的结构设计和参数优化提供参考。

摘要：为有效提高油葵割台的收获性能,针对目前油葵割台装置工作效率低、丢盘及损失率较高等问题,结合油葵种植特点,设计了一种拉茎辊式油葵割台。首先,阐述了机具的整体结构和工作原理;然后,根据理论分析及前期试验确定以前进速度、拉茎辊转速、分禾器倾角为试验因素,油葵籽粒损失率为目标值,利用Design-expert数据处理软件对其目标值进行响应面优化分析。其影响目标值的显著顺序为拉茎辊转速X_(2)>分禾器倾角X_(3)>前进速度X_(1),并进行优化分析与试验验证,结果表明:当前进速度X_(1)为2.10km/h、拉茎辊转速X_(2)为860r/min、分禾器倾角X_(3)为36°时,油葵籽粒损失率Y为2.40%,试验值与优化结果的相对误差为2.40%,小于5%,满足油葵割台收获作业要求。

摘要：针对"11SM-1.7型曲轴式残膜回收机"核心捡膜部件作业参数不合理、残膜回收率较低、卸膜阻力较大等问题,该文分析了曲轴式残膜回收机结构与工作原理,建立弧形齿捡拾装置的运动模型,运用MATLAB编程分析了往复式偏心弧形齿尖运动特性和漏捡率。在棉杆收获后进行田间正交试验,分析捡拾齿角速度、捡拾齿半径、捡拾齿入土深度、残膜回收机前进速度不同参数组合对残膜回收率和卸膜率的影响并优化参数组合。结果表明捡拾齿入土深度35 mm、机具前进速度1.3 m/s、捡拾齿转动角速度60 r/min、捡拾齿半径245 mm时,残膜捡拾率最高为93.2%、卸膜率最高为94.6%、残膜漏捡率为1.61%,研究结果可为新型残膜回收机的研制提供理论基础和参考。