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4JS220型玉米秸秆切段还田机设计与试验 被引量：2
1
作者 姜伟 荐世春 +2 位作者 周进 贺志永 张华 《农业装备与车辆工程》 2022年第4期6-10,共5页
传统单轴和双轴玉米秸秆还田机切碎后秸秆呈丝条状,无法实现切段精细还田,阻碍下茬作物播种和出苗。针对这些问题,设计了4JS220型玉米秸秆切段还田机,采用双轴切碎,前切碎为锤爪粉碎器,后切碎为滚筒式切碎器,可实现玉米秸秆切段还田。... 传统单轴和双轴玉米秸秆还田机切碎后秸秆呈丝条状,无法实现切段精细还田,阻碍下茬作物播种和出苗。针对这些问题,设计了4JS220型玉米秸秆切段还田机,采用双轴切碎,前切碎为锤爪粉碎器,后切碎为滚筒式切碎器,可实现玉米秸秆切段还田。田间试验表明,该机切段平均长度30.4 mm,留茬平均高度39.1 mm,秸秆粉碎长度合格率93.3%,秸秆抛撒不均匀度11.3%,纯生产率0.333 hm^(2)/(m·h)。样机各项指标均达到或超过国家标准要求,满足设计与使用要求。 展开更多
关键词 玉米 秸秆还田 锤爪粉碎器 滚筒切碎器 秸秆切段
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小区播种机全自动弹匣式供种装置的设计与试验
2
作者 刘春旭 张范良 +5 位作者 芦磊 朱炫铭 徐涛 李存斌 李蕾 邢璐露 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期87-94,共8页
目前,大多数采用弹匣式供种装置的小区播种机在作业过程中都需要人工辅助完成种盒接续工作,由此导致辅助作业人员工作强度大,以及载人作业存在安全隐患的问题。为此,创新设计了一种全自动弹匣式供种装置。该装置包括5套相互独立且层叠... 目前,大多数采用弹匣式供种装置的小区播种机在作业过程中都需要人工辅助完成种盒接续工作,由此导致辅助作业人员工作强度大,以及载人作业存在安全隐患的问题。为此,创新设计了一种全自动弹匣式供种装置。该装置包括5套相互独立且层叠配置的弹匣式供种单元和1个总控单元,每套供种单元负责完成1个种盒组的装载、推送、抛盒和复位等步骤,总控单元响应上位机发出的供种信号,控制各套供种单元协同工作,有序衔接,从而取代人工作业。阐述了该装置的总体结构和关键部件的设计要点,分析了不同设计方案对于供种单元自身高度和供种单元层间高度的影响,研究了采用多个传感器协同检测以实现推送支架定位和种盒定位的技术细节,介绍了装置的主要工作流程、控制系统的硬件组成和软件设计架构。田间试验结果表明,该装置可在不同的作业速度下自动完成5个种盒组的连续推送,上种遗漏率为0,破碎率为0.072%,混种率为0,装置故障率为0,能够满足小区播种机全自动连续供种的作业需求。 展开更多
关键词 小区播种机 全自动 弹匣式 供种 层叠
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悬挂式全自动高速精密小区播种机的设计与试验
3
作者 刘春旭 张范良 +5 位作者 芦磊 朱炫铭 徐涛 李存斌 李蕾 邢璐露 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期67-74,82,共9页
针对目前悬挂式小区播种机普遍存在的自动化程度不高、机具载人作业容易引发安全事故、作业速度较低、作业质量不佳等问题,创新设计了一种全新架构的2BXG-4A型悬挂式全自动高速精密小区播种机。通过对单排种组件工作流程的分析,确定影... 针对目前悬挂式小区播种机普遍存在的自动化程度不高、机具载人作业容易引发安全事故、作业速度较低、作业质量不佳等问题,创新设计了一种全新架构的2BXG-4A型悬挂式全自动高速精密小区播种机。通过对单排种组件工作流程的分析,确定影响机具作业速度提升的关键因素;借助单/双排种组件工作时序图,对电驱双联排种器的结构优势进行了对比分析;采用底板可电动翻转式独立充种室的结构形式,通过物理隔绝的手段,解决快速清种和混种的问题;分析了机具最高作业速度、最小株距和步进电机最高转速之间的关系,确定了排种器锥齿轮副的传动比;通过将5层推送单元层叠配置,借助控制器结合多源传感器实现连续自动供种,提高了整机的自动化程度。田间试验结果表明:机具最高作业速度可达3.0 km/h,能够实现不停机换种,粒距合格指数为96.9%,播深一致性为95.3%,混种率为0%,无需随机辅助供种作业人员,满足设计要求。 展开更多
