基于无侧限抗压强度试验的土壤离散元参数标定 被引量：19

1

作者 谢方平 吴正阳 +3 位作者 王修善 刘大为 邬备 张正中 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期39-47,共9页

为标定基于Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型的土壤离散元参数,该研究通过单轴密闭压缩试验和无侧限抗压强度试验,以无侧限抗压强度σu为黏性指标,轴向应变εn为塑性指标,轴向压力-轴向应变曲线特征参数(a,b)为弹性指标,基... 为标定基于Edinburgh Elasto-Plastic Adhesion(EEPA)模型的土壤离散元参数,该研究通过单轴密闭压缩试验和无侧限抗压强度试验,以无侧限抗压强度σu为黏性指标,轴向应变εn为塑性指标,轴向压力-轴向应变曲线特征参数(a,b)为弹性指标,基于响应面标定了土壤离散元仿真参数。结合文献与实际情况确定参数试验范围,应用Plackett-Burman试验对7个初始参数进行筛选,发现塑性变行比λp和表面能Δγ对黏塑性指标影响显著。根据试验结果,进行2次Central Composite试验,建立σu、εn与黏塑性参数的二次回归模型和σu、εn、a、b与弹性参数二次回归模型,并以实测值为目标优化求解,获得的优化参数组合为:塑性变形比为0.36、表面能为15.6 J/m^2、恢复系数为0.37、静摩擦系数为0.6、滚动摩擦系数为0.26、黏性分支指数为4.24、切向刚度因子为0.52。最后将该参数组合下的仿真值与实测值进行对比验证,发现仿真εn和b与实测值无显著差异,σu和a与实测值存在较大差异。结果表明基于响应面法标定的EEPA模型参数可表征试验土壤的轴向塑性变形和3%~45%轴向应变内的应力-应变行为。 展开更多

关键词 土壤 应力 应变 离散元法 标定 塑性变形 无侧限抗压强度

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收获期油菜薹茎秆双层粘结离散元模型建立与优化 被引量：8

2

作者 谢伟 彭磊 +2 位作者 蒋蘋 孟德鑫 王修善 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期112-120,共9页

针对与油菜薹机械化收获中的切割、夹持输送、打捆等关键环节密切相关的油菜薹茎秆离散元仿真模型缺乏准确粘结参数的问题,以“油蔬两用”双低型油菜收获期油菜薹机械化夹持段茎秆为研究对象,利用EDEM仿真软件提出三轴空间坐标法构建油... 针对与油菜薹机械化收获中的切割、夹持输送、打捆等关键环节密切相关的油菜薹茎秆离散元仿真模型缺乏准确粘结参数的问题,以“油蔬两用”双低型油菜收获期油菜薹机械化夹持段茎秆为研究对象,利用EDEM仿真软件提出三轴空间坐标法构建油菜薹夹持中段茎秆双层粘结离散元仿真模型。采用Design-Expert软件依次设计了Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,完成油菜薹夹持中段茎秆仿真粘结参数标定。利用标定的参数优化解构建剪切和径向压缩模型进行相应仿真试验,通过与物理试验对比分析,对模型参数进一步优化。结果表明,内芯-内芯的法向/切向接触刚度、表皮-内芯法向/切向接触刚度,以及表皮-表皮法向接触刚度对茎秆力学性能影响显著,分别为1.94×107、9.56×108、6.28×109N/m;所有力学模型的仿真值与实测值相对误差不大于3%,且茎秆受力变化趋势基本一致,表明标定优化后的参数具有可行性和准确性。所构建的油菜薹茎秆双层粘结离散元模型能表征其内部结构的力学特性差异,可为油菜薹茎秆相关系统的数值模拟研究提供模型基础。 展开更多

关键词 油菜薹 夹持段茎秆 双层粘结模型 参数优化 离散元

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国外谷物联合收割机脱粒分离系统发展现状与展望 被引量：11

3

作者 张正中 谢方平 +3 位作者 田立权 刘大为 王修善 李旭 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第1期20-29,共10页

为提高国内谷物联合收割机的工作效率和工作质量,减轻人工劳动强度,推动我国谷物联合收割机的智能化和现代化进程,从脱粒分离系统的结构和智能化技术应用等方面综述国外谷物联合收割机相关系统的特点,分析阐述国外著名生产厂家的收割机... 为提高国内谷物联合收割机的工作效率和工作质量,减轻人工劳动强度,推动我国谷物联合收割机的智能化和现代化进程,从脱粒分离系统的结构和智能化技术应用等方面综述国外谷物联合收割机相关系统的特点,分析阐述国外著名生产厂家的收割机脱粒分离系统技术现状和发展趋势。国外谷物联合收割机根据不同的使用场景匹配各有特色的脱粒分离结构,并以系列化、大型化发展方向为主,为实现低损失、高效率的脱粒分离工作,广泛采用智能化和信息化技术手段,对国内谷物联合收割机的发展有着十分重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 谷物联合收割机 脱粒分离系统 智能控制系统 脱粒滚筒 凹板 轴流

