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横纵刃滑切式玉米秸秆粉碎还田机设计与试验
1
作者 朱惠斌 雷丰朗 +3 位作者 白丽珍 张旭 李镕东 刘礼源 《江西农业大学学报》 北大核心 2025年第1期223-239,共17页
【目的】秸秆粉碎还田可以改善土壤理化性质,提高土壤有机质和微生物含量,培肥地力,增加粮食产量,在农业生产中广泛应用。针对西南地区玉米秸秆整杆留田量大、留田形式多样和机具易缠绕堵塞等问题,该研究提出一种动、定刀刃横纵交错形... 【目的】秸秆粉碎还田可以改善土壤理化性质,提高土壤有机质和微生物含量,培肥地力,增加粮食产量,在农业生产中广泛应用。针对西南地区玉米秸秆整杆留田量大、留田形式多样和机具易缠绕堵塞等问题,该研究提出一种动、定刀刃横纵交错形成双支撑切割形式的玉米秸秆粉碎还田方式,并设计了横纵刃滑切式玉米秸秆粉碎还田机。【方法】对粉碎装置动、定刀横纵刀刃秸秆切割效果进行分析,设计横、纵刀刃曲线;并对粉碎装置进行力学分析揭示其切割粉碎机理,同时分析秸秆切割粉碎的影响因素,进而得到粉碎动、定刀的关键参数范围。采用离散元法建立数值仿真模型,通过单因素仿真试验验证粉碎动、定刀纵刀刃类型选择,确定横刀刃回转角;通过二次回归正交旋转组合试验,得到粉碎装置的最优参数组合,完成样机试制并进行田间试验。【结果】(1)运用Design Expert 12软件求解和进行交互作用对试验指标的响应曲面分析,得到粉碎装置的最优参数组合为:定刀纵刀刃起始滑切角为27°,定刀纵刀刃滑切角变化量为5°,动刀纵刀刃起始滑切角为30°,动刀纵刀刃滑切角变化量为5.5°;(2)田间试验结果表明在横向和纵向2种不同秸秆铺放条件下,秸秆粉碎长度合格率分别为93.7%和94.3%,秸秆漏切率分别为2.0%和3.1%,秸秆切割粉碎效果较好,满足西南地区作业要求。【结论】在最优参数组合条件下,秸秆粉碎长度合格率和漏切率达到设计标准,该研究可为玉米秸秆整杆留田量大、留田形式多样和机具易缠绕堵塞等情况下玉米秸秆还田机的设计与改进提供参考。 展开更多
关键词 保护性耕作 秸秆粉碎 横纵动定刀 动态双支撑 离散元法 试验设计
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基于COMSOL的可调流量水肥药一体机设计与研究
2
作者 李小燕 龚建军 +3 位作者 刘英 巩自卫 冯建新 董建超 《林业机械与木工设备》 2025年第7期55-59,共5页
针对现阶段植保作业过程中浇水、施肥、喷药等作业步骤均单独进行,导致水肥不同步,肥料浪费严重,造成土壤肥料堆积,形成土壤板结等问题,设计了一种可调流量水肥药一体机,可一次性完成浇水、施肥、喷药作业,极大缓解了土壤板结问题,提高... 针对现阶段植保作业过程中浇水、施肥、喷药等作业步骤均单独进行,导致水肥不同步,肥料浪费严重,造成土壤肥料堆积,形成土壤板结等问题,设计了一种可调流量水肥药一体机,可一次性完成浇水、施肥、喷药作业,极大缓解了土壤板结问题,提高了农作物产量。研究基于ANSYS Workbench和COMSOL软件分别对水肥药一体机药液输送系统进行12阶约束模态分析和流场仿真分析,得出药液输送系统最小振动频率为300.7 Hz,整机电机运行频率为50 Hz,作业时药液输送系统稳定可靠。在药液输入压力为0.3 MPa时,主管内药液最大速度为9.02 m/s,最大速度出现在主管底部位置。在药液输入压力为0.55 MPa时,主管内药液最大速度为36.69 m/s。通过对输送系统模态分析和流场分析,证明了设计的水肥药一体机符合设计要求,可为农作物植保设备研发提供参考。 展开更多
关键词 水肥药 流量 可调 仿真
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基于轻量化YOLO v5s-MCA的番茄成熟度检测方法 被引量：5
3
