复杂地形马铃薯收获及残膜回收一体机设计

针对宁夏南部山区复杂地形,设计了复杂地形马铃薯收获及残膜回收一体机,一次作业能够完成马铃薯挖掘和残膜回收.通过样机设计及部件选型,确定挖掘铲、S型土薯抖动升运链及气力式残膜回收机构等关键部件的结构及参数.运用ANSYS Fluent,以收膜机构叶轮的叶片数和叶轮旋转速度为设计参数,对收膜机构内部流场全压云图、速度云图和速度矢量图进行对比分析,确定叶轮的叶片数为16片、叶轮转速为1 120 r/min时,收膜机构的残膜收集效果最佳.田间试验结果表明,该机型土薯分离效果显著,残膜能够连续地被收膜机构吸入并输送至集膜箱,明薯率为98.6%,伤薯率为2.92%,残膜拾挣率90.77%.试验指标均达到国家和行业标准要求.     

谷子半喂入脱粒装置试验

利用谷子半喂入脱粒装置试验台,以脱不净率为指标进行了滚筒转速的单因素试验;以滚筒碾压段接料籽粒质量分数和杂余籽粒率为指标,进行了碾压辊状态的对比试验。在此基础上,以脱粒损失率、含杂率和杂余籽粒率为指标,进行了滚筒转速、脱粒间隙、凹板筛条间隙的正交试验和回归试验,优化得到该半喂入脱粒装置的最优参数组合。在试验条件下,当碾压辊可转动、滚筒转速为620 r/min、脱粒间隙为12.5 mm、凹板筛条间隙为9 mm时,脱粒损失率和含杂率分别达到0.91%和10.91%。     

花生荚果清选装置试验研究

花生荚果清选装置主要由轻杂物吸风装置和断秆分离装置两部分组成,前者利用横流风机吸走花生摘果脱出物的轻杂物,后者根据花生荚果与断秆的形状尺寸差异使用对辊将断秆分离出去,具有低损失、低含杂率等特点。本文基于上述结构和原理设计了一种室内清选试验台,并进行了室内试验,研究了结构运动参数对清选性能的影响规律,优化确定了其最优参数组合。试验结果表明:当横流风机转速为920 r/min、滑板到风机叶轮的距离为100 mm、落料口宽度为50 mm、分离辊间隙为2 mm、分离辊转速为300 r/min、分离装置与水平面呈35°倾角时,该花生荚果清选装置的性能指标为含杂率0.89%、清选损失率0.62%,满足行业标准要求。     

1CMJF-110型残膜残茬分离回收机设计

为适应现代农业发展对残膜残茬回收的要求、减少田间残膜残茬阻碍出苗、防治白色污染,设计了1CMJF-110残膜残茬分离回收机具.该机具以大功率拖拉机为动力,采用拖曳式工作模式,通过后轮行走动力输出系统,可实现后轮转速与滚筒拾膜器的拾取转速同步,能连续完残膜残茬捡拾、残膜残茬分离输送、茬土分离、残膜残茬分离回收等工序,残膜...     

梳齿式采棉机籽棉清理装置的设计与性能试验

籽棉清理装置是梳齿式采棉机的关键部件之一,针对目前梳齿式采棉机工作性能不稳定,清杂后籽棉含杂率高等问题,设计了一种与梳齿式采棉机配套使用的籽棉清理装置,分析了该装置的结构和工作原理,进行了参数优选的田间性能试验,得出影响籽棉清理装置性能指标的主次因素为:锯齿辊转速刷棉辊转速刺钉辊转速2刺钉辊转速1,各参数最优组合为:刺钉辊1转速393 r/min,刺钉辊2转速365 r/min,锯齿辊转速328 r/min,刷棉辊转速668 r/min,在此条件下籽棉含杂率降低至12.8%。     

免割收获的锥形扶持脱粒装置试验

利用锥形水稻扶持脱粒装置试验台,以脱粒总损失率和含杂率为指标,以滚筒转速、挡籽板高度和齿迹距为试验因素,进行单因素和因素对比试验;以杆齿齿高、入口脱粒间隙、筛网尺寸和滚筒转速为试验因素,进行正交试验和回归试验。优化得到最佳参数组合,在此条件下脱粒滚筒长度为650 mm 时,脱粒总损失率为2.23％、含杂率为5.29％;脱粒滚筒长度为800 mm时,脱粒总损失率为1.28％、含杂率为6.65％。     

