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黏重土壤芯铧式播种开沟器优化设计与试验
1
作者 郝建军 屈鹏程 +4 位作者 刘天龙 赵佳乐 殷常峰 赵建国 王新芳 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期180-190,226,共12页
针对播种开沟器在黏重土壤环境下作业时粘土严重、开沟阻力大等问题,本文设计了一种适宜黏重土壤的芯铧式播种开沟器。通过理论分析与经验设计,确定了芯铧式播种开沟器的结构参数为:入土角45°、入土隙角5°、斜切角30°、... 针对播种开沟器在黏重土壤环境下作业时粘土严重、开沟阻力大等问题,本文设计了一种适宜黏重土壤的芯铧式播种开沟器。通过理论分析与经验设计,确定了芯铧式播种开沟器的结构参数为:入土角45°、入土隙角5°、斜切角30°、起始滑切角23°、终止滑切角45°、芯铧幅宽45 mm。为进一步改善黏重土壤环境下芯铧式播种开沟器减粘脱附性能,基于仿生学的非光滑表面减粘降阻原理,采用增加凸筋方式对芯铧式播种开沟器犁体表面局部进行织构化改形设计,以凸筋几何参数为试验因素,利用EDEM软件模拟开沟器在土槽中的运动情况,采用响应面试验分析凸筋几何参数对土壤粘附量和开沟阻力的影响规律,优化凸筋几何参数最佳组合为:凸筋宽度7.623 mm、凸筋高度1.344 mm、相邻凸筋间距11.782 mm,此时开沟器土壤粘附量为159.88 g,开沟阻力为60.065 N。土槽试验结果表明:在相同工作条件下,织构化改形开沟器较普通开沟器土壤减粘率为16.33%,开沟阻力降低了2.91%~4.45%,达到了预期的减粘降阻效果。 展开更多
关键词 播种机 芯铧式开沟器 黏重土壤 EDEM 减粘降阻 优化设计
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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 被引量：1
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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小区播种机全自动弹匣式供种装置的设计与试验
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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悬挂式全电驱小区精量播种机控制系统的设计与试验
4
作者 东忠阁 程睿 +4 位作者 吴泽全 赵尔迪 侯云涛 李占成 蔡晓华 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期70-77,共8页
为实现小区播种机高效清种与充种,提升区块行长、区间间隔与播种株距的控制精度,并完成多作业行区块的精确对齐,设计了一套悬挂式全电驱小区播种机智能控制系统。该系统集成RTK差分定位、种盒自动传送、排种器伺服驱动、快速清充种、电... 为实现小区播种机高效清种与充种,提升区块行长、区间间隔与播种株距的控制精度,并完成多作业行区块的精确对齐,设计了一套悬挂式全电驱小区播种机智能控制系统。该系统集成RTK差分定位、种盒自动传送、排种器伺服驱动、快速清充种、电驱变量施肥和人机交互等模块,构建了一套完整的精密播种控制体系。针对地轮滑移和北斗RTK定位更新频率低的问题,提出了动态校正算法,通过RTK信号对地轮速度进行在线辨识与滑移补偿,提升了行进测速和株距、播种控制精度;通过台架试验优化清充种控制时序,提升清种与充种效率;田间试验结合打标装置对小区行长、区间间隔、不同作业方向区块对齐精度和株距一致性进行验证,结果表明:在3.0 km/h作业速度下,品种隔离成功率达到100%,播种株距合格率为93.2%,小区行长和区间道控制误差分别小于5 cm和2 cm,各行区块对齐偏差不超过6 cm。研究为提高小区育种播种的精度与作业可靠性提供了有效的技术支撑。 展开更多
关键词 小区播种机 精准控制 动态校正 快速清充种 控制时序
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甘薯横向水平移栽机刮板式覆土装置设计与试验
5
作者 张万枝 李登山 +3 位作者 张婷婷 孙雨露 柳洪鹃 穆桂脂 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期203-214,共12页
