摘要：针对现有半自动甘薯移栽机械存在需人工供苗、移栽效率低的问题,研制了一种线式供苗全自动甘薯移栽机,可一次完成两垄甘薯的自动供苗、开沟、栽植、覆土、修垄等多道作业工序,实现甘薯移栽全自动机械化作业。该机为实现自动供苗设计采用线式供苗移栽方式,在分析甘薯苗抗压力学特性和移栽机工作原理的基础上,确定线式供苗全自动甘薯移栽机的整体结构,完成了线式供苗机构、开沟植苗机构的关键参数设计;根据甘薯垄上移栽农艺要求,对覆土与修垄机构进行组合设计,满足甘薯开沟植苗作业后覆土与修垄的要求。田间试验结果表明,当移栽机保持0.7m/s的速度前进时,该机作业的平均株距为151.6mm,株距合格率为100%,栽植深度合格率为79%,立苗角度合格率为85%,漏苗率为2.6%,能满足甘薯机械移栽要求。该机是采用新型线式供苗移栽方式的机械化载体,对全自动机械化甘薯移栽机的设计思路提供参考。

摘要：农业机械底盘是移动式农业动力机械的重要组成部分,其技术发展反映了农业现代化程度和智能化发展水平。本文从传动系统、行驶系统、转向系统、制动系统、底盘遥控等方面阐述了国内外农业机械底盘技术的发展现状,着重归纳了四轮驱动、无级变速、轮距可调、空气悬架、悬浮车桥、线控转向、制动防滑等新技术在农业机械底盘上应用的进展,并结合不同应用环境阐明了农业机械底盘各系统相关技术的基本原理和特点,最后根据我国农业机械底盘技术研究与应用需求,从加强基础理论研究和关键零部件性能优化、提升底盘平台化与轻量化设计水平、实现底盘智能化控制与信息化管理等方面对农业机械底盘未来研究方向进行了展望。

摘要：针对油菜气力盘式精量排种器高速排种过程中存在漏播严重和工作负压需求大的问题,该研究提出了一种槽齿定向扰动辅助充种种盘,采用质点动力学分析、EDEM软件、高速摄像技术和正交试验相结合的方法,对不同槽齿型式和槽齿厚度的种群流动性与辅助充种性能进行了研究。使用EDEM软件模拟分析了不同槽齿型式和槽齿厚度对种群流动性的影响,以种群平均动能和种群平均动能总和为量化指标,得出齿厚0.5~1.5 mm的直线型槽齿具有较好的辅助充种作用,有助于改善种子流动性和抑制种群拖带。选用华油杂62为试验材料,进行了槽齿型式优选试验,并以优选出的槽齿型式为对象开展了槽齿厚度、种盘转速和工作负压对充种性能影响的试验研究。结果表明:在工作负压不小于1500 Pa条件下,作业速度小于6.0 km/h时,3种槽齿型式种盘的充种性能差异较小,当作业速度为6.0~9.5 km/h时,直线型槽齿辅助充种性能优于圆弧型槽齿和无槽齿的平面盘;三因素四水平正交试验优选出槽齿厚度为1.0 mm时充种性能最优,并明确了槽齿厚度、工作负压和作业速度对充种性能的影响规律;在槽齿厚度为1.0 mm、工作负压1500~2500 Pa、作业速度2.6~9.5 km/h条件下,种子吸附合格率不低于96%,漏吸率不大于4%。研究结果可为油菜气力盘式高速精量排种器结构优化设计提供参考。

摘要：为解决扬州某面粉厂年产40万吨小麦面粉储存问题,设计了基于西门子S7 1500 PLC的智能化立体仓库控制系统,该控制系统可以实现小麦面粉全程自动、高效、稳定出入库。面粉存储智能仓库主要分为库东和库西两部分,库西为成品入库和空托盘出库补给面粉码垛区,库东为成品出库、人工拣选和盘点区。仓库控制系统按管理层-控制层-执行层的系统架构设计,分为控制系统硬件设计和控制系统软件设计。系统采用AS-i的现场总线控制方式,通过PLC-网关-AS-i模块实现PLC对设备运行状态和传感器的监控。核心控制器通过TCP/IP通讯协议与仓库控制系统WCS通讯,WCS对PLC下达任务,PLC再控制执行设备动作。通过对控制系统的调试和验证,控制程序运行稳定,WCS与PLC数据通讯稳定。验证表明所设计的控制系统硬件电路功能和控制程序满足设计要求。研究结果可为农产品存储和相关设计研究提供参考。

摘要：针对崎岖山地环境下自走式履带机器人自走姿态波动大、跟踪精度低等问题,研究了三维崎岖路面履带机器人控制方法。通过分析机器人在二维平整路面与三维崎岖路面的运动学模型,建立了降维运动学几何模型;设计了一种基于降维变系数的滑模控制方法,实现三维崎岖路面履带机器人的运动控制,并进行了平整路面与崎岖路面的路径跟踪仿真与试验。仿真结果表明,平整路面仿真中,行驶方向误差逐渐减小并趋近于0,侧向位置误差在±0.2 m内波动,并可在1 s内完成姿态调整;崎岖路面仿真中,三轴位置误差均控制在±0.1 m范围内,同样可在1 s内完成姿态调整。路径跟踪田间试验结果表明,平整路面和崎岖路面机器人跟踪稳定后的横向误差分别为-2.9~8.8 cm、-14.3~21.5 cm,姿态误差分别控制在±2°、±5°内,能够满足实际跟踪需求。