基于改进Faster R-CNN的农田残膜识别方法

为了实现农田残膜的精准捡拾,提高残膜回收机的回收率.将改进Faster R-CNN卷积神经网络运用到农田残膜的识别检测中,提出了一种农田残膜的识别方法.以11MS-1850残膜回收机工作后遗留在农田表面的残膜为研究对象,分别在晴天、阴天不同时间段采集图像共计1648幅.通过更改图像亮度、旋转等方式扩充数据集,最终得到4950幅残膜样本图像,按照7:2:1划分为训练集(3465幅)、验证集(990幅)、测试集(495幅);采用双阈值算法替代传统的单阈值算法,降低了阈值对模型性能的影响;通过对比试验,选取具有残差网络结构的ResNet50作为主干特征提取网络,准确率可达88.84％,召回率为87.70％,总体精度为88.27％;为了使检测模型对小目标更加灵敏,根据数据集中残膜尺寸大小,在原有锚点基础上增加322和642的尺度参数,准确率、召回率、总体精度分别提升了1.29％、0.67％、0.97％,单幅检测时间为284.13 ms,基本满足了识别残膜的要求.可为残膜回收机加装补收装置提供参考,为研制人工智能残膜回收机提供理论基础.     

蔬菜作畦机设计与试验

为解决现有起垄机具作业效果达不到蔬菜苗床整理要求的问题,结合菜地整理农艺要求,采用双刀轴分层耕作原理,设计了一款蔬菜作畦机,分析并确定了关键工作部件的结构参数.以机具前进速度和动力输出轴转速为影响因子设计了田间正交试验,试验结果表明:该机具一次作业能够完成深层土壤旋耕、表层土壤精整、起畦和畦面镇压等多项工序;所选的两因素对作业质量都有极显著影响,较优的工作参数组合为前进速度2.5 km·h-1,动力输出轴转速1 000 r·min-1,碎土率达92.58%,平整度为2.24 cm.在相同工况下通过与传统旋耕起垄复式作业机的作业性能对比,作畦机作业耕深增加2 cm左右,碎土率提高8.87%,畦面平整度降低2.56 cm,明显提升了作畦质量.     

弹齿式残膜回收机弹齿受力与运动分析

残膜回收装备是解决残膜回收难题的农业机械,其中捡拾机构成为制约残膜捡拾机推广应用的关键因素之一,弹齿运行情况好坏决定捡拾机构的工作可靠性.弹齿作业时的受力按照影响大小依次是冲击载荷、随机载荷、土壤载荷和残膜载荷.利用matlab软件分析弹齿运行轨迹,得到不同行进速度拖拉机的弹齿运行轨迹,显示均具有良好的捡拾效果,为弹齿式残膜回收机的优化改进提供参考.     

新型玉米茎秆粉碎灭茬机的田间粉碎试验

以新型玉米茎秆粉碎灭茬机为研究对象,选取刀辊转速、机组前进速度、动刀倾角为三个试验因素,以粉碎合格率、粉碎功耗为试验指标,采用正交试验的方法,在田间对玉米茎秆和根茬进行了粉碎试验,分析茎秆粉碎灭茬机结构、运动参数对粉碎质量、粉碎功耗的影响。试验结果表明:刀辊转速和机组前进速度对粉碎功耗和粉碎合格率的影响都是显著的;动刀倾角对粉碎功耗的影响是显著的,对粉碎合格率是不显著的。最优组合为刀辊转速480 r/m in,动刀的顷角为6°,机组前进速度为2.45km/m。     

甘蔗联合收割机剥叶装置的性能试验和参数优化

为了确定甘蔗联合收割机剥叶装置主要参数对性能指标的影响规律,利用自制的剥叶装置试验台,采用二次通用旋转组合试验设计方法,以各辊(喂入辊、第1级剥叶辊、第2级剥叶辊、输出辊)转速为试验因素,以甘蔗未剥净率、蔗茎合格率为试验指标,完成了室内物理模拟试验。并对试验数据进行数理统计分析,初步研究了剥叶性能影响机理。试验得到影响剥叶装置性能的最佳参数组合,为甘蔗联合收获机械的设计提供了试验依据。     

免割收获的双行小麦脱粒装置试验

以脱粒总损失率为指标,利用双行小麦脱粒装置试验台,对滚筒转速、齿板厚度和杆齿高度比分别进行单因素试验和对比试验,初步确定了滚筒转速、齿板厚度和杆齿高度比。在此基础上,以脱粒总损失率、含杂率和断穗率为指标,以滚筒转速、脱粒齿排的数量、出口脱粒间隙为试验因素进行了正交试验和回归试验,得到了脱粒装置的最佳参数组合。当滚筒转速为900 r/min、出口脱粒间隙为20 mm、脱粒齿为8排、齿板厚度和杆齿高度比为9∶41、脱粒滚筒长度为650 mm时,脱粒总损失率为4.53%、含杂率为17.39%。     

锤爪式捡拾粉碎装置的设计与试验

针对传统捡拾装置作业时漏拾率高、捆包含土量大、秸秆捆包里秸秆尺寸大等问题,设计了一种集捡拾、粉碎、滤土于一体的锤爪式捡拾粉碎装置.通过理论分析对装置的相关参数进行了设计,得到了影响其作业效果的主要因素及取值范围.通过Ansys-Workbench对装置进行了模态分析,确定了装置作业的稳定性.以捡拾辊转速、喂入口离地高度、作业速度为试验因素,以捡拾损失率、粉碎长度合格率为试验指标,进行正交试验L_9(3~4),考察试验因素对捡拾粉碎装置工作性能的影响.以最优水平组合进行了验证试验.结果表明:各因素对指标影响的主次顺序为捡拾辊转速、离地高度、作业速度;最优水平组合为捡拾辊转速2 200 r·min~(-1)、离地高度为175 mm、作业速度为4 km·h~(-1);捡拾损失率为0.34%,粉碎长度合格率为98.10%.     