作者 奚小波 丁杰源 +5 位作者 翁小祥 王昱 韩连杰 邹赟涵 唐子昊 张瑞宏 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期383-391,436,共10页
针对自然环境下番茄识别易受复杂背景干扰、相邻果实成熟度相似难以检测等问题,本文提出了一种轻量化YOLO v5s-MCA番茄成熟度识别模型,划分成熟期、转熟期、转色期和未熟期4个成熟度等级。该模型在YOLO v5s基础上使用MobileNetV3网络,... 针对自然环境下番茄识别易受复杂背景干扰、相邻果实成熟度相似难以检测等问题,本文提出了一种轻量化YOLO v5s-MCA番茄成熟度识别模型,划分成熟期、转熟期、转色期和未熟期4个成熟度等级。该模型在YOLO v5s基础上使用MobileNetV3网络,减少了模型参数量;在主干网络和颈部网络引入坐标注意力机制(Coordinate attention,CA),提高了模型对番茄特征表达能力;将颈部网络替换为加权双向特征金字塔网络BiFPN,强化了模型特征融合性能并提高了模型识别准确率;将颈部网络中的标准卷积模块改进为GSConv卷积,减轻了模型复杂度并提高了对目标信息的获取能力。试验结果表明,YOLO v5s-MCA模型参数量仅为2.33×10^(6),计算量仅为4.1×10^(9),模型内存占用量仅为4.83 MB,其精准度和平均精度均值分别达到92.8%和95.1%,相对YOLO v5s基础模型分别提升3.4、4.4个百分点。对比YOLO v3s、YOLO v5s、YOLO v5n、YOLO v7、YOLO v8n及YOLO v10n等6种模型,YOLO v5s-MCA模型轻量化效果与检测性能最优。 展开更多
关键词 番茄 成熟度检测 图像识别 YOLO v5s 轻量化
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果树机械修剪的智能化控制与优化研究
4
作者 木合塔尔·米吉提 阿卜杜许库尔·牙合甫 +1 位作者 黄永 武婷婷 《农业开发与装备》 2025年第3期60-62,共3页
随着农业现代化进程的推进,果树修剪作为提高果树产量与质量的重要环节,逐步从传统人工操作向智能化自动化转型。智能化果树修剪通过引入传感器、机器人、自动化控制等先进技术,有效提高了修剪的精度和效率,同时降低了劳动强度和成本。... 随着农业现代化进程的推进,果树修剪作为提高果树产量与质量的重要环节,逐步从传统人工操作向智能化自动化转型。智能化果树修剪通过引入传感器、机器人、自动化控制等先进技术,有效提高了修剪的精度和效率,同时降低了劳动强度和成本。针对果树机械修剪的智能化控制与优化策略进行研究,分析了当前智能化修剪的关键技术、优化算法及实施挑战。研究表明,通过数据驱动的决策优化、路径规划优化、自动化系统设计等策略,能够提升修剪效率、降低修剪误差,并改善果树生长质量。最后,提出进一步优化的建议,以期为智能农业的发展提供技术参考。 展开更多
关键词 果树修剪 智能化控制 自动化系统 路径优化 数据驱动 优化策略
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基于SSA-ELM的SCH运行状态预测研究
5
作者 陈远玲 石浩 +1 位作者 陈浩楠 欧阳崇钦 《计算机仿真》 2025年第3期332-337,共6页
甘蔗联合收割机发生堵塞主要是在切割-输送-切断流程中,是引起甘蔗收割机工作效率低的主要因素,对甘蔗联合收割机运行状态进行预测是防止堵塞的有效方法。以甘蔗联合收割机刀盘转速、压力及切段辊转速、压力信号为输入,以甘蔗联合收割... 甘蔗联合收割机发生堵塞主要是在切割-输送-切断流程中,是引起甘蔗收割机工作效率低的主要因素,对甘蔗联合收割机运行状态进行预测是防止堵塞的有效方法。以甘蔗联合收割机刀盘转速、压力及切段辊转速、压力信号为输入,以甘蔗联合收割机运行状态为输出建立极限学习机(ELM)预测模型,采用麻雀搜索算法(SSA)对预测模型进行优化,并与GA-ELM、PSO-ELM算法进行对比。研究表明:预测效果最好的是基于麻雀搜索算法优化的极限学习机预测模型(SSA-ELM),训练时间最短,为4.5s,调用训练模型时间为0.2s,准确率达98.33%。研究结果可为甘蔗联合收割机电液控制系统的防堵控制设计提供支持。 展开更多
