杜岳峰 , 朱忠祥 , 毛恩榮 , 宋正河 , 高建民 , 朱孔貴
2011, 42(Z1):1-5. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:對某小型玉米收獲機的整車性能進行了研究。將在Pro/E中建立的整機三維模型導(dǎo)入UG中進行了布爾和運算,減少約束,簡化模型。運用ADAMS建立了虛擬樣機模型,通過平路上的實車試驗驗證了所建仿真模型滿足虛擬試驗要求。利用虛擬樣機模型測試了整機的臨界側(cè)傾角度和最大爬坡坡度,從而避免了在危險條件下的實車試驗。同時利用虛擬樣機模型和車輛圓錐指數(shù)分析了機器在松軟地面上的通過性能。
吳鴻欣 , 陳志 , 韓增德 , 郝付平 , 曹洪國 , 王高斌
2011, 42(Z1):6-9. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:玉米收獲機分禾器結(jié)構(gòu)直接影響玉米植株的分禾和輸送效果,是決定機具能否正常作業(yè)的重要因素。通過田間試驗,對玉米植株抗彎特性進行了測定,測量出玉米植株的橫向最大偏移量,并計算出玉米植株偏折角。得出了分禾器寬度與玉米植株抗彎特性之間的關(guān)系方程,找到了影響分禾輸送效果的一個重要因素——植株自身的抗彎特性,為分禾器的設(shè)計提供了新的依據(jù)。在理論上解釋了作業(yè)時分禾器離地越高越不易碰傷植株的現(xiàn)象,且對比了不同地區(qū)品種玉米植株抗彎強度的差異性,結(jié)論是最佳收獲期內(nèi)山東省、北京市地區(qū)品種的玉米植株抗彎能力比吉林省地區(qū)品種強。
2011, 42(Z1):10-13. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:分析了雙螺旋機構(gòu)立姿輸送長莖稈作物的機理;利用室內(nèi)試驗臺,通過正交試驗找出了影響輸送效果的顯著因素,通過回歸試驗找出了顯著因素的較優(yōu)參數(shù)值:螺旋輸送器轉(zhuǎn)速為319r/min,上下螺旋輸送器距離575mm, 螺旋輸送器葉片頂端相對動刀水平距離10mm,葉片升角30°。進行了該組參數(shù)下的驗證試驗,綜合評價指標(biāo)達到89.8,能夠較好地適應(yīng)玉米秸稈的立姿輸送要求。
徐麗明 , 王應(yīng)彪 , 張東興 , 趙成帥 , 侯彥龍
2011, 42(Z1):14-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:針對玉米聯(lián)合收獲機的重要部件——玉米剝皮裝置通用性差等問題,設(shè)計了可更換不同輥型、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以及調(diào)節(jié)兩輥相對位置角的玉米通用剝皮機構(gòu)。以先玉335為試驗材料,進行了剝皮輥配置形式、轉(zhuǎn)速和兩輥相對位置角的3因素3水平正交試驗,分析了各參數(shù)對剝皮性能:玉米苞葉剝凈率、籽粒破碎率、籽粒損失率的影響,確定了最優(yōu)組合方案:剝皮輥配置形式為螺旋橡膠輥與凸棱螺旋橡膠輥交替排列;剝皮輥轉(zhuǎn)速為350r/min;兩輥相對位置角為30°。
馬旭 , 陳學(xué)深 , 齊龍 , 陳國銳 , 賴奕璋
2011, 42(Z1):21-25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為了實現(xiàn)根茬的挖掘、撿拾、根土分離與放鋪等聯(lián)合收獲作業(yè),研制了一種偏置式挖掘鏟刀和三輥機構(gòu)。通過分析偏置式挖掘鏟刀的挖掘特性,以及三輥機構(gòu)的運動學(xué)特性,確定了工作部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)及運動參數(shù)。田間試驗表明,偏置式挖掘鏟刀挖掘根茬效果好,三輥機構(gòu)具有較好的撿拾、根土分離和放鋪能力,根茬收獲機的根茬起挖率、撿拾率和放鋪率均大于90%,滿足設(shè)計和使用要求。
2011, 42(Z1):30-34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:高粗莖稈作物因莖桿硬度和剛度大,機械化收割難度大。以蘆竹為對象,以高粗莖稈作物通用型回轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)角懈钇鳛榛A(chǔ),應(yīng)用ANSYS/LS—DYNA建立了鋸片—蘆竹切割破壞動態(tài)模擬有限元模型,動態(tài)模擬了蘆竹切割破壞過程,試驗驗證了獲取鋸齒切割破壞蘆竹過程的載荷—位移歷程曲線的可行性及蘆竹破壞的模擬計算模型的有效性。提出了回轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)角懈钇髑懈睢M給速度匹配修正系數(shù)概念,確定了切割蘆竹時進給速度和切割速度分別取1.00m/s和2.80m/s為最佳速度匹配,其切割器工作速度匹配修正系數(shù)為1.22。研究結(jié)果為蘆竹收割機的傳統(tǒng)系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計提供了理論依據(jù)。