摘要：针对农机装备电控液压自动转向系统生产成本高及电动方向盘自动转向系统中控制力矩小、存在自由行程的问题,设计了基于直流电机与全液压转向器直联的自动转向机构及其电控系统,该系统主要包括自动转向执行机构、自动转向控制器和液压转向机构等。自动转向执行机构与原车液压转向机构连接实现自动转向功能,考虑了底盘阿克曼角的自动转向控制器实现车轮转向的精确控制,通过在转向驱动电机输出轴安装电磁离合器和转向柱扭矩传感器实现人工驾驶模式和自动驾驶模式的自动切换。试验结果表明,车轮转角响应平均稳态误差小于0.1°,最大稳态误差为0.158°,±20°阶跃信号最快响应时间达1.2 s,超调量小于1%,可以满足对各种轮式农机的自动导航辅助驾驶转向系统性能的要求。

摘要：为满足自行研制的水稻内充气力式精量排种器定距成穴的排种要求,对排种器的投种过程进行运动学分析,构建了稻种的理论投种轨迹,并以此设计了一种具有投种轨迹特征形状的变截面矩形导种管。运用离散元方法与台架排种试验,对影响排种成穴性与均匀性的导种管底板倾角与吸种滚筒转速进行仿真分析。结果表明,每穴颗粒排出最大时间差与相邻穴时间间隔变异系数均随导种管底板倾角减小和吸种滚筒转速增大而增大;台架排种试验表明,穴径平均值与穴距变异系数均随导种管底板倾角减小和吸种滚筒转速增大而增大,与仿真分析结果相吻合,导种管底板倾角取77°时,能适应不同的排种频率,穴粒数合格率高于90.0%,漏播率低于2.2%,重播率低于8.0%,穴径平均值小于28.33 mm,穴径合格率高于91.33%,穴距平均值约为200.00 mm,穴距变异系数小于11.10%,可满足水稻精量穴直播的农艺要求。

摘要：【目的】为了适应杂交稻精量穴直播的种植要求,设计了一种水稻内充气力式精量穴播排种器,阐述了排种器的工作原理.【方法】理论分析了排种器排种滚筒转速和负压气室真空度两个主要工作参数.以‘冈优898’杂交稻种为排种对象,对影响排种器排种性能的两个工作参数分别进行了单因素试验和双因素试验.【结果】单因素试验表明:随着排种滚筒转速的增大,排种器的空穴率、漏播率和重播率增大,穴粒数合格率减小;随着负压气室真空度的增大,排种器的漏播率减小,重播率增大,空穴率先减小后稳定于零,穴粒数合格率先增大后减小.双因素试验表明:排种器较优的工作参数组合范围为排种滚筒转速8~15 r/min、负压气室真空度1.0~1.3 kPa,在该参数区间内,排种器穴粒数合格率均不低于88.80%,漏播率均不高于2.40%,空穴率均不大于0.67%,(5~6)粒/穴率均低于9.60%,>6粒/穴率均不高于0.93%.【结论】该排种器在适宜的排种工况下能满足杂交稻穴直播的精量排种要求.

摘要：针对江淮流域稻麦轮作区稻茬地灭茬旋耕一体化整地作业及减耗需要,设计1JM-200灭茬旋耕一体机关键部件。通过分析节能型旋耕刀、圆盘切茬刀、碎土栅、覆土辊等关键部件作业过程能耗,设计节能型旋耕刀侧切刃与正切刃曲线、圆盘切茬刀切茬齿刃口倾角、碎土栅曲线、覆土杆与水平方向夹角等关键参数,并通过离散元仿真、响应曲面法得出最优关键配合参数:切茬刀辊中心点至旋耕刀辊中心点横向距离为489 mm;碎土栅根部至旋耕刀辊中心点横向距离为219 mm。田间试验结果表明,设计节能型旋耕刀达到降低整机作业功耗目的,设计圆盘切茬刀与覆土辊结构合理,作业过程未显著增加整机作业功耗。整机作业扭矩与作业功耗分别为207.6N·m、17.65 kW,低于整机对照组,说明设计1JM-200灭茬旋耕一体机各关键部件及配合参数达到降低整机作业功耗目的。整机作业后地表平整度为3.1 cm,根茬粉碎率为84.8%,均满足行业农艺要求,说明该机可降低功耗并保证作业质量。

摘要：针对目前茶机炒茶不均匀、炒干后茶叶碎茶率较高、品质不佳等问题,设计了一种自动化茶叶炒干机。在阐述机器工作原理的基础上,根据理论计算确定炒干装置关键部件的结构参数,在此基础上对样机进行制作。为进一步探究自动化茶叶炒干机工作时的最佳工作参数,以茶叶在炒干装置内运动速度、分离比、茶叶温升速率为指标,通过离散元仿真软件EDEM分析翻草筋数量、各工作参数对于炒干机炒干效果的影响。利用Design-Expert软件进行回归分析和响应曲面分析,并进行验证实验,确立炒干性能的最佳参数组合为:滚筒转速为19r·min^(-1),炒干温度为184℃,炒干时间为80 min,此时平均含水率为5.47%,碎茶率为1.82%。该设计满足茶叶加工工艺要求,并为茶叶炒干机推广应用提供技术参考。