关键词 甘蔗联合收割机 运行状态预测 极限学习机 麻雀搜索算法
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葡萄修剪机液压系统故障风险分析
6
作者 罗红旗 赵轩 《现代农业科技》 2025年第18期144-146,150,共4页
修剪作业是提高葡萄产量和品质的关键环节。液压系统作为葡萄修剪机的核心,对维持机具工作的可靠性具有重要作用。为了解决葡萄修剪机液压系统故障风险评估中主观性大、结果不准确的问题,使用了基于故障树和贝叶斯网络的综合风险分析方... 修剪作业是提高葡萄产量和品质的关键环节。液压系统作为葡萄修剪机的核心,对维持机具工作的可靠性具有重要作用。为了解决葡萄修剪机液压系统故障风险评估中主观性大、结果不准确的问题,使用了基于故障树和贝叶斯网络的综合风险分析方法。先建立葡萄修剪机液压系统故障树,并将其映射为贝叶斯网络,获得所有事件的发生概率后,与贝叶斯网络的条件概率相结合进行故障风险推断,利用Netica 5.18实现后验概率推理、敏感性分析以及最大可能解释。该方法能较准确地对葡萄修剪机械故障风险进行定量分析,明确葡萄修剪机液压系统故障影响因素的重要程度。 展开更多
关键词 葡萄修剪机 液压系统 故障树 贝叶斯网络
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智能传感技术在水肥一体系统中的应用研究 被引量：2
7
作者 祝鹏 郭艳光 《农机化研究》 北大核心 2025年第2期176-180,共5页
以进一步提升水肥一体机系统的作业效率为目标,选取智能传感的监测技术,针对整机的监测控制与信号处理展开应用设计研究。考虑水肥一体机过程作业肥液融合的均匀性及系统各模块之间的协同性功能实现,结合微分补偿的传感数据算法处理方法... 以进一步提升水肥一体机系统的作业效率为目标,选取智能传感的监测技术,针对整机的监测控制与信号处理展开应用设计研究。考虑水肥一体机过程作业肥液融合的均匀性及系统各模块之间的协同性功能实现,结合微分补偿的传感数据算法处理方法,进行智能传感的水肥一体机架构布局,并匹配可执行的软件控制程序及硬件实施结构,进行实地传感应用监测与灌施控制作业试验。结果表明:水肥一体机系统的数据监测准确率可达95.25%,系统故障率相对降低3.79%,监测数据准确及时,能够确保系统各环节指令得到有效的调整与反馈,进而保证灌施土壤的含水稳定率相对提升7.87%,对于作物的稳定生长与产量提升有重要的参考价值。 展开更多
关键词 水肥一体机 智能传感 信号处理 微分补偿 数据监测准确率
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不同含水率玉米秸秆的可断裂柔性纤维模型参数标定 被引量：2
8
作者 李艳洁 陈玉滢 +2 位作者 孙雪 林涵 何进 《农业工程学报》 北大核心 2025年第3期43-52,共10页
在国家玉米秸秆机械化粉碎还田大力普及的背景下,针对用于实际田间粉碎的玉米秸秆力学仿真模型简化与参数标定问题,该研究首先基于离散单元法将玉米秸秆简化为节点球连接的多段球柱单元可断裂柔性纤维模型;然后通过三点弯曲试验获得3种... 在国家玉米秸秆机械化粉碎还田大力普及的背景下,针对用于实际田间粉碎的玉米秸秆力学仿真模型简化与参数标定问题,该研究首先基于离散单元法将玉米秸秆简化为节点球连接的多段球柱单元可断裂柔性纤维模型;然后通过三点弯曲试验获得3种不同含水率玉米秸秆的载荷-位移曲线,采用最陡爬坡与Box-Behnken试验设计方法对提出模型的弹性比、塑性比、弯曲限制角和失效比进行标定;最后在2 m×10 m域内建立了由直立根茬与平铺于地表秸秆共同构成的数值模型,进行秸秆粉碎还田仿真,并与田间秸秆粉碎试验进行对比。研究结果发现:标定参数后的模型用于秸秆粉碎仿真的粉碎合格率与实际田间试验结果的误差低于2%,验证了所提方法的可行性以及数值模型的准确性。研究结果表明,通过合理的标定方法,可断裂柔性纤维模型适用于秸秆粉碎的数值仿真计算,可为秸秆粉碎还田机具的关键部件结构优化和最优参数选取提供合理依据。 展开更多