2011, 42(Z1):35-38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為分析小型全喂入雙滾筒軸流聯(lián)合收獲機脫粒分離能力與夾帶損失,進行整機總結(jié)設(shè)計并自行設(shè)計了雙滾筒軸流脫粒裝置,分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)選取,并與同型收獲機的單滾筒軸流脫粒裝置進行對比試驗,測定了兩裝置的未脫凈率與夾帶損失率。結(jié)果表明:單滾筒未脫凈率為0.18%,雙滾筒未脫凈率接近0;雙滾筒夾帶損失率平均值0.45%,比單滾筒夾帶損失率平均值0.74%降低了39%,新開發(fā)的小型全喂入雙滾筒聯(lián)合收獲機能有效地解決脫不凈與夾帶損失等問題。
2011, 42(Z1):39-42. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:針對半喂入聯(lián)合收獲機收獲超級稻和難脫粒的粳稻時脫粒不凈引起損失的問題,設(shè)計了半喂入同軸差速脫粒滾筒,并與單速脫粒滾筒進行了脫粒對比試驗,對各種脫出物料的實測數(shù)據(jù)用Matlab軟件建立了3D圖像及其數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明:差速滾筒未脫凈籽粒約0.06%,比單速滾筒降低61.25%;3D圖像顯示差速脫粒的各種脫出物料在篩面上分布比單速脫粒均勻。半喂入同軸差速脫粒裝置集高、低轉(zhuǎn)速對脫粒性能的有利作用于一體,能較好解決半喂入聯(lián)合收獲機收獲超級稻和粳稻時脫粒不凈引起的損失,并使損失率、破碎率和含雜率等性能指標(biāo)都達到較優(yōu)水平。
袁琦堡 , 師清翔 , 王國欣 , 倪長安 , 李心平 , 劉師多
2011, 42(Z1):43-47,38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以微型小麥聯(lián)合收獲機采用的橫向軸流脫粒裝置為研究對象,在額定喂入量下,對其滾筒轉(zhuǎn)速、凹板間隙、導(dǎo)向板升角、篩孔尺寸等參數(shù)進行了正交試驗和回歸試驗,并通過DPS等軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析,得出試驗范圍內(nèi)滾筒轉(zhuǎn)速、凹板間隙、導(dǎo)向板升角、篩孔尺寸對凹板分離物中含長莖稈率、籽粒破碎率、夾帶籽粒率、脫不凈率等指標(biāo)的影響規(guī)律,優(yōu)化確定了該脫粒裝置的最佳參數(shù)組合:篩孔尺寸為14mm、導(dǎo)向板升角為10°、凹板間隙為16mm、滾筒轉(zhuǎn)速為660r/min,含長莖稈率、含雜率、夾帶籽粒率、脫不凈率、籽粒破碎率分別為3.1%、39.5%、0.6%、0.01%、0.01%。
2011, 42(Z1):48-51,56. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:借助高速攝像技術(shù),對釘齒式軸流脫粒與分離裝置在不同滾筒轉(zhuǎn)速條件下自由籽粒運動過程和碰撞過程進行了對比試驗研究,得出滾筒轉(zhuǎn)速變化時自由籽粒的運動規(guī)律和自由籽粒與釘齒碰撞后的運動規(guī)律。結(jié)果表明:滾筒轉(zhuǎn)速增加,自由籽粒的運動速度隨之增大,多數(shù)自由籽粒處于中速運動狀態(tài),受釘齒碰撞后呈加速運動趨勢。
2011, 42(Z1):52-56. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以自行研制的釘齒式軸流脫粒與分離裝置為研究對象,借助高速攝像設(shè)備對脫分空間內(nèi)稻谷的整體運動過程、斷穗的運動和脫粒過程以及自由籽粒的運動過程進行了在線拍攝。通過高速攝像圖像慢放分析得出:稻谷進入脫分空間后,錯綜復(fù)雜地交織在一起,在旋轉(zhuǎn)釘齒和導(dǎo)向板的共同作用下,稻谷流沿滾筒軸向螺旋向前涌動。脫分空間內(nèi)斷穗的運動軌跡是拋物線,其運動不平穩(wěn),速度容易出現(xiàn)波動。單個自由籽粒在無外界干擾時近似作勻速直線運動,運動方向與滾筒軸線方向呈一定夾角。
