摘要：针对水田作业环境下施肥机械的排肥口末端易被泥土堵塞导致施肥机的排肥性能差的问题,本研究综合双齿轮排肥器和螺旋排肥器的优点,设计了一种风送式水稻侧深施肥装置。对水稻施肥装置进行整体设计,并通过理论计算确定施肥装置的参数范围,依据物料特性参数试验结果,借助EDEM软件对关键部件进行离散元仿真分析,以排肥稳定性变异系数为评价指标,选取螺旋轴直径、螺距和转速为试验因素,进行单因素及Box-Behnken响应曲面试验,确定其最佳参数;基于两级排肥器传动比对施肥装置排肥质量的影响规律确定两级排肥器最佳传动比。结果显示:螺旋轴最佳组合参数为螺旋轴直径21 mm、转速140 r/min、螺距17 mm,此时排肥稳定性变异系数为2.5%;双齿轮排肥器和螺旋排肥器的传动比为1∶4时排肥连续且均匀。样机试验表明,两级排肥器的排肥一致性、稳定性、均匀性变异系数相比螺旋排肥器均有所提高。

摘要：简述了国内外蔬菜精量播种技术装备的研究进展,分析了国内外蔬菜生产概况和主要播种装备,重点阐述了蔬菜直播环节的精量和变量排种、种床成型、种沟成型和控制检测等关键技术装备及蔬菜智能化机械直播的动态,阐明了蔬菜机械化直播的研究重点和难点,归纳了蔬菜精量直播机排种系统和种床成型系统的优化设计方法,总结了蔬菜精量机械化直播的基础和核心,从蔬菜精量直播关键技术角度探讨了影响排种精度的关键因素,并阐明了蔬菜种子精量直播技术的实现方式。在系统总结和分析我国蔬菜种植特点和精量直播技术装备发展趋势的基础上,指出了现阶段蔬菜精量播种技术难点,提出了研究重点在于突破排种技术中的精量和变量排种、高速和高效播种的方法。同时通过分析国内外精量播种机发展现状,展望蔬菜精量直播技术未来发展趋势。

摘要：针对现有气吸式微型薯排种器作业时所需负压高、功耗大、漏播严重等问题,依据微型薯的曲率半径,设计环槽型排种盘,增加微型薯贴附排种盘的有效接触面积,从而提高合格指数。运用EDEM与Fluent软件构建气吸式微型薯排种器耦合仿真模型,并以运行参数(真空度、排种盘转速)、结构参数(吸孔直径、吸孔数)为影响因素,以合格指数、漏播指数、重播指数、功率消耗为性能指标设计二次回归正交旋转组合试验。通过耦合仿真获得各影响因素对排种器性能指标的影响结果集,对结果集采用非支配排序算法(NSGA-Ⅱ)进行多目标求解,获取Pareto最优解集;通过层次分析法(AHP)对最优解集进行权重分配后,得到最优的排种器结构与运行参数。结果显示:最优参数值为负压值-5 060 Pa、排种盘转速35 r/min、吸孔数10个、吸孔直径10 mm时,排种器的合格指数为94.18%,漏播指数为3.14%,重播指数为2.68%,功率消耗为11.2 kW。台架试验结果显示:台架试验结果与仿真优化后结果基本保持一致,相对误差为0.97%。

摘要：随着我国国民生活水平的提高,消费者对于蛋品的品质要求愈发提高。裂纹蛋的检测是蛋品在装箱出厂之前的重要环节。为解决人工分拣裂纹蛋品劳动强度高、工作量大等问题,设计了一种基于机器视觉与YOLO v5的裂纹蛋品分拣机器人。首先,通过逆运动学解算得到机械臂各舵机的转角并转换成PWM占空比,实现对三轴串联机械臂的控制;其次,利用高清120°广角摄像头作为图像采集核心,快速获取蛋品表面图像信息并对所采集的1000张图像进行数据标注;随后,分别训练不同梯度下降批次大小下的YOLO v5模型,其中梯度下降批次大小为8的模型拥有最高的mAP,其值为98.92%;最后,在机械臂上位机主板调用该模型,对正常蛋品与裂纹蛋品进行识别判断后,开启机械臂分拣行程;此外,蛋品分拣机器人的末端拣拾机构为气动吸盘,该吸盘挂载于机械臂上,以实现对蛋品的无损吸取。经测试,该机器人对裂纹蛋品和正常蛋品的识别准确率分别达到93.33%和99.17%,平均分拣成功率达94.34%,平均分拣速率为7.55 s/个,基本满足要求。研究成果可为裂纹蛋品的筛选工作提供技术支持,为蛋品的裂纹检测与分拣提供解决方案,具有较高的现实意义。