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辅助站立装置的研究现状与发展趋势 被引量：10

4

作者 郭杰 刘大为 +3 位作者 王淦 崔佳琦 邹今洛 赵鹏洋 《机械研究与应用》 2019年第6期196-201,共6页

该文综述了国内外近些年来关于辅助老年人站立机械装置的研究成果,分析了现有研究成果的工作原理、结构特点以及性能优缺点,指出了辅助老年人站立在助老产业发展中的必要性,结合国内外辅助站立方式和辅助站立装置的研究现状,并且提出了... 该文综述了国内外近些年来关于辅助老年人站立机械装置的研究成果,分析了现有研究成果的工作原理、结构特点以及性能优缺点,指出了辅助老年人站立在助老产业发展中的必要性,结合国内外辅助站立方式和辅助站立装置的研究现状,并且提出了辅助站立装置在发展中应思考的问题和发展趋势。 展开更多

关键词 辅助站立 机械装置 老年人 研究现状 发展趋势

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可调间隙脱粒分离装置的设计与试验 被引量：9

5

作者 王勋威 谢斱平 +2 位作者 李旭 刘大为 王修善 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期205-211,共7页

针对联合收割机田间收获时喂入量不稳定导致收获性能欠佳的问题,提出通过调节脱粒间隙以适应不同喂入量工况的解决斱案。为实现脱粒间隙可调节,基于4LZ–1.0型小型联合收割机,设计了一种直径可调的脱粒滚筒。滚筒由主轴、齿杄、间隙调... 针对联合收割机田间收获时喂入量不稳定导致收获性能欠佳的问题,提出通过调节脱粒间隙以适应不同喂入量工况的解决斱案。为实现脱粒间隙可调节,基于4LZ–1.0型小型联合收割机,设计了一种直径可调的脱粒滚筒。滚筒由主轴、齿杄、间隙调节机构、间隙控制机构等部件组成。通过间隙控制机构驱动间隙调节机构,改变脱粒滚筒直径,实现脱粒间隙调节,间隙调节范围为10～40 mm。以喂入量、滚筒转速、脱粒间隙为影响因素,以未脱净率、夹带损失率、含杂率为评价指标进行脱粒性能试验。通过回归分析,分析了各因素对装置脱粒分离性能的影响,幵根据综合评价回归斱程分析得出了不同喂入量下的较优滚筒转速及脱粒间隙。喂入量小于0.876kg/s时,滚筒转速应匹配700 r/min的低速档,喂入量大于0.876 kg/s时,应匹配1 300 r/min的高速档。 展开更多

关键词 联合收割机 脱粒间隙 喂入量 滚筒转速 脱粒分离 回归分析

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大豆联合收获机对称可调式凹板筛设计与试验 被引量：7

6

作者 康家鑫 王修善 +3 位作者 谢方平 罗曜 李奇 陈志刚 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期11-22,共12页

针对传统大豆联合收获机脱粒间隙调整方法单一、田间作业时工作参数与作物适应性差,导致大豆破碎率、未脱净率和夹带损失率较高的问题,该研究设计了一种对称可调式凹板筛,实现双侧脱粒间隙可调,并对其间隙调整量进行了确定。以大豆联合... 针对传统大豆联合收获机脱粒间隙调整方法单一、田间作业时工作参数与作物适应性差,导致大豆破碎率、未脱净率和夹带损失率较高的问题,该研究设计了一种对称可调式凹板筛,实现双侧脱粒间隙可调,并对其间隙调整量进行了确定。以大豆联合收获机的前进速度、滚筒转速、脱粒段脱粒间隙、分离段脱粒间隙为影响因素,以大豆破碎率、未脱净率和夹带损失率为评价指标进行四因素三水平响应面试验,利用Desigen-Expert12.0对田间试验结果进行响应面分析,研究不同影响因素对评价指标的影响规律。结果表明,在前进速度为3.3 km/h、前滚筒转速为500 r/min、后滚筒转速为650r/min、脱粒段脱粒间隙19mm和分离段脱粒间隙15mm的参数组合下,采用对称可调式凹板筛的破碎率为2.69%,未脱净率为0.57%,夹带损失率为0.13%,相较于现有的竖直调节式凹板筛,破碎率、未脱净率和夹带损失率分别降低了0.46%、0.71%、0.55%,对称可调式凹板筛的各项指标均优于现有的竖直调节式凹板筛。研究结果可为南方地区大豆联合收获机差速脱粒分离装置的调节以及自适应调节系统的研究提供参考。 展开更多

关键词 设计 试验 大豆 联合收获机 脱粒分离装置 脱粒间隙

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2BP-2000型水稻育秧播种机分盘装置研制 被引量：1

7

作者 谢方平 杨靖 +3 位作者 符志勇 刘大为 龚明 程乐根 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期26-36,共11页