关键词 小区播种机 悬挂式 全自动 高速 精密
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粳高粱微波干燥特性与动力学模型研究
4
作者 张吉军 衣淑娟 +3 位作者 车刚 万霖 李夺 李衣菲 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期286-294,共9页
为探究不同微波干燥条件对粳高粱干燥特性及品质的影响,在不同单位质量干燥功率、单次微波作用时间、排湿风速和间歇比条件下对粳高粱进行微波间歇干燥试验。分析主要干燥条件下的含水率、干燥速率、总蛋白含量、总淀粉含量的变化;计算... 为探究不同微波干燥条件对粳高粱干燥特性及品质的影响,在不同单位质量干燥功率、单次微波作用时间、排湿风速和间歇比条件下对粳高粱进行微波间歇干燥试验。分析主要干燥条件下的含水率、干燥速率、总蛋白含量、总淀粉含量的变化;计算有效水分扩散系数变化范围,并建立微波干燥动力学模型。结果表明:改变单位质量干燥功率或单次微波作用时间对高粱含水率、干燥速率变化影响显著。当单位质量干燥功率取值为2 W/g、3 W/g或单次微波作用时间取值为30 s、40 s时,干燥速率变化过程包含快速上升、恒速和降速3个干燥阶段;当单位质量干燥功率取值为4 W/g、5 W/g、6 W/g或单次微波作用时间取值为50 s、60 s、70 s时,干燥速率变化过程包含快速上升和降速2个干燥阶段。改变单位质量干燥功率或单次微波作用时间对高粱总淀粉含量和总蛋白含量影响不显著。对3个典型干燥动力学模型进行拟合和试验验证,水分比的理论预测值与试验值最大误差不超过3%,确定Page模型适合用于预测粳高粱微波干燥过程中含水率的变化。 展开更多
关键词 粳高粱 微波干燥 干燥特性 动力学模型
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青贮饲料收获机自动跟随抛送系统研究现状与发展趋势
5
作者 张姬 孙振洋 +3 位作者 宋占华 于镇伟 闫云鹏 田富洋 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期284-292,共9页
青贮饲料因具有生产成本低、收获效益高、原料易得和营养均衡等优点,逐渐成为畜牧产业的主要饲料。传统青贮收获作业中人工依赖度高、抛料均匀性不足且抛送筒控制人员存在一定的安全隐患。青贮饲料收获机自动跟随抛送系统通过信息采集... 青贮饲料因具有生产成本低、收获效益高、原料易得和营养均衡等优点,逐渐成为畜牧产业的主要饲料。传统青贮收获作业中人工依赖度高、抛料均匀性不足且抛送筒控制人员存在一定的安全隐患。青贮饲料收获机自动跟随抛送系统通过信息采集设备实时获取料箱位置与环境动态信息,根据设定的青贮饲料填充模式进行抛送作业,解析填充状态,同时液压伺服控制系统根据识别定位情况动态调节抛送筒旋转角度与出料高度,实现青贮饲料落料点的控制。本文系统综述了当前国内外青贮饲料收获机自动跟随抛送系统的研究现状;分析了机器视觉、激光雷达与传感器在自动抛送系统中的工作原理与具体应用方法;针对我国青贮饲料收获机自动跟随抛送系统发展存在的问题,提出了研发多模态感知架构、开发高动态液压伺服系统与低惯量抛送筒材料、构建“青贮机-伴随车”群体协同作业模式的建议;同时,对青贮饲料收获机自动跟随抛送系统的发展方向进行预测,以期为我国青贮饲料收获机自动跟随抛送系统的研究提供参考。 展开更多
关键词 青贮饲料收获机 自动跟随抛送系统 机器视觉 激光雷达 目标检测
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玉米轴流脱粒装置脱粒元件的设计与试验
6
作者 毛欣 李元超 +3 位作者 衣淑娟 张东明 王光宇 王鹏 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期79-86,118,共9页
