摘要：随着各地风景绿化建设引入外来树木数量的增多,对不耐寒树木进行绷带包裹是避免其在寒冷天气下冻伤的重要举措。为实现绷带包裹的高效、高质量和低能耗,计算了绷带最优重叠量,设计了环形缠绕机构,并优化了参数。通过离散元法建立绷带模型,借助EDEM中的Heat Conduction模块对树干在-19℃(253 K)的环境温度下进行8 h的热传递仿真,设置多组不同绷带重叠量,得到树干不被冻伤所需的绷带重叠量的最小值为1/2。利用Solid Works软件对缠绕机构关键部件C形转动环进行建模,将模型导入ADAMS进行缠绕转动的动力学仿真。以环宽、环厚和模数为设计因素,以所受应力和质量为响应值,设计响应面试验方案。根据ADAMS仿真得到的数据,构建应力和质量的回归方程并对试验数据进行方差分析,得到最优结构参数:环宽为109.352 mm、环厚为70 mm、模数为4.5 mm,此参数组合下应力为15.589 MPa、质量为51.905 kg。通过验证试验和样机试验证明了运动学仿真和优化设计的可行性。以上研究结果可为树木保温防护和绷带缠绕装置设计研发提供一定参考。

摘要：【目的】油茶种植具有良好的经济和生态效益,在近年来得到快速发展。油茶芽苗嫁接可显著降低种植成本,已成为油茶良种苗的主要来源,但传统手工嫁接作业质量可控性较差,成本高,且现有油茶苗木嫁接装置苗木机械损伤率高,限制了其推广应用。本研究设计了一种电机驱动、苗木损伤率低的油茶苗自动嫁接成型装置从而推动油茶种植业的持续发展。【方法】本研究基于嫁接原理分析和嫁接流程确定,依据随机取样所得的砧木和穗木几何参数设计关键部件,包括夹持固定、劈切拉削和对中装置。为了验证设计的有效性,使用Abaqus软件对嫁接过程中苗木的对中进行了动力学仿真。此外,本研究还结合Design Expert软件建立了响应面和多目标优化模型,对嫁接过程中的关键参数进行了优化分析。【结论】动力学仿真结果显示,在嫁接过程中砧木的最大变形量为0.4165 mm,确定苗夹直径的尺寸为3.0~3.7 mm,对中后砧木的平均偏移量为0.0667 mm,占其轴径的2.7%,显示出良好的对中稳定性和嫁接质量保证。参数优化分析确定了对中过程的最佳嫁接速度为30.52 mm/s,最佳嫁接深度为53.55%和较佳苗木开口角度为6.89°。【结果】本研究所设计的装置采用多个电缸联合驱动实现了对油茶苗木的自动嫁接、降低了苗木对中损伤率,可为油茶产业的发展提供技术支持,也能为其他农林植物自动化嫁接装置的设计提供思路。

摘要：东北地区在维护国家“五大安全”中具有重要战略地位,人口流失背景下其国土空间发展路径也具有一定的复杂性和特殊性。以东北地区为研究对象,立足2010—2020年的人口城镇化特征,解析其结构性发展规律和当前面临的突出问题,以及人口城镇化与农业生产、生态功能、城镇发展等的关联,探讨新时期差异化的城市空间发展策略,以为我国东北地区的城镇化发展和全方位振兴提供支撑。

摘要：拖拉机电液提升系统将农机装备与机、电、液、智能控制技术相结合,实现农机装备的智能化和自动化。为提升拖拉机耕作可靠性、降低拖拉机电液提升系统的能耗,对电液提升阀控系统原理进行分析,通过改变负载敏感变量泵的可变节流阀阀口大小模拟负载变化,进而模拟整个电液提升阀控系统。设计一种基于PSO—模糊PID的控制策略,利用AMESim软件对负载敏感变量泵进行建模和仿真分析。由分析仿真结果可知,当负载敏感变量泵的可变节流口最大开口信号为0.6、0.8、1时,泵的出口最大流量分别为79.6 L/min、106.4 L/min、133.4 L/min,说明负载敏感变量泵能够实现负载反馈调节。

摘要：为提高大田苗期作物施药过程中的农药利用率,减少作物行间的农药残留,减轻驾驶者的疲劳程度,通过系统设计,搭建高地隙喷雾机的导航系统、供药系统,设计对行控制系统。根据作物种植要求,对行系统关键部件进行参数分析与选型设计,面向系统性能进行试验研究。试验结果表明,供药系统可对喷雾压力、流量进行监测,调节,在场地得到实际流量与目标流量的平均相对误差在±5.4%以内,导航系统可对作物进行初步对行,并且导航作业速度在0.5 m/s的平均偏移为2.46 cm,田间对行控制系统的总体对行偏差均值为5.78 cm,喷雾性能试验得到对行施药系统总体节药为10.14%。