关键词 离散元 秸秆 玉米 参数标定 可断裂柔性纤维模型
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风送式水稻侧深施肥装置的设计与试验 被引量：2
9
作者 徐红梅 赵亚兵 +3 位作者 李中鑫 蒙焌仕 张胤培 张国忠 《华中农业大学学报》 北大核心 2025年第1期276-287,共12页
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... 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。 展开更多
关键词 水稻 施肥机 侧深施肥 两级排肥器 离散元
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自走式喷杆喷雾机喷雾沉积特性试验研究 被引量：1
10
作者 朱兴业 赵莹 +2 位作者 李向阳 钱兆 刘俊萍 《排灌机械工程学报》 北大核心 2025年第1期94-100,共7页
为了探究各因素对喷杆喷雾机喷雾沉积的影响规律,进一步提高自走式喷杆喷雾机的作业效率,使用Box-Behnken响应面法,分析并得到前进速度v、工作高度h和喷雾压力p等影响因素与喷雾沉积特性的数学模型,根据回归分析结果得出各影响因素对喷... 为了探究各因素对喷杆喷雾机喷雾沉积的影响规律,进一步提高自走式喷杆喷雾机的作业效率,使用Box-Behnken响应面法,分析并得到前进速度v、工作高度h和喷雾压力p等影响因素与喷雾沉积特性的数学模型,根据回归分析结果得出各影响因素对喷雾沉积特性的影响程度以及喷雾机最佳工作参数.结果表明:前进速度、工作高度和喷雾压力均对喷雾沉积特性有显著影响,影响程度按因素排序由大到小为喷雾压力,工作高度,前进速度.单位面积雾滴沉积量均值与前进速度和喷头工作高度成负相关,与喷雾压力成正相关.沉积量变异系数与喷雾压力成负相关,与前进速度成正相关,与工作高度的增加呈先减小后增大的趋势,这说明在工作高度一定的情况下,增大喷雾压力或者减小前进速度可以有效提高喷雾机的雾滴沉积均匀性. 展开更多
关键词 自走式喷杆喷雾机 前进速度 工作高度 喷雾压力 雾滴沉积
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一种果园中耕避障除草机的设计与试验 被引量：1
11
作者 奚小波 丁杰源 +3 位作者 张文帝 史扬杰 金亦富 张瑞宏 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第7期101-110,共10页
针对果园树干间杂草难去除的问题设计了一种果园中耕避障除草机,包括行间除草机构、株间除草机构、液压避障组件等,可实现行间和株间的中耕除草作业,通过触式弹簧避障杆联动液压缸驱动四连杆机构,实现株间除草机构的避障。利用EDEM软件... 针对果园树干间杂草难去除的问题设计了一种果园中耕避障除草机,包括行间除草机构、株间除草机构、液压避障组件等,可实现行间和株间的中耕除草作业,通过触式弹簧避障杆联动液压缸驱动四连杆机构,实现株间除草机构的避障。利用EDEM软件以除草轮的转速、入土深度、行进速度为指标进行3因素3水平正交仿真试验和作业参数优化,最佳参数组合为:除草轮转速500 r·min^(-1)、入土深度80 mm、前进速度1.2 m·s^(-1)。样机田间试验表明,其除草作业的避障通过率100%,漏耕率3.44%,损伤率0%,平均耕深为80.9 mm,耕深稳定性系数为97.8%,生产率为0.86~1.38 hm^(2)·h^(-1)。研究结果可为果园中耕避障除草机设计提供参考。 展开更多