针对玉米果穗脱粒时效率低和破碎率高的问题,设计了3种不同齿形的玉米轴流脱粒装置脱粒元件——脱粒板齿。通过对脱粒装置关键部件参数的选取和板齿工作时的受力分析,确定了3种板齿的相关参数。选择先玉335号玉米为试验材料,以破碎率、... 针对玉米果穗脱粒时效率低和破碎率高的问题,设计了3种不同齿形的玉米轴流脱粒装置脱粒元件——脱粒板齿。通过对脱粒装置关键部件参数的选取和板齿工作时的受力分析,确定了3种板齿的相关参数。选择先玉335号玉米为试验材料,以破碎率、未脱净率为指标,滚筒转速、喂入量、板齿形状和栅格凹板尺寸为变量,利用自行研制的轴流脱粒试验台进行单、多因素试验,单因素试验结果表明:3种不同齿形的脱粒板齿中类拇指齿在不同条件下的未脱净率和破碎率都处于较优状态;多因素试验结果表明:脱粒装置较优的参数组合为凹板栅格尺寸17 mm、滚筒转速300 r/min、喂入速度1.5 kg/s时,性能指标破碎率为3.0%、未脱净率为1.0%,该装置各项指标均满足脱粒的作业要求。 展开更多
关键词 玉米 脱粒装置 板齿 轴流式
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制种玉米去雄机的研究现状与发展前景
7
作者 司新元 刘洋 +3 位作者 侯景僖 李斌 王士国 刘向新 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期312-317,共6页
玉米是世界上最主要的经济作物和粮食作物。我国主要种植玉米的地区为甘肃和新疆,以杂交种玉米居多,采用父母本杂交更有利于提高产量。杂交玉米制种生产过程中最重要和难以掌握的环节就是去雄,去雄的时间正值番茄栽培、棉花打顶农工最... 玉米是世界上最主要的经济作物和粮食作物。我国主要种植玉米的地区为甘肃和新疆,以杂交种玉米居多,采用父母本杂交更有利于提高产量。杂交玉米制种生产过程中最重要和难以掌握的环节就是去雄,去雄的时间正值番茄栽培、棉花打顶农工最忙的时候,人工成本较高。相比于人工去雄,机械去雄效率高、成本低且易于调控,符合未来发展趋势。为此,综合分析制种玉米种植特点及去雄现状,对目前国内外制种玉米去雄机进行对比分析,重点列举我国去雄机的去雄方式和整机机型,指出目前我国智能仿形控制算法低、去雄后顶部叶片损伤严重、雄穗散落田地造成二次散粉、去雄机利用率低等问题。结合我国国情,提出研发雄穗回收机构,提高去雄部件的智能化和精确度,保障制种玉米的种植模式,以及加强机械去雄的推广等建议,为增加制种玉米产量及促进制种玉米去雄机的发展提供参考。 展开更多
关键词 制种玉米 玉米去雄机 人工去雄 机械去雄 杂交制种
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正负压式藜麦精量排种器设计与试验
8
作者 赵晓顺 侯壮壮 +3 位作者 于华丽 崔喜贺 吕玮 赵建坤 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期49-58,共10页
针对藜麦种子比重小、尺寸小、不规则等问题导致充种和清种困难,设计了一种带扰动充种结构的正负压式藜麦精量排种器。此结构优化了排种器的充种性能,并减小了风机功耗。正压清种解决了由于藜麦种子小而轻导致的型孔堵塞问题,提高了工... 针对藜麦种子比重小、尺寸小、不规则等问题导致充种和清种困难,设计了一种带扰动充种结构的正负压式藜麦精量排种器。此结构优化了排种器的充种性能,并减小了风机功耗。正压清种解决了由于藜麦种子小而轻导致的型孔堵塞问题,提高了工作稳定性。利用Fluent软件对排种器气室流场进行了仿真分析,通过压力云图和流速矢量图分析型孔结构参数(型孔形状及数目、型孔倾角、型孔直径)对气室流场的影响,得到较优参数组合:型孔形状为圆台,型孔数目20个,型孔倾角70°,型孔直径1 mm。通过JPS-12排种器试验台,以粒距合格指数、漏播指数和重播指数为试验指标,以吸种负压、排种器转速和投种高度为试验因素进行了响应面试验,得到了较优的工作参数组合:吸种负压-3.0 kPa,排种器转速15 r/min,投种高度100 mm。对优化后的排种器进行验证试验,结果为合格指数82.5%、漏播指数6.5%、重播指数11%,满足JB/T 10293—2013《单粒(精密)播种机技术条件》中的指标要求。研究结果能够为藜麦等小籽粒种子精量播种机械设计提供参考。 展开更多