摘要：高架设施栽培模式提升了温室作物的产量和质量。为此,针对固定式高架设施遮荫问题,通过测定30°、40°、50°、60°等不同角度栽培装置的光照遮阴变化情况,确定了基于光照因素的最优高架栽培架式角度为50°。为了解决固定式高架设施角度过大、底层作物光照不足等问题,利用温室控温管路系统中水的压力,创新设计了一种以水轮机为动力的自动循环高架装置,分析了结构组成及工作原理,采用SolidWorks软件设计了三维模型。同时,通过Fluent模拟分析不同型号叶轮作用下的水力压力和速度变化,确定了双列直线型六叶轮为最优叶轮选型。装置是以水力产生动力使栽培槽围绕支架匀速转动,为高架设施架式设计提供一种新思路,在创造良好光照条件的同时减少能源的消耗,具有较高的经济效益,在实际生产中具有一定的推广应用价值。

摘要：设计了一种基于LabVIEW的拖拉机电气故障诊断系统,其采用模块化设计,可以自动检测和诊断拖拉机的电气故障,并提供可视化的诊断结果。系统由数据采集模块、信号处理模块、故障诊断模块和用户界面模块组成。数据采集模块负责采集拖拉机各个部件的电气参数数据,信号处理模块对采集到的数据进行处理和分析,故障诊断模块通过分析处理后的数据来判断拖拉机是否存在故障,并给出相应的诊断结果,用户界面模块提供友好的交互界面。试验结果表明:系统可以准确地诊断拖拉机的电气故障,具有良好的应用前景和推广价值。

摘要：【目的】秸秆粉碎还田可以改善土壤理化性质,提高土壤有机质和微生物含量,培肥地力,增加粮食产量,在农业生产中广泛应用。针对西南地区玉米秸秆整杆留田量大、留田形式多样和机具易缠绕堵塞等问题,该研究提出一种动、定刀刃横纵交错形成双支撑切割形式的玉米秸秆粉碎还田方式,并设计了横纵刃滑切式玉米秸秆粉碎还田机。【方法】对粉碎装置动、定刀横纵刀刃秸秆切割效果进行分析,设计横、纵刀刃曲线;并对粉碎装置进行力学分析揭示其切割粉碎机理,同时分析秸秆切割粉碎的影响因素,进而得到粉碎动、定刀的关键参数范围。采用离散元法建立数值仿真模型,通过单因素仿真试验验证粉碎动、定刀纵刀刃类型选择,确定横刀刃回转角;通过二次回归正交旋转组合试验,得到粉碎装置的最优参数组合,完成样机试制并进行田间试验。【结果】(1)运用Design Expert 12软件求解和进行交互作用对试验指标的响应曲面分析,得到粉碎装置的最优参数组合为:定刀纵刀刃起始滑切角为27°,定刀纵刀刃滑切角变化量为5°,动刀纵刀刃起始滑切角为30°,动刀纵刀刃滑切角变化量为5.5°;(2)田间试验结果表明在横向和纵向2种不同秸秆铺放条件下,秸秆粉碎长度合格率分别为93.7%和94.3%,秸秆漏切率分别为2.0%和3.1%,秸秆切割粉碎效果较好,满足西南地区作业要求。【结论】在最优参数组合条件下,秸秆粉碎长度合格率和漏切率达到设计标准,该研究可为玉米秸秆整杆留田量大、留田形式多样和机具易缠绕堵塞等情况下玉米秸秆还田机的设计与改进提供参考。

摘要：机械手是水果采摘机器人与水果直接接触部分,在采摘过程中具有至关重要的作用,其设计是采摘机器人研发的重要环节。针对大部分水果生长环境复杂、形状不规则,且表皮易受损的现状,设计了一种多传感欠驱动采摘机械手,并采用腱绳传动的欠驱动系统,内嵌微型彩色相机、激光测距传感器和压力薄膜传感器等模块。首先,对压力薄膜传感器采集的数据进行滤波和标定处理,实现在复杂环境中对水果恒定力采摘,防止水果受损;最后,进行了样机制作,并在实验室搭建采摘平台,验证了采摘机械手设计的可靠性和稳定性。

摘要：针对现有油茶果籽壳清选机清选效果不佳、茶籽损伤率高问题,设计了一种采用齿光辊清选原理的对辊式油茶果籽壳清选机。同时,对油茶籽、壳的物理特性进行了研究,对清选装置辊组排布方式、齿光辊组数、清选关键部件齿辊齿形和直径分别进行了设计,分析了清选状态时油茶壳受力情况。为验证对辊式油茶果籽壳清选机是否达到了预期设计目标,设计了三因素三水平正交试验,选取清选间隙、辊轴转速、喂入量为试验因素,以茶籽破碎率和清选率为评价指标,对清选机进行现场试验。结果表明:清选间隙为3.13 mm、轴辊转速为298.25 r/min、喂入量为1.51 t/h时,对辊式油茶果籽壳清选机获得最佳清选效果,此时茶籽破损率为3.30%,清选率为96.79%。