摘要：为解决山地果园运输困难的问题,设计了一种山地果园遥控单轨运输机。该单轨运输机由链轮链条机构实现驱动;单轨依地形铺设,适应了复杂地形的运输需要;机架装有防脱轨防侧倒装置,防止运行时单轨运输机脱轨和侧倒。以人工驾驶单轨运输机为研究对象,设计了一套遥控驾驶系统,实现单轨运输机的遥控驾驶。试验表明,该单轨运输机上坡可载重300 kg,爬坡角度不大于38°,下坡载重1 000 kg,转弯半径不小于4 m,其控制系统遥控距离可达300 m,工作可靠,适合山地果园作业。

摘要：为了降低禽蛋运输破损率,优化禽蛋包装结构,该文分析了中国禽蛋运输包装与分级现状,应用力学理论设计新型聚氯乙烯(PVC,polyvinyl chloride),弹性薄壁禽蛋包装盒,利用质构仪测试比较当前流通蛋盒和新设计蛋盒空载和满载时的力学特性,分析包装在运输中禽蛋破损率随装载数量、载荷、位移和加载时间等影响因素的变化规律,检验包装盒对禽蛋的保护性能,测试包装盒的保护效果,然后对产品进行成本分析。结果表明:1)设计盒侧壁结构,当前流通PVC包装盒承受载荷为80~100 N,新型PVC包装盒承受载荷分别为90~130 N,新结构抗压能力增强;2)装载鸡蛋数量越多,整体抗载能力增强,满盒时抗载能力最大;3)与当前流通中同类型PVC包装盒比较,使用新PVC结构包装盒,禽蛋运输破损率降低了0.72%。该文通过包装盒的理论分析、试验验证,获得较佳禽蛋包装盒结构形式,通过成本比较,表明禽蛋新包装可以降低禽蛋破损率,减少成本。研究结果为禽蛋缓冲包装探索,无损运输包装设计机理打下理论基础,为蛋品包装提供了设计方法和试验途径。

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：干燥过程中,物料分布是否均匀直接影响到干燥介质的作用效果,进而影响物料干燥的均匀性。为了实现这种均匀性,该文设计了一种用于大型立式干燥器的旋转布料与往复匀料相结合的布料装置,并以料面平整度为指标,对影响布料均匀性的主要结构与工艺参数进行了单因素试验和正交试验。结果表明当布料板转速为50r/min,布料板高度为680mm,桨叶角度为45°时,得到的料面最为平整,此时料面平整度变异系数为7.551%,料面最小高度值为最大高度值的62.58%,满足布料均匀的要求。

摘要：针对双五杆栽植机构结构复杂、参数多,用传统的解析法设计较为困难的实际问题,分析了油菜钵苗移栽机双五杆栽植机构的工作原理和运动特性,构建了该机构多目标优化设计模型,借助Matlab软件开展了多目标优化设计模型的求解和参数分析,并结合高速摄像技术开展了该机构多目标优化设计模型与实际轨迹一致性的验证。结果表明:机组前进速度为0.3 m/s、栽植频率为60株/min时,栽植株距和轨迹高度均为300 mm,入土轨迹与出土轨迹具有较高垂直度和重合度,栽植轨迹最低点鸭嘴器水平方向速度为0.04 m/s,接近零速栽植,满足油菜移栽要求。

摘要：在油菜果荚脱粒过程中,脱粒方式及其功耗是影响脱净率、破损率等指标的重要因素,是设计油菜联合收割机脱粒装置的关键。该文采用搓擦、碾压和冲击等不同脱粒方式,对完熟期油菜果荚进行了脱粒试验,研究了油菜果荚脱净率和脱粒功耗之间的关系,并对3种脱粒方式的脱粒效果进行了对比分析。试验表明,果荚脱净率和功耗之间呈对数关系;在单位脱粒量功耗大于0.5J/g后,相同脱粒功耗下,揉搓脱粒的脱净率高于碾压脱粒和冲击脱粒。结果表明油菜联合收割机脱粒装置宜设计为冲击脱粒和搓擦脱粒组合的脱粒方式。该研究可为油菜脱粒方式的选择和结构设计提供参考。