2011, 42(Z1):57-61. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:橫置軸流脫粒的履帶式全喂入稻麥聯(lián)合收獲機籽粒含雜率高,從尾篩落下的雜余隨籽粒進入糧箱是主要原因。通過測定單位時間所產(chǎn)生的雜余量及其構(gòu)成,設(shè)計了以螺旋板齒式復(fù)脫器為核心的復(fù)脫系統(tǒng),計算了整個系統(tǒng)的物料軸向速度和輸送量,并對應(yīng)用此復(fù)脫器的聯(lián)合收獲機進行了田間試驗測定。結(jié)果表明:螺旋板齒式復(fù)脫系統(tǒng)能使占喂入量9%~10%的雜余順暢地收集、輸送、再脫粒、經(jīng)二次清選后進入糧箱,使含雜率從7%下降到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求的2%以下。
2011, 42(Z1):62-64. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:利用Fluent軟件中修正的k—ε湍流方程及拉格朗日法的離散相模型對4ZTL—1800型割前摘脫稻麥聯(lián)合收獲機分離清選裝置內(nèi)物料運動進行了數(shù)值計算,得到了物料在分離清選裝置內(nèi)的運動軌跡,沉降、分離、清選等運動規(guī)律,并通過數(shù)值計算得到物料質(zhì)量流量、分離裝置入口氣流速度和分離清選裝置收集物料的清潔率的關(guān)系。
2011, 42(Z1):65-68. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:在自行研制的清選試驗臺上進行了氣流場測定試驗和水稻清選試驗。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對風(fēng)篩式清選氣流場進行了研究,建立了2個風(fēng)力因素(離心風(fēng)機轉(zhuǎn)速和出風(fēng)角度)與清選氣流場分布之間、清選氣流場的分布與清選效果之間以及2個風(fēng)力因素與清選效果之間3個BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。用試驗數(shù)據(jù)進行了預(yù)測檢驗,預(yù)測結(jié)果證明了網(wǎng)絡(luò)模型的有效性。
2011, 42(Z1):69-73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:基于并聯(lián)機構(gòu)的組成原理,設(shè)計了可用于顆粒物料分級的3自由度混聯(lián)振動篩。振動篩主要由篩箱、振動電動機、電動機固定座、彈簧、傾角調(diào)節(jié)裝置、支撐架、縱向振動鏈、橫向振動鏈和底座組成。所設(shè)計的3自由度混聯(lián)振動篩將篩箱的支撐和激振動功能分離,篩箱的支撐采用懸掛支撐方式;以全解耦型混聯(lián)機構(gòu)2PRRR—P(2R)為主體激振機構(gòu),能實現(xiàn)篩箱沿X、Y、Z 3個方向的振動。試驗結(jié)果表明,該振動篩X、Y、Z向3個自由度的振動對分散性能平均提高了33.23%,而透篩性能平均提高了73.55%,對不同篩分物料的適應(yīng)性強。
2011, 42(Z1):74-77,9. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以入風(fēng)口角度和篩面形態(tài)為試驗因素,對仿生非光滑篩面近篩層微觀氣流場進行了數(shù)值模擬研究,并對仿生非光滑清選篩和普通光滑清選篩進行了田間對比驗證。試驗結(jié)果表明:入風(fēng)口角度對清選篩面上近篩層內(nèi)的微觀氣流場基本沒有影響;仿生非光滑篩面形態(tài)將篩孔間近篩層內(nèi)的單個小漩渦分解為2個小漩渦,致使漩渦流線不能完全地從篩面經(jīng)過,使得細(xì)小油菜物料難以與仿生非光滑篩面充分接觸,起到了減粘作用;仿生凸包的減粘作用較仿生凹坑明顯。
2011, 42(Z1):78-81. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:針對聯(lián)合收獲機在田間作業(yè)環(huán)境下不便對測控系統(tǒng)調(diào)試與試驗的情況,設(shè)計了聯(lián)合收獲機智能控制試驗臺。試驗臺在實驗室環(huán)境下能夠?qū)β?lián)合收獲機的多種智能控制算法進行模擬仿真。試驗臺集成了智能控制器、聲光報警器、液晶顯示器等模塊,并配合使用用于速度、損失量等檢測傳感器,能夠?qū)崟r采集試驗數(shù)據(jù)。試驗表明,試驗臺能夠在實驗室環(huán)境進行智能控制算法試驗,縮短了聯(lián)合收獲機智能控制裝置的研發(fā)周期,為實現(xiàn)聯(lián)合收獲機的智能控制打下基礎(chǔ)。