关键词 果园机械 中耕 株间除草 离散元
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秸秆深还机开沟覆土铲设计与试验 被引量：1
12
作者 王瑞丽 孟繁博文 +4 位作者 王正清 李德帅 曲梦成 白雪吟 范昊明 《沈阳农业大学学报》 北大核心 2025年第3期106-115,共10页
[目的]针对现有秸秆深埋还田机开沟覆土部件结构复杂、开沟后无法进行自动覆土、功率消耗较高等问题,设计一种自动开沟覆土铲。[方法]通过理论分析确定秸秆深埋还田机开沟覆土铲的主要结构参数。以铲尖入土角、铲体幅宽和耕作速度为关... [目的]针对现有秸秆深埋还田机开沟覆土部件结构复杂、开沟后无法进行自动覆土、功率消耗较高等问题,设计一种自动开沟覆土铲。[方法]通过理论分析确定秸秆深埋还田机开沟覆土铲的主要结构参数。以铲尖入土角、铲体幅宽和耕作速度为关键试验因素,采用离散元软件进行仿真分析,探究3个试验因素对耕作阻力和覆土率的影响。通过多因素试验分析各因素交互项对开沟覆土铲耕作阻力和自动覆土率的影响。通过仿真试验分析确定3个因素的最优范围,以及耕作阻力最小、覆土率最高时3个因素的较优水平组合。[结果]仿真结果表明开沟覆土铲的较优参数为铲尖入土角24°、铲体幅宽420 mm、耕作速度1.48 m·s^(-1),此时耕作阻力为2 875 N,自动覆土率为87.76%。[结论]根据仿真结果的较优参数组合进行的秸秆深埋还田机开沟覆土铲的设计和田间性能试验得出,开沟覆土铲开沟深度稳定性为98.84%,开沟宽度一致性为96.35%,自动覆土率为86.47%,耕作阻力为2 856 N。仿真试验结果和田间试验结果符合设计要求。 展开更多
关键词 秸秆深还机 开沟覆土铲 作业效果 参数优化
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精准喷施型水田自适应除草机设计与试验 被引量：1
13
作者 王金峰 朱朋运 +3 位作者 初宇航 徐琛 宋育岭 王一甲 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期195-205,共11页
水田除草是提升水稻产量的关键农艺措施,其中化学除草因其高效性被广泛应用。传统化学除草依赖人工操作,且常采用大面积喷施,操作成本增加的同时还易引起环境污染等负面问题。基于此背景,设计了一款精准喷施型水田除草机用于自适应除草... 水田除草是提升水稻产量的关键农艺措施,其中化学除草因其高效性被广泛应用。传统化学除草依赖人工操作,且常采用大面积喷施,操作成本增加的同时还易引起环境污染等负面问题。基于此背景,设计了一款精准喷施型水田除草机用于自适应除草作业。搭建了除草机喷施装置及系统,基于构建的多样化水田杂草数据集设计了以MS-YOLO v7为核心框架的杂草检测系统。MS-YOLO v7模型将骨干网络与MobileOne相结合,将CIoU损失函数替换为SIoU损失函数。通过消融试验和不同模型对比试验验证模型性能,结果显示模型识别精度为95.65%,平均精度均值(mAP)为92.67%,实时性达到51.29 f/s。在树莓派上使用OpenVINO对IR模型进行推理,检测单幅水田杂草图像耗时0.806 s。构建的喷施系统能即时捕捉并解析来自杂草检测系统的传输信号,进而实现对除草喷施装置的精准调控。田间试验结果表明,精准喷施型水田自适应除草机伤苗率为2.95%,对靶施药准确率为94.98%,变异系数为0.128%,满足水田除草的农艺要求。该除草机实现了水田除草无人化操作,可为农业的智能化发展提供技术参考。 展开更多
关键词 水田除草机 精准喷施 自适应 深度学习 YOLO v7
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重力注入式水肥在线自动混合装置的设计与试验 被引量：1
14