关键词 藜麦 精量排种器 扰动充种 正负压 FLUENT 响应面试验
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丘陵山地履带式玉米收获机线控系统设计与试验
9
作者 徐峰 李玲玲 +3 位作者 王华泽 高瑞遥 张磊 周思路 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期241-245,265,共6页
为提高丘陵山地履带式玉米收获机的工作效率及智能化工作水平,基于CAN总线设计一种履带式玉米收获机线控系统。在阐述整机工作原理的基础上设计整机液压系统;为提高系统可靠性,选用C420行走机械专用控制器作为ECU控制单元,设计线控系统... 为提高丘陵山地履带式玉米收获机的工作效率及智能化工作水平,基于CAN总线设计一种履带式玉米收获机线控系统。在阐述整机工作原理的基础上设计整机液压系统;为提高系统可靠性,选用C420行走机械专用控制器作为ECU控制单元,设计线控系统硬件电路;基于CODESYS软件编写行走速度控制程序,并结合人机交互模式实现对机器行进速度和工作部件动作的驱动控制。通过田间试验对控制系统的应用进行测试,结果表明:履带式玉米收获机的实际最高行驶速度为11.24 km/h,3个挡位均可平稳、快速地实现无级变速;丘陵山地履带式玉米收获机线控系统可以在田间正常工作,控制系统响应速度较快、稳定性好,可以满足玉米收获及行进速度稳定的要求。 展开更多
关键词 履带式玉米收获机 静液压传动装置 液压系统 线控系统 性能试验
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基于仿生学的开沟覆土装置设计与仿真分析
10
作者 赵秀艳 张通 +3 位作者 商晓猛 刘润平 吴日恒 张开兴 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期45-51,61,共8页
针对我国蔬菜机械化生产过程中存在土壤黏附、作业阻力大和能量损耗严重等问题,优化并设计出一种能够减少土壤黏附、降低工作阻力和损耗的开沟覆土装置。首先,研究蚯蚓和穿山甲的减附降阻机理,并利用逆向工程技术进行特征提取和曲线拟... 针对我国蔬菜机械化生产过程中存在土壤黏附、作业阻力大和能量损耗严重等问题,优化并设计出一种能够减少土壤黏附、降低工作阻力和损耗的开沟覆土装置。首先,研究蚯蚓和穿山甲的减附降阻机理,并利用逆向工程技术进行特征提取和曲线拟合。然后,根据开沟器和覆土镇压装置的结构特点,设计仿生波纹开沟器和覆土镇压装置。最后在土壤模型中对比仿生波纹开沟器、传统直线开沟器和芯铧式开沟器在不同作业速度和开沟深度下的性能,结果显示,仿生波纹开沟器在速度为2 m/s和开沟深度为90 mm时减阻率最高达9.17%。通过旋转正交组合试验确定仿生覆土镇压装置的最优参数组合。 展开更多
关键词 仿生 开沟器 覆土镇压 优化设计
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甘蔗横向种植机功能部件的关联性分析与布局设计
11
作者 麻芳兰 樊广坤 +3 位作者 苗金泽 陈彬 陈京盛 李科 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期199-206,共8页
为提高种植机的作业质量,并解决甘蔗种植机漏播率高、播种不均匀、种植深度不足等问题,从功能部件布局的角度设计了一种能够全程机械化作业的预切式横向甘蔗种植机。通过对旋耕器与开沟后犁、开沟后犁与播种器、播种器与供种机构的关联... 为提高种植机的作业质量,并解决甘蔗种植机漏播率高、播种不均匀、种植深度不足等问题,从功能部件布局的角度设计了一种能够全程机械化作业的预切式横向甘蔗种植机。通过对旋耕器与开沟后犁、开沟后犁与播种器、播种器与供种机构的关联性进行分析和布局,确定了各机构之间的相对位置,并确定了影响蔗种在供种箱内有序排列的3个因素:斜板倾角、落种高度和斜板上移距离;通过ADAMS软件模拟蔗种在集蔗箱内的排列情况,得出了斜板倾角、落种高度和斜板上移距离的最佳参数分别为40°、180 mm和160 mm。田间试验结果显示,种植机平均播种间距为412.65 mm,略大于农艺要求的播种间距,这是由于拖拉机行进速度与理论值不匹配所致;平均种植深度、平均开沟深度、漏播率、播种合格率和播种间距变异系数分别为271.62 mm、296.68 mm、4.88%、95.12%和2.61%,相关作业性能指标均满足设计要求。 展开更多