2011, 42(Z1):82-85. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:設(shè)計了谷物聯(lián)合收獲機脫粒滾筒液壓無級變速系統(tǒng),對該系統(tǒng)中封閉液壓油的壓力進行測量,用該油壓力表示喂入量。通過臺架試驗,得出喂入量與油壓力之間的關(guān)系方程,并與脫粒滾筒轉(zhuǎn)速表示喂入量的方法進行了對比。結(jié)果表明:在聯(lián)合收獲機穩(wěn)定工作,物料物理特性一致時,油壓力隨喂入量的增加呈線性上升,而此時脫粒滾筒轉(zhuǎn)速可以視為常量,所以油壓力能夠準(zhǔn)確地反映喂入量。
2011, 42(Z1):86-89,98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:基于虛擬儀器開發(fā)平臺,采用圖形化編程語言LabVIEW建立了一套多通道振動測試和分析系統(tǒng),運用加速度傳感器測定了雷沃谷神牌GN601—CR2Q型谷物聯(lián)合收獲機割臺不同測點及不同工況下水平、垂直和軸向的振動信號,并對振動信號進行了時域及頻域分析。對聯(lián)合收獲機割臺振動測試結(jié)果表明,割臺的振源最主要的激勵為割刀傳動系統(tǒng),割臺水平方向的振動量最大并且割臺振動最大的部位位于割臺的過橋。其中割刀傳動系統(tǒng)的慣性力引起的振動頻率為10Hz,發(fā)動機慣性力引起的振動頻率為30Hz,割臺的固有頻率為68.8Hz。
2011, 42(Z1):90-93,25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:設(shè)計了不同材料、不同尺寸承載板式谷物質(zhì)量流量傳感器承載板和不同量程的承載板式谷物質(zhì)量流量傳感器彈性元件,在谷物質(zhì)量流量模擬加載試驗裝置上進行了試驗,試驗結(jié)果表明測量精度與承載板和彈性元件的參數(shù)密切相關(guān)。在此試驗基礎(chǔ)上,研究了谷物流量對測量精度的影響。試驗結(jié)果表明,谷物流量在0~2kg/s內(nèi)谷物質(zhì)量流量測量相對誤差不大于2%,精度較高。當(dāng)谷物流量超過2.5kg/s時,谷物質(zhì)量流量測量相對誤差超過5%。
2011, 42(Z1):94-98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:運用VB 6.0編程語言設(shè)計了應(yīng)用于谷物聯(lián)合收獲機稱量式測產(chǎn)系統(tǒng)平臺的測產(chǎn)軟件。該軟件能實時接收、顯示和保存測產(chǎn)系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù),計算得到實時收獲總質(zhì)量、收獲面積等田間信息。軟件對谷物流量數(shù)據(jù)計算處理作出谷物流量圖;將GPS接收到的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為高斯坐標(biāo),在平面直角坐標(biāo)系中作出GPS軌跡圖;最終將流量數(shù)據(jù)與GPS軌跡數(shù)據(jù)結(jié)合運算生成產(chǎn)量圖。作圖過程中當(dāng)曲線即將到達界面邊界時,曲線圖會自動平移遠(yuǎn)離邊界以保證實時圖像的正常顯示,在作圖結(jié)束后可拖拽圖像查看完整圖形。經(jīng)測試,軟件在室內(nèi)測產(chǎn)相對誤差小于2%,在田間測產(chǎn)相對誤差小于3%。
2011, 42(Z1):99-102. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為了實現(xiàn)聯(lián)合收獲機工作過程中谷物損失量的實時監(jiān)測,設(shè)計了谷物損失實時監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)以PVDF壓電薄膜作為敏感元件,通過電壓放大器、帶通濾波器、精密全波整流、包絡(luò)檢波等構(gòu)成信號調(diào)制電路來檢測谷物沖擊信號,為了減小聯(lián)合收獲機的振動干擾,設(shè)計了一種雙層隔振結(jié)構(gòu)。在1.1~2.6m/s范圍內(nèi)進行谷物沖擊性能試驗。結(jié)果表明,谷物沖擊信號的電壓峰值為2~4V,且電壓峰值隨沖擊速度的增大而增加。以AT89C52單片機為核心開發(fā)了二次顯示儀表,實時采集傳感器輸出的谷物沖擊信號。田間試驗表明,該系統(tǒng)能夠有效獲取谷粒沖擊信號,實時顯示聯(lián)合收獲機谷物夾帶、清選損失率,具有預(yù)報警功能,且測量結(jié)果可以通訊輸出。