甘薯横向水平移栽可提高产量和商品率,但二者被移栽深度严重制约,且机械化移栽对甘薯苗形态要求极高。为此,根据甘薯横向水平移栽农艺要求,针对大田苗移栽的甘薯横向水平移栽机设计了一种刮板式覆土装置以保证移栽深度。首先,对刮板式... 甘薯横向水平移栽可提高产量和商品率,但二者被移栽深度严重制约,且机械化移栽对甘薯苗形态要求极高。为此,根据甘薯横向水平移栽农艺要求,针对大田苗移栽的甘薯横向水平移栽机设计了一种刮板式覆土装置以保证移栽深度。首先,对刮板式覆土装置进行结构设计,对其作业时的土壤颗粒运动过程进行理论分析,确定土壤颗粒运动速度和运动方向的主要影响因素为安装倾角α、刮板倾角β、刮板线速度v_(b),而刮板长度L、宽度W和间距D会影响上土量。然后,进一步理论分析获得刮板式覆土装置安装位置,α、W和D的取值以及v_(b)、β和L的取值范围。最后,基于RecurDyn-EDEM的耦合仿真建立田垄-刮板式覆土装置耦合作用模型,采用Box-Behnken试验设计方法,以v_(b)、β、L为试验因素,以平均覆土厚度为评价指标,分析各试验因素及其交互作用对平均覆土厚度的影响。利用Design-Expert软件得到回归方程的预测模型并进行响应面分析,确定了刮板式覆土装置的最优参数组合:刮板倾角100.35°、刮板线速度1.74 m/s、刮板长度150.32 mm时性能最优,平均覆土厚度为50 mm。田间试验表明最优参数组合下,平均覆土厚度为48 mm,移栽深度合格率为96%,覆土厚度标准差为4.6 mm。 展开更多
关键词 甘薯 移栽深度 刮板式 覆土装置 耦合仿真 参数优化
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正负压式藜麦精量排种器设计与试验
6
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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基于仿生学的开沟覆土装置设计与仿真分析
7
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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凸轮滚筒式农田残膜回收机设计与试验
8
作者 段利英 霍峥嵘 +1 位作者 孔令彦 吴江 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期62-69,共8页
针对目前我国农田用残膜捡拾机理分析不完善、机具作业效率低、含杂率高的问题,设计了一种凸轮滚筒式农田残膜回收机。通过凸轮机构驱动捡拾齿的伸出和回缩完成对农田残膜的捡拾和分离,提高农田残膜回收的作业效率;通过对捡拾齿运动轨... 针对目前我国农田用残膜捡拾机理分析不完善、机具作业效率低、含杂率高的问题,设计了一种凸轮滚筒式农田残膜回收机。通过凸轮机构驱动捡拾齿的伸出和回缩完成对农田残膜的捡拾和分离,提高农田残膜回收的作业效率;通过对捡拾齿运动轨迹分析设计了凸轮的轮廓曲线,并对农田残膜捡拾过程进行力学分析,得到土壤对膜土混杂物的粘性力和凸轮滚筒转速是影响粘性力的重要因素;对拾膜过程进行运动学分析,得到凸轮滚筒的回转半径值和滚筒转速是影响机具性能的关键因素;对拾膜过程建立笛卡尔坐标系进行分析,优化了机具作业参数。以残膜回收机前进速度、凸轮滚筒转速、凸轮回转半径为试验因素,以农田残膜捡拾率和含杂率为试验指标进行田间响应面试验和参数优化验证试验,得到最佳作业性能下的参数为残膜回收机前进速度5.7 km/h、凸轮滚筒转速698 r/min、凸轮基圆直径718 mm,此时农田残膜捡拾率为88.2%、含杂率为32.6%,满足农田残膜回收要求。 展开更多
关键词 残膜回收 凸轮驱动 捡拾分离装置 参数优化
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高速嫁接机砧木上苗机械手设计与试验
9
作者 姜德龙 耿伟 +2 位作者 夏莹 初麒 辜松 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期64-71,共8页