关键词 甘蔗 横向种植机 预切种式 功能部件 关联性分析 布局设计 ADAMS
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基于磁流变阻尼器的电动微耕机振动特性仿真试验分析
12
作者 高锐涛 郑海乐 +2 位作者 邹明强 魏伍龙 王红 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期11-19,共9页
电动微耕机长时间田间作业过程中产生的强烈振动会给操作者带来身心上的不适,甚至导致实质性伤害和职业病。针对上述问题,基于磁流变阻尼器提出了一种数学建模结合Simulink仿真的方法,研究分析了电动微耕机的振动特性。首先,建立电动微... 电动微耕机长时间田间作业过程中产生的强烈振动会给操作者带来身心上的不适,甚至导致实质性伤害和职业病。针对上述问题,基于磁流变阻尼器提出了一种数学建模结合Simulink仿真的方法,研究分析了电动微耕机的振动特性。首先,建立电动微耕机竖直方向数学模型,计算分析系统的主要激振力,以系统的振动微分方程为基础在Simulink中搭建仿真模型进行仿真分析,得到机架和扶手架处振动加速度时域变化曲线,并求解得RMS值分别为4.212、5.325 m/s^(2)。其次,通过田间试验得到机架和扶手架处的RMS值分别为4.55、5.09 m/s^(2),与仿真值相对误差为7.4%和4.6%,误差较小。基于可调Sigmoid模型对磁流变阻尼器进行参数辨识得到各项参数,以其数学表达式为基础,通过Simulink搭建仿真模型将仿真数据与实际数据对比,证明所建模型较为准确、合理。同时,与电动微耕机仿真模型进行结合仿真,得到机架和扶手架在各个激励电流下的RMS值均有所降低,为后续磁流变阻尼器半主动控制设计和电动微耕机的减振优化提供了理论参考。 展开更多
关键词 电动微耕机 振动模型 磁流变阻尼器 SIMULINK仿真
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小区玉米籽粒联合收获机的设计与试验
13
作者 王彬 董学虎 +1 位作者 张培 陈兴洲 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期48-55,共8页
为了改善国内小区玉米育种收获机械装备缺乏、收获过程过于依靠人工的现状,设计了一种自走式小区玉米籽粒联合收获机。该机采用摘穗板-拉茎辊式摘穗、剥皮脱粒装置柔性脱粒,实现了一次性完成摘穗-剥皮-脱粒的作业要求。使用Design-Exper... 为了改善国内小区玉米育种收获机械装备缺乏、收获过程过于依靠人工的现状,设计了一种自走式小区玉米籽粒联合收获机。该机采用摘穗板-拉茎辊式摘穗、剥皮脱粒装置柔性脱粒,实现了一次性完成摘穗-剥皮-脱粒的作业要求。使用Design-Expert软件建立了因素与指标的响应面数学模型,分析了各因素与评价指标之间的关系并对影响因素进行优化。试验结果表明,各因素对果穗损失率影响的显著性顺序:摘穗台高度>前进速度>脱粒辊转速;各因素对籽粒破损率影响的显著性顺序:脱粒辊转速>前进速度>摘穗台高度;各因素对作业生产率影响的显著性顺序:前进速度>脱粒辊转速>摘穗台高度。各试验因素最优参数组合为机具前进速度2.12 m/s、摘穗台高度40 cm、脱粒辊转速700 r/min,此时果穗损伤率为0.26%、籽粒破损率为1.06%、作业生产率为0.20 hm^(2)/h。验证试验结果表明,果穗损伤率和籽粒破损率的实测值相对于预测值误差分别为0.08%和0.15%,预测模型可靠。研究结果可为玉米籽粒的机械化收获提供依据。 展开更多
关键词 小区育种 玉米收获 柔性脱粒 回归分析
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基于四轮独立转向的农情巡检车运动控制方法研究
14