2011, 42(Z1):103-106. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為了分析傳感器結(jié)構(gòu)對籽粒沖擊響應(yīng)信號的影響,建立了籽粒檢測傳感器的三維結(jié)構(gòu)模型,利用SolidWorks分析了傳感器的振動模態(tài)。結(jié)果表明:傳感器的上層面板的結(jié)構(gòu)尺寸是影響傳感器振動特性的主要因素,隨著面板寬度b的增加,相對變形率γ首先迅速減??;隨著b的進一步增加,γ逐漸減小至恒定值,固有頻率f則單調(diào)增大;增加面板厚度h,固有頻率f和相對變形率γ均呈單調(diào)增加趨勢。將傳感器安裝到聯(lián)合收獲機振動篩尾部支架上進行清選損失檢測試驗。結(jié)果表明,傳感器能夠在振動干擾中識別籽粒沖擊信號,當(dāng)b=30mm時,籽粒沖擊響應(yīng)時間小于2ms,遠(yuǎn)小于b=120mm時的籽粒沖擊響應(yīng)時間。
2011, 42(Z1):107-111. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:多傳感器信號采集與數(shù)據(jù)處理是聯(lián)合收獲機作業(yè)流程監(jiān)測與控制的基礎(chǔ)工作。使用微處理器C8051F020的定時器/計數(shù)器和標(biāo)準(zhǔn)輸入/輸出接口(I/O)進行了多路霍爾轉(zhuǎn)速傳感器信號的采集,并通過串口通信接收損失量傳感器與喂入量傳感器的數(shù)據(jù)。微處理器C8051F020對數(shù)據(jù)進行處理與存儲,控制240×128點陣式液晶顯示器進行數(shù)據(jù)的實時顯示與故障報警,根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果控制聯(lián)合收獲機前進速度,進行故障分類處理,并通過串口通信實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)的發(fā)送與打印。試驗表明,系統(tǒng)工作穩(wěn)定、可靠, 可以實現(xiàn)聯(lián)合收獲機作業(yè)流程監(jiān)測與控制系統(tǒng)的集成化,并能在聯(lián)合收獲機測控系統(tǒng)的應(yīng)用中節(jié)約成本、增加效率。
2011, 42(Z1):112-116,121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以切縱流聯(lián)合收獲機為研究對象,針對聯(lián)合收獲機故障率較高、作業(yè)故障不易察覺等問題,設(shè)計了作業(yè)流程故障診斷報警系統(tǒng)。系統(tǒng)以PLC和顯示屏為控制終端,通過PLC采集聯(lián)合收獲機作業(yè)流程中的割臺螺旋輸送器、輸送槽、切流滾筒、縱流滾筒、輸糧螺旋輸送器、損失量等信號進行作業(yè)流程故障診斷處理,提出了基于目標(biāo)信號瞬時變化趨勢的故障診斷方法,試驗表明,設(shè)計的作業(yè)流程故障診斷報警系統(tǒng)可以實現(xiàn)對聯(lián)合收獲機作業(yè)流程中的故障診斷和報警,提高了收獲機的作業(yè)質(zhì)量和工作效率。
2011, 42(Z1):117-121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:基于聯(lián)合收獲機導(dǎo)航數(shù)據(jù)的多樣性,設(shè)計了一種雙串口結(jié)合CAN總線的分布式控制網(wǎng)絡(luò),采用多線程編程技術(shù)解決實時性和多任務(wù)的處理要求,設(shè)計了軟件平臺工作流程,制定了有效可靠的CAN總線通信協(xié)議。系統(tǒng)主要采集車輛的GPS定位信息、車輛姿態(tài)信息、車輛行駛速度以及前輪的轉(zhuǎn)角。試驗表明,系統(tǒng)工作正常,通信可靠,能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)航數(shù)據(jù)的實時采集。
2011, 42(Z1):122-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:針對聯(lián)合收獲機大曲率路徑難檢測的問題,在旋轉(zhuǎn)投影直線檢測的基礎(chǔ)上提出了雙切線大曲率路徑轉(zhuǎn)彎半徑估計算法。基于簡化的二輪車運動學(xué)模型,在聯(lián)合收獲機機器視覺導(dǎo)航試驗平臺上,設(shè)計了智能控制器,以便根據(jù)不同路徑選擇不同的控制方式。路面與麥田試驗結(jié)果表明:雙切線轉(zhuǎn)彎半徑估計算法能夠有效地檢測曲線路徑轉(zhuǎn)彎半徑;在小麥正常收獲速度下,聯(lián)合收獲機能夠跟蹤轉(zhuǎn)彎半徑大于10m的曲線路徑,路面曲線跟蹤誤差最大值為0.19m,田間曲線邊界跟蹤過程中割幅變化范圍最大為0.29m。