针对现有高速嫁接机砧木上苗技术中,上苗机械手作业空间狭小、机械手的夹钵位置和夹持力不合理易损伤育苗纸钵造成基质脱落,影响上苗成功率,以及上苗机械手取钵方式受育苗纸钵与穴盘之间黏附力制约等问题,以番茄嫁接砧木为上苗对象,设... 针对现有高速嫁接机砧木上苗技术中,上苗机械手作业空间狭小、机械手的夹钵位置和夹持力不合理易损伤育苗纸钵造成基质脱落,影响上苗成功率,以及上苗机械手取钵方式受育苗纸钵与穴盘之间黏附力制约等问题,以番茄嫁接砧木为上苗对象,设计了一种4钢齿内缩夹紧式上苗机械手。通过对育苗纸钵进行力学特征测试,得到纸钵的压缩力学特性;建立育苗纸钵在上苗过程中的受力模型,确定上苗机械手的主要结构和关键参数;并根据实际作业方式对上苗机械手进行装置试制和结构优化。以钢齿根部与砧木底部的距离、机械手竖直加速度和水平加速度为影响因素,以上苗机械手上苗成功率为指标,开展Box-Behnken中心组合试验,结果表明当机械手钢齿根部距砧木底部10.3 mm、竖直加速度为0.3 m/s^(2)、水平加速度为1.48 m/s^(2)时,机械手的上苗成功率可达99.01%,研究结果可为高速嫁接机的研制与开发提供技术参考。 展开更多
关键词 嫁接机 砧木上苗 机械手 育苗纸钵 响应面分析
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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
10
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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预切种式横向甘蔗种植机供种系统的设计与试验
11
作者 麻芳兰 陈京盛 +3 位作者 叶凤滋 樊广坤 陈彬 滕筱 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期241-248,共8页
为了解决当前预切种式甘蔗横向种植机供种装置工作时所需人工多、劳动强度大、过程复杂和持续供种量不足的问题,设计了一套具有持续性并且能够实现有序供种的供种系统,并通过分析蔗种在供种系统工作过程中的运动机理找出影响供种效率和... 为了解决当前预切种式甘蔗横向种植机供种装置工作时所需人工多、劳动强度大、过程复杂和持续供种量不足的问题,设计了一套具有持续性并且能够实现有序供种的供种系统,并通过分析蔗种在供种系统工作过程中的运动机理找出影响供种效率和合格率的关键参数。在SolidWorks中对供种系统进行三维建模,运用Adams软件对简化后的供种系统进行了虚拟仿真单因素试验,验证了供种系统的功能性。结果表明:车厢导流板倾角越大,供种合格率越低;供种链速越快,供种效率越高、合格率越低;集蔗箱导蔗板倾角越大,供种合格率越低。自主搭建了供种系统车间试验平台并进行了正交试验,探究了车厢导流板倾角、供种链速和集蔗箱导蔗板倾角对供种合格率的影响。试验发现:导流板倾角、供种链速和导蔗板倾角对供种合格率均具有显著影响,供种合格率最优参数组合为供种链速0.22 m/s、集蔗箱导蔗板倾角40°、车厢导流板倾角20°。 展开更多
关键词 甘蔗横向种植机 供种系统 预切种式 三维建模 虚拟仿真 正交试验
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基于有效种植深度的甘蔗种植机开沟器设计与试验
12
作者 麻芳兰 段荣钢 +3 位作者 农坤 李嘉诚 陈京盛 黄文波 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期34-39,93,共7页
针对开沟器整体功率大、开沟深度不均匀、无法保证有效种植深度等问题,以适用于甘蔗横向种植机的开沟器为研究对象,设计了一种由前犁、旋耕刀盘、开沟犁和挡泥板等构成的组合式开沟器,并基于EDEM对组合式开沟器进行离散元仿真试验分析... 针对开沟器整体功率大、开沟深度不均匀、无法保证有效种植深度等问题,以适用于甘蔗横向种植机的开沟器为研究对象,设计了一种由前犁、旋耕刀盘、开沟犁和挡泥板等构成的组合式开沟器,并基于EDEM对组合式开沟器进行离散元仿真试验分析。试验表明,影响开沟器功耗的主次因素为开沟深度、刀盘转速、前进速度,最优参数组合为开沟深度300 mm、刀盘转速250 r/min、前进速度0.56 m/s。田间试验表明,改进后的第二代样机甘蔗有效种植深度达302 mm,较第一代提高了50.2%、开沟犁工作阻力降低了37.8%,满足甘蔗横向种植机的设计要求,保障了种植机精确播种的有效种植深度。 展开更多
关键词 甘蔗种植机 开沟器 横向种植 EDEM 组合式