作者 魏新华 孟宪博 +4 位作者 宋琦 沈有柏 孙磊 钱美玲 朱子余 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期250-259,共10页
针对四轮独立转向农业巡检车在复杂农田环境下的运动控制难题,提出了一种融合高精度路径跟踪与姿态调节的协同控制方法。通过构建四轮独立转向驱动系统,采用伺服电机与轮毂电机的协同控制机制,实现了巡检车辆的全向移动功能;基于运动学... 针对四轮独立转向农业巡检车在复杂农田环境下的运动控制难题,提出了一种融合高精度路径跟踪与姿态调节的协同控制方法。通过构建四轮独立转向驱动系统,采用伺服电机与轮毂电机的协同控制机制,实现了巡检车辆的全向移动功能;基于运动学建模,推导了单轮约束方程并建立了多模式运动学模型,系统阐释了直行、斜行、原地转向和四轮转向4种典型运动模式的运动学特性;设计了参数自适应控制策略,通过实时感知横向误差和航向偏差动态调整控制增益,同时结合抗饱和积分PI控制器优化纵向速度跟踪性能,有效解决了农田多源干扰下的运动稳定性问题。仿真与田间试验结果表明:该系统在不同运动模式下横向偏移率不超过1.2%;自适应控制使路径跟踪收敛时间缩短27.59%,横向误差降低75.00%,航向偏差得到显著抑制。研究成果构建了面向农业巡检车的运动控制理论框架与工程实现方案,特别在狭窄田垄通行和多障碍物规避场景中展现出优越的机动性能,横向定位精度提升至厘米级,为智慧农业精准监测提供了可靠的技术装备支撑。 展开更多
关键词 巡检车 全向移动 农情监测 运动学模型 路径跟踪 参数自适应 LYAPUNOV方法
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基于ADAMS的水田打浆机侧边齿轮传动系统仿真和分析
15
作者 孙振雨 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期276-283,292,共9页
水田打浆机是进行稻田春季打浆埋茬的重要整地机具,为确保机具安全,对1JS320型水田打浆机侧边齿轮传动系统进行研究,包括计算齿轮传动效率、查看齿轮接触受力、分析齿轮运动规律;在打浆机额定作业载荷基础上,进行空载荷、半载荷和超载... 水田打浆机是进行稻田春季打浆埋茬的重要整地机具,为确保机具安全,对1JS320型水田打浆机侧边齿轮传动系统进行研究,包括计算齿轮传动效率、查看齿轮接触受力、分析齿轮运动规律;在打浆机额定作业载荷基础上,进行空载荷、半载荷和超载荷作业情况对比分析,为检验打浆机不同作业条件下打浆效率提供数据支撑;同时,阐述了齿轮传动系统实时传动比与对应载荷、特定时间的关系,以及齿轮振动情况。在SolidWorks软件中创建齿轮传动系统模型,应用ADAMS软件进行动力学仿真,在后处理基础上对主要仿真结果进行分析,结果表明:主动轮角速度稳定保持在1620(°)/s附近,载荷越大角速度越平稳;从动轮角速度振荡分布在1757.35(°)/s附近,载荷越大角速度震动越剧烈;不同载荷下,从动轮系统综合传动比0.919,小于理论传动比0.923;4条传动比曲线沿理论传动比直线上下震荡分布,位于直线上部和下部的曲线形状基本一致;齿轮间接触力随从动轮载荷的增加而变大,载荷每增加3930 N,接触力分别增加61.5、52.2 N;齿轮间最大接触力4551.8 N,小于许用应力,可安全使用。 展开更多
关键词 水田打浆机 侧边齿轮传动系统 ADAMS 仿真分析
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秸秆粉碎集条沟埋机设计与试验
16
作者 闫景凤 任洪忱 +4 位作者 陈爱慧 徐爱迪 齐忠军 周魏岩 张海滨 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期33-40,共8页