2011, 42(Z1):128-132,127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為了能夠根據(jù)當(dāng)前場景內(nèi)容在線提取優(yōu)勢推理特征,使得提取后的優(yōu)勢特征集能更好地區(qū)分當(dāng)前場景的地形類別,滿足農(nóng)業(yè)機器人室外導(dǎo)航環(huán)境要求,提出一種基于迭代式RELIEF算法的農(nóng)業(yè)機器人地形標(biāo)記方法。該方法通過超像素分割產(chǎn)生訓(xùn)練樣本,由迭代式RELIEF算法輸出一個特征權(quán)重向量,向量每個元素的值代表其所對應(yīng)的候選特征對地形標(biāo)記的影響程度,通過對特征權(quán)重設(shè)定閾值來剔除大量無關(guān)特征。地形標(biāo)記試驗結(jié)果表明,該方法不但能夠?qū)⒌孛鏄?biāo)記準(zhǔn)確率與障礙標(biāo)記召回率分別提高1%與0.8%,還能將SVM地形分類器的計算復(fù)雜度降低40%左右。在導(dǎo)航試驗中,該方法能夠使農(nóng)業(yè)機器人的導(dǎo)航效率提高15%左右。
2011, 42(Z1):133-137,81. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為研究切縱流聯(lián)合收獲機田間小麥?zhǔn)斋@時的最優(yōu)行走路徑和最佳前進速度,分析了割臺寬度為4.75m的切縱流聯(lián)合收獲機在田間收獲小麥時的3種典型路徑,并從收獲拐彎換向耗時最小的角度進行了理論推導(dǎo),在田間進行前進速度與籽??倱p失速率之間的試驗并建立數(shù)學(xué)模型,在室內(nèi)依據(jù)等效喂入量進行前進速度與脫粒分離總功耗之間的試驗并建立數(shù)學(xué)模型,得出最佳前進速度的數(shù)學(xué)模型。結(jié)果表明,切縱流聯(lián)合收獲機在田間應(yīng)采用回轉(zhuǎn)式收獲路徑,當(dāng)前進速度為小于等于1.0m/s時,等效喂入量為小于等于7.79kg/s,籽??倱p失速率為小于等于19.33g/s,籽粒總損失率為小于等于0.609%,切縱流脫粒分離部分總功耗為小于等于83.94kW。
2011, 42(Z1):138-141,146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:針對國內(nèi)大蒜種植特點,在已有設(shè)計研究的基礎(chǔ)上研制了一種適合于中國大蒜主產(chǎn)區(qū)收獲作業(yè)的半喂入自走式大蒜聯(lián)合收獲機。整機側(cè)向配置,采用450型半喂入稻麥聯(lián)合收獲機底盤,并配有液壓無級變速系統(tǒng),作業(yè)組件包括分禾裝置、扶禾裝置、挖掘裝置、夾持輸送裝置、清土裝置、對齊切秧裝置和集果系統(tǒng)等。該機采用挖拔組合式工作原理,保證了大蒜收獲中挖掘效果,提高了整機的作業(yè)質(zhì)量和穩(wěn)定性。通過田間檢測表明:果實損失率不大于1.8%,破損率不大于2.1%,含土率不大于12.8%,各項性能指標(biāo)均達到設(shè)計要求。
胡志超 , 王海鷗 , 彭寶良 , 陳有慶 , 吳峰 , 謝煥雄
2011, 42(Z1):142-146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:對4HLB—2型花生聯(lián)合收獲機清土裝置進行了機構(gòu)運動特性分析和清土效果試驗研究。拍土板拍擊線速度、轉(zhuǎn)動角速度均隨時間呈正弦曲線規(guī)律變化,在一個清土周期中共完成2次拍土過程,且出現(xiàn)2次拍土作用最強烈狀態(tài)。清土通道后半程的清土效果要優(yōu)于前半程,拍土板由兩端向中間拍土強度逐漸降低,清土通道中間段存在無效拍擊區(qū)。清土試驗表明,清土率主要決定于花生果系被拍土板拍擊的次數(shù),而落果損失主要決定于拍土板角振幅大小,實際作業(yè)時應(yīng)選定高清土頻率、小角振幅的作業(yè)參數(shù)。
楊莉 , 劉貴林 , 王振華 , 董忠義 , 李文廣 , 戴曉軍