作者 李加念 陈胜浩 +2 位作者 张亚军 王国旋 吴卓远 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期158-165,共8页
针对现有水肥精量调控装置在中小型农业应用中面临的电力依赖性强、成本高昂等问题,设计了一种重力注入式水肥在线自动混合装置,主要由以STM32F103C8T6单片机为核心的控制器、3个母液罐、混合腔、2个流量计、3个脉冲电磁阀等组成。装置... 针对现有水肥精量调控装置在中小型农业应用中面临的电力依赖性强、成本高昂等问题,设计了一种重力注入式水肥在线自动混合装置,主要由以STM32F103C8T6单片机为核心的控制器、3个母液罐、混合腔、2个流量计、3个脉冲电磁阀等组成。装置依据母液重力自流注入混合腔与灌溉水混合的原理,采用按种类依次分时轮作的混肥方式,可实现1~3种肥料母液的水肥在线混合。对于每种肥料母液采用周期性两级迭代动态调控策略,基于母液自流注入时间的脉冲电磁阀PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)控制,按照预设施肥浓度与施肥量自动配比水肥溶液。试验结果表明:①母液注入量与时间呈二次多项式关系,母液自流瞬时速度与时间呈线性关系,其决定系数R^(2)=0.999;②单个电磁阀PWM周期的母液注入量控制误差≤4.30%;③周期性两级迭代动态调控策略的各时序时长为T=8 s、T2=T4=0.5 s、T1/T3=第一/二级调控的调控时间,且T1+T2+T3+T4≤T;④样机实测的在线混肥时最大质量分数误差为0.11%。 展开更多
关键词 混肥装置 重力注入 自动混合 肥液浓度 调控策略
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农业产业结构优化对农业全要素生产率的影响研究 被引量：1
15
作者 李红 万丽霞 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第8期288-295,304,共9页
为深入探究农业产业结构变动对农业生产要素配置影响的作用机制以及对农业全要素生产率的作用程度,基于我国2005—2021年30个省(自治区、直辖市)的面板数据,运用DEA—Malmquist指数法测算农业全要素生产率及其分解指数,分析我国农业全... 为深入探究农业产业结构变动对农业生产要素配置影响的作用机制以及对农业全要素生产率的作用程度,基于我国2005—2021年30个省(自治区、直辖市)的面板数据,运用DEA—Malmquist指数法测算农业全要素生产率及其分解指数,分析我国农业全要素生产率时间演进趋势及县域差异,进一步结合基准线性回归模型,探究农业产业结构优化与农业全要素生产率之间的作用关系。结果表明:我国农业全要素生产率整体呈现增长态势,其动力源泉主要依靠农业技术进步;各省(自治区、直辖市)农业全要素生产率增长与全国趋势基本一致,纯技术效率和规模效率对农业全要素生产率的增幅作用存在差异;农业产业结构高级化、合理化、生态化均对农业全要素生产率存在显著的抑制作用,其每增加1个单位,农业全要素生产率则分别减少0.26、0.22和0.43个单位。因此,应持续推进农业技术进步,提升农村人力资本,增强规模效率潜能,因地制宜施策,促进农业资源配置和要素合理流动,进而推动农业实现可持续和绿色发展。 展开更多
关键词 农业产业结构 全要素生产率 DEA—Malmquist模型 基准回归
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强排式精量穴施肥装置设计与试验 被引量：1
16
作者 周文琪 刘存良 +3 位作者 安天昊 宋超 路衢 王耀 《东北农业大学学报》 北大核心 2025年第1期112-123,共12页