针对苏打盐碱土存在质地黏重、渗透微弱、阻力大和疏水排盐通道不稳定等问题,设计了一种秸秆捡拾粉碎集条沟埋机,该机采用三点悬挂联接方式,通过拖拉机提供动力带动机具运转,可一次完成田间开沟、秸秆捡拾、粉碎、集条沟填、原土层覆土... 针对苏打盐碱土存在质地黏重、渗透微弱、阻力大和疏水排盐通道不稳定等问题,设计了一种秸秆捡拾粉碎集条沟埋机,该机采用三点悬挂联接方式,通过拖拉机提供动力带动机具运转,可一次完成田间开沟、秸秆捡拾、粉碎、集条沟填、原土层覆土等多项作业工序。利用捡拾粉碎装置将地表秸秆捡拾粉碎,集条横向输送到开沟部件构建的填埋通道内。对捡拾粉碎装置、秸秆集条输送装置和异型犁体开沟部件等关键部件进行了初步设计与理论计算,确定了捡拾辊轴和集条输送装置绞龙转速为1650~2200 r/min、粉碎刀尖离地高度≥40 mm、秸秆填埋通道宽度180 mm等关键参数;以开沟深度、开沟深度稳定系数、秸秆粉碎长度合格率和秸秆填埋率为评价指标,通过田间试验验证设计的合理性和装备的作业质量。试验结果表明,机具运行平稳,开沟深度361 mm、开沟深度稳定系数97.3%、秸秆粉碎长度合格率91.7%、秸秆填埋率85.1%,与同类装置相比,开沟、秸秆粉碎效果显著。 展开更多
关键词 秸秆 粉碎 集条 开沟 苏打盐碱土
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基于改进APF-RRT的采摘机械臂运动路径规划
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作者 贾通 潘星宇 +3 位作者 钱振东 路红 李佩娟 张文 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期173-182,共10页
在农业自动化快速发展的背景下,机械臂作为果园智能采摘作业的核心设备,其路径规划能力直接影响作业效率。然而果园环境复杂,传统人工势场法(APF)、快速随机搜索树(RRT)等路径规划算法在避障能力与运动平滑等方面仍存在一定不足,难以满... 在农业自动化快速发展的背景下,机械臂作为果园智能采摘作业的核心设备,其路径规划能力直接影响作业效率。然而果园环境复杂,传统人工势场法(APF)、快速随机搜索树(RRT)等路径规划算法在避障能力与运动平滑等方面仍存在一定不足,难以满足高效、安全的采摘需求。针对上述问题,提出了一种基于改进APF-RRT的路径规划算法。通过人工势场引导目标采样方向,增强路径趋近性,并引入非线性斥力场模型平滑势能分布,缓解斥力突变导致的局部震荡;同时,设计了基于最小障碍距离的动态步长策略,自适应调整采样粒度,以兼顾搜索效率和避障精度;通过障碍可行性检测方法去除冗余节点,结合三次B样条曲线实现路径平滑处理,提升路径连续性与执行稳定性。试验表明:在二维空间环境下,改进APF-RRT算法较RRT与APF-RRT算法分别缩短耗时78.75%、58.99%,路径长度减少16.88%、5.93%;在三维空间环境下,耗时缩短88.85%、65.20%,路径长度减少19.60%、5.61%;在机械臂仿真环境中,改进算法生成的路径更加平滑,转折点数量减少。研究结果验证了改进APF-RRT算法在复杂果园下具备良好的全局搜索与避障能力,以及较好的有效性与稳定性。 展开更多
关键词 采摘机械臂 路径规划 人工势场法 快速随机搜索树 改进APF-RRT算法 避障
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白浆层培肥机的研制与试验研究
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作者 齐忠军 张海滨 +5 位作者 王秋菊 兰海涛 王涛 方锡顺 周魏岩 陈爱慧 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期83-89,共7页
针对农田土壤肥力不足、结构疏松影响作物产量的问题,设计了一种用于排肥和耕作的白浆层培肥机。机具采用特殊的排肥装置和犁铧结构,结合先进的控制系统,可灵活调节犁铧结构偏转角度、耕作深度和力度、排肥电机转速和排肥量,从而实现精... 针对农田土壤肥力不足、结构疏松影响作物产量的问题,设计了一种用于排肥和耕作的白浆层培肥机。机具采用特殊的排肥装置和犁铧结构,结合先进的控制系统,可灵活调节犁铧结构偏转角度、耕作深度和力度、排肥电机转速和排肥量,从而实现精准排肥和土壤改良。田间试验表明:在松软的土地上,机具耕深稳定性达到97%,幅宽一致性良好,碎土率达到85%,立垡率和回垡率均不超过5%;在干燥的土地上,耕深稳定性达到93%,幅宽一致性良好,碎土率达到81%,立垡率和回垡率均不超过5%。排肥性能试验表明:稳定性变异系数平均值保持在1.84左右,均匀性变异系数平均值达到了5.04%。机具排肥和翻耕功能良好,满足相关行业标准,有助于改善土壤质量,提高农作物产量,促进农业的可持续发展。 展开更多