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基于纽带形移栽轨迹的机构综合设计及试验研究
13
作者 陈岁繁 张浩南 +3 位作者 侯万森 李其朋 陈问池 夏琪玮 《机械传动》 北大核心 2026年第1期163-173,共11页
【目的】为了增加植苗深度、减小移栽穴口宽度、改善水稻钵苗移栽后的直立度,开展了基于纽带形移栽轨迹的移栽机构综合设计及试验研究。【方法】首先,提出一种可减小穴口宽度的纽带形移栽轨迹,并根据移栽机构参数和运动设计要求,对移栽... 【目的】为了增加植苗深度、减小移栽穴口宽度、改善水稻钵苗移栽后的直立度,开展了基于纽带形移栽轨迹的移栽机构综合设计及试验研究。【方法】首先,提出一种可减小穴口宽度的纽带形移栽轨迹,并根据移栽机构参数和运动设计要求,对移栽轨迹上的10个关键位姿点进行了姿态分析;其次,将7齿非圆齿轮行星轮系式移栽机构简化为平面2R开链机构,并利用多位姿运动综合理论构建了基于纽带形移栽轨迹的机构数学模型;再次,建立行星架杆长变化最小的目标函数,并利用Matlab软件的App Design模块,基于遗传学算法开发了水稻钵苗移栽机构多位姿运动综合求解软件,获得了移栽机构关键参数的最优解集;最后,利用Adams软件对移栽机构进行了运动学特性的仿真,并加工试验样机,进行了田间移栽试验研究。【结果】仿真结果表明,该移栽机构具有急回特性,且机构各项参数与运动学特性均满足设计要求,其中,植苗深度和移栽穴口宽度分别为22.19 mm和9.78 mm,比相关文献中的对应值分别增加了41.9%和减小了27.9%。田间试验结果表明,水稻钵苗的平均植苗深度为22.84 mm、平均穴口宽度为10.37 mm,直立度的优良率可达93.3%,移栽效果较好。 展开更多
关键词 移栽轨迹 移栽机构 非圆齿轮 运动学 水稻钵苗
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带式玉米高速导种装置控制系统的设计与试验
14
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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基于地轮测速的玉米精量播种机粒距均匀性控制
15
作者 田海杰 王家忠 +2 位作者 王泽河 李云龙 弋景刚 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期20-27,共8页
针对玉米精量播种机播种时存在粒距不均匀的问题,从播种原理角度进行分析,得出此问题与排种器清种间隙、导种管运种、种子落地精确定位、排种器转速控制和行驶速度检测不准确等因素有关。为此,主要对其中的排种器清种间隙和排种器转速... 针对玉米精量播种机播种时存在粒距不均匀的问题,从播种原理角度进行分析,得出此问题与排种器清种间隙、导种管运种、种子落地精确定位、排种器转速控制和行驶速度检测不准确等因素有关。为此,主要对其中的排种器清种间隙和排种器转速控制进行优化改进。设计了一种清种间隙自动调节装置,使不同粒径的种子实现单粒排种;通过计算地轮滑移距离,修正其打滑时检测的行驶速度;设计了清土装置,维持地轮直径稳定,使行驶速度检测误差小、排种均匀性提高。将改进前后清种装置分别对3种种子进行排种试验,改进后在降低漏播指数的同时重播指数也分别降低0.3、0.5和0.8个百分点;改进后装置对不同种子适应性良好,有较好的作业效果。在干土地、湿土地和沙土地上分别进行田间试验,结果表明:改进后播种机的株距变异系数分别为15.9%、16.8%、17.3%,比改进前分别降低了1.5、2.5、2.6个百分点,播种均匀性有所提高。 展开更多
关键词 玉米精量播种机 粒距均匀性 地轮测速 清种间隙调节 排种器转速控制 单粒排种
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基于PLC水稻硬盘育秧全自动起盘机控制系统设计与试验
16
作者 罗来盛 衣淑娟 +2 位作者 李衣菲 李渤海 陈德印 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期151-158,共8页