针对玉米中耕追肥时期化肥利用率低、施用量大、穴式肥料施用效果差等问题,设计了一种用于颗粒肥料穴式施用的强排式精量穴施肥装置,确定影响排肥轮性能的主要因素,并在排肥轮中设计了强排式排肥板机构,阐述其结构和工作原理。构建排肥... 针对玉米中耕追肥时期化肥利用率低、施用量大、穴式肥料施用效果差等问题,设计了一种用于颗粒肥料穴式施用的强排式精量穴施肥装置,确定影响排肥轮性能的主要因素,并在排肥轮中设计了强排式排肥板机构,阐述其结构和工作原理。构建排肥轮充肥和排肥过程中的力学模型,运用离散元软件EDEM和动力学软件Adams进行耦合仿真分析,对排肥装置的排肥性能进行仿真试验,确定排肥轮的最优结构参数为排肥壁倾角35.2°、排肥槽深度10.7 mm、排肥槽工作长度30 mm;结合最优结构参数,分析强排式排肥板机构对排肥性能的影响;通过台架试验,探究不同作业速度对试验指标的影响规律,在同等条件下与仿真试验结果对比分析,相关参数指标与仿真试验结果一致,验证了强排式排肥板对肥料成穴性能的优化效果。装置整体性能稳定,满足排肥作业要求。 展开更多
关键词 穴施肥 排肥装置 排肥板 耦合仿真
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南方农田残膜捡拾机捡膜装置的设计及试验 被引量：1
17
作者 胡跃腾 全腊珍 《中国农业科技导报(中英文)》 北大核心 2025年第2期99-107,共9页
为高效捡拾我国南方丘陵地区深层土壤中难降解的残留地膜,在分析残膜的物理特性、分布情况以及土壤特性的基础上,设计一款操作简便、高效捡拾的农田残膜捡拾装置。根据三维模型运动学分析及仿真分析结果确定表土层弯齿扎膜滚筒和深土层... 为高效捡拾我国南方丘陵地区深层土壤中难降解的残留地膜,在分析残膜的物理特性、分布情况以及土壤特性的基础上,设计一款操作简便、高效捡拾的农田残膜捡拾装置。根据三维模型运动学分析及仿真分析结果确定表土层弯齿扎膜滚筒和深土层垂直扎膜齿组的最优设计参数,并进行验证。通过模拟土槽试验得出多因素试验结果,其最优参数组合为表土层扎膜部件入土深度30 mm,机器行走速度5 km·h^(-1),动力输出转速450 r·min^(-1)。在最优参数组合下,地膜回收率达85.9%,符合国内残膜捡拾标准,满足了捡拾高碎片化程度残膜的需求。 展开更多
关键词 残膜捡拾机 表土层 深土层 残膜捡拾率 多因素试验
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基于EDEM的厩肥与颗粒肥混合排肥装置设计与试验
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作者 戚江涛 邓越云 +3 位作者 张纪元 蒙贺伟 李亚萍 坎杂 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第4期1-9,共9页
为提高厩肥与颗粒肥的混肥均匀度,实现肥料的高效混合施加,设计一种厩肥与颗粒肥混合排肥装置。阐述该装置的结构组成和工作原理,分析肥料颗粒在混合排肥装置上的运动情况,利用EDEM软件模拟分析厩肥与颗粒肥混合排肥过程,以刮板轴转速... 为提高厩肥与颗粒肥的混肥均匀度,实现肥料的高效混合施加,设计一种厩肥与颗粒肥混合排肥装置。阐述该装置的结构组成和工作原理,分析肥料颗粒在混合排肥装置上的运动情况,利用EDEM软件模拟分析厩肥与颗粒肥混合排肥过程,以刮板轴转速、搅龙轴转速、外槽轮排肥轴转速、颗粒肥排肥口与搅龙排肥口水平距离为试验因素,以混肥均匀度为试验指标进行正交仿真试验设计,确定4个试验因素对混肥均匀度影响的显著性及主次顺序。试验结果表明,厩肥与颗粒肥混合排肥装置最优参数组合:刮板轴转速为20.00 r/min、搅龙轴转速为184.00 r/min、外槽轮排肥轴转速为52.00 r/min、颗粒肥排肥口与搅龙排肥口水平距离为816.00 mm,此时混肥均匀度为92.99%。对最优参数组合进行试验验证,平均混肥均匀度为95.32%,与数值模拟最优值相比,平均误差为2.50%。为厩肥与颗粒肥混合排肥装置设计提供参考。 展开更多