关键词 白浆层 培肥机 犁铧 排肥
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双避障葡萄株间除草机的设计与仿真分析
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作者 胡阳 程梦袁 +6 位作者 曲爱丽 马伏龙 王昱潭 杨术明 高垚垚 刘超群 刘海望 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期39-48,共10页
宁夏地区由于冬季夜间气温低,形成了冬季埋藤、春季挖藤架丝的酿酒葡萄种植模式,葡萄植株呈现出“厂”字形生长态势,采用传统株间除草机进行除草作业时存在除草覆盖率低、伤株率高等问题。为此,设计了一种基于双避障协同控制系统的葡萄... 宁夏地区由于冬季夜间气温低,形成了冬季埋藤、春季挖藤架丝的酿酒葡萄种植模式,葡萄植株呈现出“厂”字形生长态势,采用传统株间除草机进行除草作业时存在除草覆盖率低、伤株率高等问题。为此,设计了一种基于双避障协同控制系统的葡萄株间除草机,通过一级摆臂旋转避障与二级液压横移避障的协同作业,实现了“厂”字形倾斜葡萄植株的高效避障除草。其中,一级避障系统由触碰杆检测植株位置,触发时通过一级液压执行机构将除草单元以摆动的形式移入行间;二级避障系统由触碰板检测植株位置,触发时通过二级液压执行机构将除草单元以横向滑移的形式移入行间。通过对避障过程进行分析计算,确定了其设计参数的范围;通过ADAMS创建了参数化除草机模型,以除草覆盖率和除草效率作为指标进行正交试验,确定了最优参数配置为触碰杆定轴与摆臂定轴间距381 mm、作业速度2.59 km/h。田间试验表明:在最优配置下,除草覆盖率为93.7%,伤株率为1.07%,满足宁夏地区葡萄株间除草需求。研究结果可为自动化果园管理装备的研发提供技术支撑与理论依据。 展开更多
关键词 葡萄株间除草机 双避障系统 ADAMS仿真 响应面分析
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带式玉米高速导种装置控制系统的设计与试验
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作者 李帅霏 毛欣 +4 位作者 王淞 王光宇 衣淑娟 陶桂香 李衣菲 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期235-242,共8页
为了解决高速精量播种机带式玉米导种装置在导种过程中排种盘和导种带转速匹配精度低导致粒距均匀度差的问题,设计了一种基于闭环控制的双电机控制系统,通过对导种装置进行运动学分析,建立了排种电机、导种电机与机具作业速度的关系。... 为了解决高速精量播种机带式玉米导种装置在导种过程中排种盘和导种带转速匹配精度低导致粒距均匀度差的问题,设计了一种基于闭环控制的双电机控制系统,通过对导种装置进行运动学分析,建立了排种电机、导种电机与机具作业速度的关系。为提高双电机匹配精度,设计了带有反馈功能的双电机闭环控制系统,排种电机采用霍尔传感器进行转速反馈,导种电机通过带式导种装置监测模块进行速度反馈。同时,开展了系统性能对比台架试验,选取合格率、漏播率、重播率、变异系数与合格粒距变异系数作为试验性能指标。台架试验结果表明:在4种不同机具作业速度下,采用闭环控制系统相较于开环控制系统,平均合格率提升0.48个百分点,平均重播率降低0.36个百分点,平均漏播率降低0.12个百分点,平均变异系数降低1.81个百分点,平均合格粒距变异系数降低2.54个百分点。所设计的带式导种装置双电机控制系统能够实现排种盘和导种带转速高精度匹配,从而达到粒距均匀的播种效果,为后续高速播种装置的进一步研发提供理论支持。 展开更多
关键词 玉米 带式导种装置 气吸式排种器 闭环控制 速度反馈
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