玉米摘穗辊主要工作参数的灰色绝对关联度分析

利用灰色绝对关联度理论建立了玉米摘穗辊的工作间隙、摘穗辊转速及机车前进速度同籽粒损失率的数学模型,通过理论验算,得出玉米摘穗辊工作间隙、摘穗辊速度和机车前进速度与籽粒损失率的关联度,分别为ε01=0．500673,ε02=0．724512,ε03=0．581288;影响显著性顺序为:摘穗辊工作间隙,车前进速度,穗辊的转速;三者与籽粒损失率关系为:摘穗辊工作间隙对籽粒损失率影响最大,车前进速度次之,穗辊的转速最小。     

一种小直径横向轴流脱粒装置的参数优化

研究小直径短程高强度横向轴流脱粒装置。在规定喂入量下,按照回归试验方法对其凹板间隙、导向板升角和滚筒转速进行了试验。然后用统计软件对试验数据进行统计学分析,得出凹板间隙、导向板升角和滚筒转速在试验范围内对损失率、含杂率等性能指标的影响规律。最后优化并确定了该脱粒装置三因素的最佳参数组合。     

水稻整株秸秆还田机功耗影响试验

为研究1ZT-210型水稻整株秸秆还田机前进速度、刀辊转速、埋草弯刀的安装角对功耗的影响规律,通过三元二次正交旋转组合设计进行试验,并采用遥测技术对功率进行数据采集,得到各单因素与两两因素交互作用对功耗影响的变化曲线和回归方程,并得到当机器前进速度为1.3 km/h、刀辊转速为213 r/min、安装角为55°,功耗最小为10.56 kW.试验通过因素组合达到降低功耗的效果,结果为整机的改进设计提供理论参考.     

平面流铸冷却辊热变形预测及恒间距控制

基于非均匀热流边界条件，采用热流固耦合方法，研究了喷嘴长度与宽度、合金液喷射速度、冷却辊厚度和转速对冷却辊热变形的影响。在此基础上，建立了基于广义回归神经网络(GRNN)的冷却辊热变形预测模型，进一步提出了基于该预测模型的恒间距控制方法。结果表明，相比冷却辊转速和厚度，合金液参数如喷嘴长度、宽度与喷射速度对冷却辊变形的影响更为明显；基于GRNN的神经网络预测模型的精度较高，平均相对误差为5.98%;与传统PID控制方法相比，本文提出的间距控制策略可实现喷嘴包快速、精确地跟踪冷却辊变形，保证了间距的恒定，显著提高薄带初始制备过程中的合格率和生产效率。     

多风道清选装置复脱清选试验与参数优化

针对小麦联合收获机多风道清选装置中,复脱引起的清选负荷与二次复脱搅龙含杂率较高所导致的清选性能下降问题,通过台架试验,以复脱搅龙脱出物总质量中籽粒、茎秆和杂余等3种脱出物的质量分数作为试验指标,选取多风道清选装置复脱部分对清选性能影响较大的喂入量、风门开度、风机转速及上、下导风板角度为试验因素,利用Box-Benhnk...     

膜分离在镀镍废水处理中的应用

采用膜分离技术中的纳滤,反渗透以及络合-超滤耦合过程处理电镀废水中常见的含镍废水。以回收重金属镍和回用废水为目的,讨论了操作压强对膜通量、截留率的影响。实验结果表明,三种膜分离方法处理含镍废水均远低于国家排放标准,镍的截留率均大于99%,实现了分离的目的,且透过的水可以回用。     

吸杂口偏置型旋风分离装置的小麦清选试验

针对小麦清选中吸杂风机转速过高的问题,对旋风分离装置进行了吸杂口偏置的试验研究。通过自行设计吸杂口偏置型旋风分离装置试验台,对旋风分离筒的吸杂口偏移位置进行试验研究,得到了清选效果较优的偏置吸杂口旋转角度和吸杂口偏移距离;选取吸杂风机转速、扬谷器转速、吸杂口直径和出粮口直径作为试验因素,籽粒清洁率和清选损失率为试验指标,通过正交试验确定因素影响主次和最佳水平组合,通过回归试验建立回归数学模型,利用主目标优化法得到最佳参数组合,即较优结构运动参数,为吸杂口偏置型配置到微型小麦联合收获机提供依据。