关键词 施肥机 离散元仿真 混合排肥装置 混肥均匀度
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有机肥撒施机抛撒装置的仿真与试验
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作者 吴昊 胡永冉 +2 位作者 刘希锋 徐冬 李博 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期206-212,共7页
针对有机肥撒施机撒施时均匀性不可控、施肥量不稳定等问题,探索有机肥撒施机抛撒装置的关键结构参数对施肥均匀性的影响,并提出了优化设计方案。基于有机肥颗粒的物理特性,应用EDEM离散元软件对有机肥施肥过程进行虚拟仿真试验,建立了... 针对有机肥撒施机撒施时均匀性不可控、施肥量不稳定等问题,探索有机肥撒施机抛撒装置的关键结构参数对施肥均匀性的影响,并提出了优化设计方案。基于有机肥颗粒的物理特性,应用EDEM离散元软件对有机肥施肥过程进行虚拟仿真试验,建立了抛撒部件与有机肥之间的模型关系,以抛撒辊叶片角度、螺旋线数量、叶片螺距和转速为试验因素,以施肥变异系数为试验指标,进行四因素三水平正交试验;使用Design-Expert软件对回归模型求解并开展多目标参数优化,研究得到了抛撒辊最佳参数组合:叶片角度30°、螺旋线数量2条、叶片螺距402 mm、转速349 r/min。为验证抛撒装置抛撒均匀性和协调性,进行了有机肥撒施机场地抛撒验证试验,试验结果优于国家标准,验证了仿真结果的可靠性,有机肥撒施机抛撒装置的肥料抛撒均匀性良好。研究结果对推动有机肥机械化精准施用、促进绿色农业装备技术升级具有重要意义。 展开更多
关键词 有机肥撒施机 抛撒装置 离散元 响应面法
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油麦兼用高速播种机气送式排肥系统设计与试验
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作者 廖宜涛 武安阳 +3 位作者 廖庆喜 郑娟 王传奇 张青松 《农业机械学报》 北大核心 2025年第7期60-71,共12页
针对外槽轮排肥器在高速作业中存在肥料供应不足、脉动断条,造成肥料连续性、均匀性不足等问题,设计了一种叶轮供肥、离心分肥、辅以气流输送的气送式高速排肥系统。对叶轮供肥装置结构、离心分肥装置导流头和凹面圆盘进行设计;通过EDE... 针对外槽轮排肥器在高速作业中存在肥料供应不足、脉动断条,造成肥料连续性、均匀性不足等问题,设计了一种叶轮供肥、离心分肥、辅以气流输送的气送式高速排肥系统。对叶轮供肥装置结构、离心分肥装置导流头和凹面圆盘进行设计;通过EDEM仿真试验,验证了所设计的叶轮供肥装置供肥变异系数小于3.2%,明确了导流头曲线为带摩擦最速降线时肥料颗粒流速最快,确定了直线型、二次多项式曲线型、三次多项式曲线型3种凹面圆盘曲线的最优结构参数;开展3种曲线结构的凹面圆盘台架试验,确定直线型凹面圆盘作业效果最优。以仿真确定的供肥装置、带摩擦最速降线导流头和直线型凹面圆盘开展叶轮转速与离心圆盘转速工作参数匹配试验,结果表明,在各行排肥量一致性变异系数低于7%条件下,当叶轮转速为14.00~21.23 r/min即前进速度为9.00~10.24 km/h时,离心圆盘转速应大于168.2 r/min;当叶轮转速为21.23~25.00 r/min即前进速度为10.24~12.00 km/h时,离心圆盘转速应小于150 r/min。田间性能验证试验结果表明,在较优匹配工作参数下排肥系统总排肥量稳定性变异系数均不大于4.11%,各行排肥量稳定性变异系数均不大于6.94%。该研究为油麦兼用高速播种机高速施肥装置设计提供了参考。 展开更多
关键词 气送式排肥系统 油麦兼用高速播种机 导流头 离心分肥装置 EDEM
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