针对水稻育秧环节中棚内人工起盘用工量大、效率低、成本高等问题,基于水稻硬盘育秧全自动起盘机的机械结构和工作原理,以9寸水稻硬质育秧盘为研究对象,设计了基于PLC的水稻硬盘育秧全自动起盘机控制系统,完成了硬件设计、软件编程和人... 针对水稻育秧环节中棚内人工起盘用工量大、效率低、成本高等问题,基于水稻硬盘育秧全自动起盘机的机械结构和工作原理,以9寸水稻硬质育秧盘为研究对象,设计了基于PLC的水稻硬盘育秧全自动起盘机控制系统,完成了硬件设计、软件编程和人机交互开发。以循环叠盘电机转速、横向输送电机转速、集盘区电机转速为试验因素,以工作效率和平均功率为性能指标,进行四因素五水平二次正交旋转组合试验,试验结果通过Design-Expert 11.0处理分析,得到性能指标的方差分析表和性能指标对各因素编码的回归方程,以及各因素对性能指标的响应曲面变化关系,最终确定最佳参数组合为循环叠盘电机转速1282 r/min、横向输送电机1转速1031 r/min、横向输送电机2转速3871 r/min、集盘区电机转速47 r/min时,起盘机的工作效率为369.482盘/h、平均功率为296.837 W,对最佳参数组合进行验证试验,结果基本一致。试验结果表明:该控制系统能够满足水稻硬盘育秧全自动起盘机的工作要求。 展开更多
关键词 水稻 硬质育秧盘 全自动起盘机 PLC 控制系统
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窝眼轮式双行谷子精量排种器设计与试验
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作者 姜雨蒙 毛欣 +1 位作者 衣淑娟 陶桂香 《农机化研究》 北大核心 2026年第4期8-17,共10页
针对谷子排种器充种时流动性差、播种时易出现漏播、重播导致播种均匀性差,以及同一单体挂载两个排种器占用机具空间大、调节行距繁琐的问题,基于谷子的物理特性、穴播农艺要求和大垄双行种植模式,设计了一种窝眼轮式双行谷子精量排种器... 针对谷子排种器充种时流动性差、播种时易出现漏播、重播导致播种均匀性差,以及同一单体挂载两个排种器占用机具空间大、调节行距繁琐的问题,基于谷子的物理特性、穴播农艺要求和大垄双行种植模式,设计了一种窝眼轮式双行谷子精量排种器,并对排种器关键部件进行设计与分析。为得到谷子双行排种器最优参数组合,进行了正交仿真试验,选取型孔左壁倾角、型孔深度和窝眼轮转速为试验因素,以合格率、重播率、漏播率和合格变异系数为评价指标。结果表明:型孔左壁倾角为8.19°,型孔深度为3.51 mm、窝眼轮转速为26.12 r/min时的播种性能最优,合格率为94.28%,重播率为3.01%,漏播率为2.71%,合格变异系数为0.24%。对优化结果进行了田间验证试验,合格率为90.86%,重播率为4.87%,漏播率为4.27%,合格变异系数为0.31%,指标均满足谷子穴播农艺要求。 展开更多
关键词 谷子 精量排种器 窝眼轮 型孔
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基于沼渣混合原料制备水稻生态育秧钵盘参数优化
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作者 臧浩 衣淑娟 郭占斌 《农机化研究》 北大核心 2026年第1期110-118,共9页
为研究水稻生态育秧钵盘在不同物料配比下的最佳成型工艺,以沼渣和腐熟秸秆为混合原料,配以自制的淀粉基胶粘剂,采用热压成型方式制备水稻生态育秧钵盘;以水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率、松弛密度和抗破坏强度为评价指标,利用响应面研... 为研究水稻生态育秧钵盘在不同物料配比下的最佳成型工艺,以沼渣和腐熟秸秆为混合原料,配以自制的淀粉基胶粘剂,采用热压成型方式制备水稻生态育秧钵盘;以水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率、松弛密度和抗破坏强度为评价指标,利用响应面研究施胶量、含水率和腐熟秸秆含量对水稻生态育秧钵盘成型性能的影响;采用BBD试验设计方法进行响应面优化试验,建立二次多项式的回归模型,并对物料配比参数进行工艺优化。结果表明:回归模型拟合性较高,可以通过此回归方程优化水稻生态育秧钵盘物料配比参数;得到水稻生态育秧钵盘物料配比的最佳工艺参数组合,即当施胶量为75.67%、含水率为32.693%、腐熟秸秆含量为11.24%时,水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率为96.501%、松弛密度为1.362 g/cm^(3)、抗破坏强度为768.158 N;为便于验证对优化后物料配比参数取整,即在施胶量76%、含水率33%、腐熟秸秆含量11%时,水稻生态育秧钵盘的钵孔成型率为97.5%、松弛密度为1.35 g/cm^(3)、抗破坏强度为758.3 N,与优化值相对误差分别为1.04%、0.88%、1.28%。研究结果可为促进水稻生态育秧钵盘的推广与应用提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 生态育秧钵盘 沼渣 物料配比 响应面分析 参数优化 热压成型