2011, 42(Z1):147-151. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:闡述了自帶傳動動力恒頻方草捆撿拾壓捆機的基本結(jié)構(gòu)及工作原理,對壓捆機的總體結(jié)構(gòu)、撿拾器、輸送喂入機構(gòu)和壓縮機構(gòu)進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)分析。試驗結(jié)果表明:本機結(jié)構(gòu)合理、自動化程度高,其成捆率達到了99.1%,規(guī)則草捆率為98%,草捆密度達到了130~230kg/m3,可對牧草、農(nóng)作物秸稈進行撿拾、壓縮和打捆聯(lián)合作業(yè)。
2011, 42(Z1):152-155. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:對矮稈割臺核心喂入部件撥禾輪的結(jié)構(gòu)和運動軌跡進行了分析研究,利用計算機輔助軟件對撥禾輪導(dǎo)軌曲線進行了優(yōu)化設(shè)計,并對撥禾彈齒運動軌跡進行了模擬,找出了保證矮稈割臺能夠正常工作的彈齒運動軌跡形狀,確定其正常工作的撥禾輪速比區(qū)間為(0.78,∞)。
2011, 42(Z1):156-161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:提出了一種嵌入式收獲前籽棉分級系統(tǒng)的總體設(shè)計方案。嵌入式終端以ARM(TMS320DM365)為主處理器,以DSP(TMS320DM6437)為從處理器。在ARM上構(gòu)建Linux系統(tǒng)環(huán)境,并行執(zhí)行視頻采集和人機交互任務(wù):攝像頭采集模擬視頻流送解碼芯片(TVP5146)解碼;同時,在用戶界面上實時顯示數(shù)字視頻流,并通過SPI向DSP發(fā)送視頻處理請求。DSP在同步采集視頻流的過程中收到請求信號后,對當(dāng)前幀進行圖像分割、特征提取和判別,并將處理結(jié)果返回給ARM。田間試驗表明,系統(tǒng)能夠以90.48%的正確識別率快速地識別籽棉品級。
宋占華 , 肖靜 , 張世福 , 李玉道 , 杜現(xiàn)軍 , 李法德
2011, 42(Z1):162-167. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為研究棉花秸稈切割性能,為棉稈切割收獲裝備的開發(fā)提供技術(shù)支持和理論依據(jù),設(shè)計了可模擬棉稈不對行切割收獲過程的曲柄連桿式棉稈切割試驗臺。試驗臺的棉稈喂入輸送速度與切割速度為0~2m/s、切割傾角為0°~15°,并對樣機的工作性能和棉稈切割性能進行了試驗研究。試驗結(jié)果表明,空載時切割器阻力的峰值隨著割刀平均切割速度的增加而增大,單個工作周期內(nèi)的切割器阻力功耗基本不受平均切割速度變化的影響;棉稈峰值切割力隨割刀平均切割速度的增加而降低,切割棉稈單位消耗功隨割刀平均切割速度的增加而減小。
2011, 42(Z1):168-171. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:采用YAG—M50型激光打標(biāo)機試制了9種仿生微改形油菜篩面基體,借助NT1100型表觀形貌儀對試件加工區(qū)域的表觀形貌進行了觀測。利用CAM101型接觸角測量儀分別測量了二次蒸餾水和過濾后菜籽油2種液相與9種仿生微改形油菜篩面基體的接觸角,以仿生微造型的形態(tài)尺寸和形態(tài)間距為考察因素,分析了仿生微改形油菜篩面基體的浸潤特性。結(jié)果表明,仿生微形態(tài)尺寸較小時,形態(tài)間距對界面浸潤特性的影響較大;形態(tài)間距相同時,仿生微形態(tài)尺寸對界面浸潤特性的影響與液相種類相關(guān)。
2011, 42(Z1):172-176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為實現(xiàn)溫室環(huán)境下近色系果蔬的采摘識別,提出了一種基于統(tǒng)計方差結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的光譜選擇方法對黃瓜敏感波段進行分析驗證,并將選定的光譜組合作為溫室黃瓜識別中光譜圖像獲取的參考依據(jù)。結(jié)果表明,利用所攝敏感波段的圖像信息可有效地解決黃瓜目標(biāo)與背景的區(qū)分問題。綜合比較黃瓜作物(果實、葉、花)在不同光譜域的分光反射特性差異,利用方差分解方法獲取果實信息的敏感波段,在敏感區(qū)域內(nèi)進行主成分分析,將前4個主成分作為網(wǎng)絡(luò)輸入、作物器官類別作為輸出,建立3層BP—ANN驗證模型。將160個樣本數(shù)據(jù)按比例分為建模集和預(yù)測集,模型對建模集120個樣本的正確判別率為100%,對預(yù)測集40個樣本的正確判別率為95%。說明敏感波段的選擇能較好地反映黃瓜作物不同器官間的特性差異。