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三臂回转式水稻钵苗移栽机构轻量化设计
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作者 胡淼 薛洪彬 +2 位作者 金敏 杜成成 叶秉良 《农机化研究》 北大核心 2026年第2期98-106,共9页
三臂回转式水稻钵苗非圆齿轮行星轮系移栽机构能够有效提高水稻钵苗移栽效率,但同时移栽机构质量增加会导致机构能耗、用材和成本增加,因此有必要对三臂回转式移栽机构进行轻量化设计。本文分析了三臂回转式移栽机构1个运动循环各工作... 三臂回转式水稻钵苗非圆齿轮行星轮系移栽机构能够有效提高水稻钵苗移栽效率,但同时移栽机构质量增加会导致机构能耗、用材和成本增加,因此有必要对三臂回转式移栽机构进行轻量化设计。本文分析了三臂回转式移栽机构1个运动循环各工作过程的受力情况,基于各构件受力分析建立了机构动力学模型,应用基于MatLab自主开发的移栽机构动力学分析软件计算得到各构件的受力变化曲线,获得实际工况下移栽机构有限元静力学分析施加的载荷;建立了移栽机构各非圆齿轮的有限元模型,对其进行静力学分析和模态分析,进而开展非圆齿轮结构拓扑优化减轻其质量,并对轻量化设计后的非圆齿轮进行强度校核与模态分析。轻量化后的太阳轮、第1中间轮、第2中间轮和行星轮满足强度要求且固有频率较高,质量分别减小了31.0%、18.8%、33.6%和15.5%。搭建移栽机构动力学试验台,开展轻量化设计前后移栽机构样机的动力学试验,测试得到机构转速为60 r/min时的支座反力变化曲线,结果为:轻量化后x、y方向支座反力的最大幅值分别从397.8、171.4 N减小为370.2、162.5 N,降低了6.9%和5.2%;其方差则分别从5783.1、974.9 N^(2)减小为4817.8、835.6 N^(2),降低了16.7%和14.3%。研究表明,移栽机构轻量化设计效果明显,动力学性能有所改善,具有较好的可行性。 展开更多
关键词 水稻钵苗移栽机构 轻量化设计 三臂回转式 非圆齿轮行星轮系 动力学分析 有限元分析
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水稻钵苗取栽协同作业式移栽机构设计与试验
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作者 谢世民 周誉株 +3 位作者 薛晓迪 朱广飞 孙良 陈建能 《中国水稻科学》 北大核心 2026年第1期131-144,共14页
【目的】针对现有取苗与栽植一体式移栽机构作业时夹带泥土影响二次取苗及秧苗栽插直立度的问题,本研究提出了一种取苗与栽植双机构协同作业的水稻钵苗移栽方式。【方法】首先,结合钵苗夹取、交接、栽植要求,设定移栽过程的若干关键位... 【目的】针对现有取苗与栽植一体式移栽机构作业时夹带泥土影响二次取苗及秧苗栽插直立度的问题,本研究提出了一种取苗与栽植双机构协同作业的水稻钵苗移栽方式。【方法】首先,结合钵苗夹取、交接、栽植要求,设定移栽过程的若干关键位姿点作为取与栽植动作的约束条件,规划运动轨迹;依据杆长不变原理构建平面2R机构多位姿近似运动综合模型,采用粒子群优化(PSO)算法求解机构两转动副的最优布局,确定杆长,并建立了交接段的几何约束;结合转动副位置与杆长参数复演运动轨迹,求解两构件相对角位移,获取非圆齿轮传动比。为改善非圆齿轮节曲线凹凸性,建立节曲线圆度系数目标函数,利用PSO算法实现非圆齿轮圆度优化,完成取苗与栽植两轮系机构的设计。【结果】对机构的仿真分析与台架试验表明:机构实际运动轨迹与理论轨迹最大偏差小于1.8 mm,关键位姿夹取角度误差不超过1.2°,移栽成功率可达88.7%。【结论】本研究采用取栽分离协同作业模式,可有效解决传统机构夹带泥土导致的移栽效果不佳问题,为高效水稻钵苗移栽装备研发提供了新的理论依据。 展开更多
关键词 水稻钵苗移栽机构 取栽分离 运动综合 非圆齿轮 粒子群算法
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