2011, 42(Z1):177-180. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:為提高采摘機器人的實用性和利用率,提出了一種通用型夾持機構(gòu),并構(gòu)建了虛擬樣機。為使機械夾持不損傷水果,研究了水果受力對夾持構(gòu)型的影響,以柑橘為例進行變形、應(yīng)力分析,為機構(gòu)提出設(shè)計依據(jù),進而對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,確定了機構(gòu)外殼及桿件的合理參數(shù)和對果實損傷最小的夾持量,單類型水果夾持量為直徑方向小于2mm。
2011, 42(Z1):181-183,180. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:設(shè)計了一種便攜式小漿果采收器,建立了采收器—果枝系統(tǒng)的運動方程,并對其進行簡化、分析,獲得果枝位移方程、采收器機體端部橫向位移方程,分析確定了操作把手的最佳位置。采收作業(yè)時采收器的激振頻率在稍高于系統(tǒng)固有頻率的范圍內(nèi)進行工作。選擇適當(dāng)?shù)募ふ耦l率,機體振動強度較小。選擇適當(dāng)?shù)牟僮魑恢每梢詼p小操作者的勞動強度。
2011, 42(Z1):184-189,171. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:提高變量施肥精度和均勻性的關(guān)鍵在于減小變量機構(gòu)的響應(yīng)時間,選擇最佳控制參數(shù)。提出了一種基于相關(guān)向量機的開度轉(zhuǎn)速雙變量施肥控制序列決策方法。首先考慮了施肥處方中前、中、后相鄰3次施肥量的相互影響,綜合了開度和轉(zhuǎn)速的響應(yīng)時間和工作死區(qū)等特性,利用非線性規(guī)劃方法實現(xiàn)最佳控制參數(shù)的決策,避免了小施肥量下的大開度、小轉(zhuǎn)速現(xiàn)象,減小了對外槽輪脈動性的影響。為了協(xié)調(diào)車載計算機運算能力與控制響應(yīng)的矛盾,利用相關(guān)向量機實現(xiàn)了施肥控制序列的近優(yōu)實時計算。室內(nèi)試驗結(jié)果表明,平均施肥誤差比原方法減小了4%,同時該方法有效地避免了極端情況下電動機無法驅(qū)動排肥轉(zhuǎn)軸的情況。田間作業(yè)試驗證明,使用該方法的施肥機指令響應(yīng)及時,施肥均勻、準(zhǔn)確,證明了方法的實用性。
2011, 42(Z1):190-193,176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:設(shè)計了用于MQ—600型氣流輔助式噴桿彌霧機的軸流風(fēng)機。根據(jù)氣流輔助式噴桿彌霧機噴施作物冠層的末速度原則,確定風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓和出流速度等參數(shù);以此作為風(fēng)機設(shè)計的依據(jù),設(shè)計計算了軸流風(fēng)機的比轉(zhuǎn)數(shù)、輪轂比、外徑、葉片各截面氣流全壓分布等關(guān)鍵參數(shù),進行了風(fēng)機葉片選型、葉片各截面處弦長和葉片數(shù)量計算。并對風(fēng)機驅(qū)動系統(tǒng)進行了設(shè)計。根據(jù)設(shè)計結(jié)果加工了物理樣機,并對其性能進行了試驗研究,試驗結(jié)果表明,風(fēng)機轉(zhuǎn)速1473r/min時,風(fēng)助風(fēng)筒出口風(fēng)速32.1m/s, 出口風(fēng)下方0.5m處風(fēng)速8.6m/s,風(fēng)機性能滿足使用要求。
2011, 42(Z1):194-198. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:對微波或微波與真空相結(jié)合方式膨化黑加侖果片試驗進行對比研究。在微波膨化過程中,微波強度為20W/g,黑加侖果片的初始含水率為35%;而在微波真空膨化過程中,除真空壓力不同,為30kPa外,其他初始條件與微波膨化初始條件相同。試驗結(jié)果表明:通過微波真空方式膨化得到的黑加侖果片,膨化率呈先增加,之后保持不變的趨勢;在膨化過程的前10s,果片處于加速脫水階段,此后進入恒速脫水階段。而利用微波膨化得到的黑加侖果片,膨化率和脫水速率均呈先增加后減小的趨勢。經(jīng)過微波與真空相結(jié)合技術(shù)膨化處理后的黑加侖果片花青素保留率高于微波膨化處理。因此,微波與真空相結(jié)合技術(shù)獲得的制品膨化特性優(yōu)于常壓下微波制品的膨化特性。
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