针对现有育秧播种机分盘装置生产效率较低、高速作业时易出现卡盘和秧盘输送不连续等问题,该研究设计了一种生产效率不低于2000盘/h的机械气动式自动分盘装置,可快速、准确完成分盘和供盘,适配2BP-2000型水稻育秧播种机高速播种。阐述... 针对现有育秧播种机分盘装置生产效率较低、高速作业时易出现卡盘和秧盘输送不连续等问题,该研究设计了一种生产效率不低于2000盘/h的机械气动式自动分盘装置,可快速、准确完成分盘和供盘,适配2BP-2000型水稻育秧播种机高速播种。阐述了分盘装置的基本结构和工作原理,开展分盘、接盘过程分析,确定装置稳定分盘、接盘作业的关键机构与工作参数。分盘稳定性试验结果表明,生产率为1600~2000盘/h时,分盘稳定性不低于98.67%。开展以层叠秧盘数、生产率和秧盘质量为试验因素,以接盘成功率为试验指标的三因素三水平正交旋转组合试验,得到影响接盘成功率的因素主次关系为生产率、层叠秧盘数、秧盘质量,其中生产率、层叠秧盘数对接盘成功率影响显著(P<0.05),秧盘质量对接盘成功率影响不显著(P≥0.05),表明分盘装置对不同质量的秧盘适应性较好,其最优参数组合为:生产率2000盘/h、层叠秧盘数6盘/层、秧盘质量750 g/盘,该条件下分盘装置的接盘成功率均值为98.43%,与预测值仅相差0.29个百分点。研究结果对提高水稻硬盘育秧播种机械化水平具有实用价值。 展开更多

关键词 农业机械 试验 水稻育秧播种 分盘装置 分盘稳定性 接盘成功率

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水稻机械化育秧播种机排种器研究现状及展望 被引量：1

8

作者 秦锋 刘大为 +3 位作者 杨靖 李旭 符志勇 龚明 《现代农业装备》 2024年第1期9-16,共8页

随着水稻种植机械化水平的不断提高,传统的人工育秧方式逐渐被机械化育秧播种机代替。在整个育秧过程中,播种是至关重要的环节,而排种器的性能对播种环节起着决定性作用。本文对目前水稻育秧播种机排种器在国内外的研究应用现状进行了分... 随着水稻种植机械化水平的不断提高,传统的人工育秧方式逐渐被机械化育秧播种机代替。在整个育秧过程中,播种是至关重要的环节,而排种器的性能对播种环节起着决定性作用。本文对目前水稻育秧播种机排种器在国内外的研究应用现状进行了分析,阐述了机械式、振动式和气力式3类排种器的工作原理和技术特点,同时介绍了相关的理论和研究方法。通过总结分析当前水稻育秧排种器的理论研究方法,针对目前育秧播种设备存在的问题和缺陷,提出了对育秧播种机排种器进行改善优化的方向,旨在为水稻播种排种器的研究和发展提供参考。 展开更多

关键词 水稻育秧播种 排种器 研究现状 仿真分析法

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基于EDEM的稻种离散元摩擦参数标定 被引量：3

9

作者 刘大为 段佳鹏 +3 位作者 陈星宇 熊蒸科 王修善 谢方平 《沈阳农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期189-195,共7页

混播制种是当前提高杂交水稻制种效率的有效途径之一。杂交水稻混播制种模式下,可以利用父、母本种子粒形或粒径差异对收获得到的父本、母本种子混合物进行机械化分选。为了进一步完善杂交水稻种子分选机械的设计,以玉针香父、母本种子... 混播制种是当前提高杂交水稻制种效率的有效途径之一。杂交水稻混播制种模式下,可以利用父、母本种子粒形或粒径差异对收获得到的父本、母本种子混合物进行机械化分选。为了进一步完善杂交水稻种子分选机械的设计,以玉针香父、母本种子颗粒模型间的摩擦参数为研究对象,进行种子的堆积角物理试验,并利用EDEM分析软件构建离散元模型,选取滚动摩擦因数和静摩擦因数作为试验因素,进行了预试验和两因素三水平全面仿真试验。利用MATLAB软件对父、母本种子堆积群外轮廓图像进行线性拟合求取堆积角值,并通过多次采样计算相对误差。采用双列排布的方式分别建立父本和母本种子的EDEM多球模型进行仿真试验,取定相对误差最小的试验组P2和Q2的种间滚动摩擦因数为标定值,再通过MATLAB对种间静摩擦因数的取值区间进行插值预测。结果表明:父本的种间滚动摩擦因数和静摩擦因数分别为0.11和0.575,母本的种间滚动摩擦因数和静摩擦因数分别为0.07和0.453。将标定后的摩擦参数进行堆积角验证试验,试验得到父本和母本种子堆积角仿真结果与物理试验结果无显著性差异,父本和母本种子的相对误差分别为0.67%和0.45%,进一步验证了标定试验的可靠性。这表明所建立的杂交水稻父本和母本种子颗粒模型及标定得到的摩擦参数可以为杂交水稻种子分选机械的动态仿真研究提供参考。 展开更多

关键词 杂交水稻 颗粒模型 堆积角 图像处理 拉格朗日插值 参数标定

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单针振动气力式辣椒精量排种器设计与试验

10

作者 李旭 胡齐深 +3 位作者 王修善 龚明 刘大为 谢方平 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期749-762,共14页

【目的】育苗移栽是辣椒种植普遍采用的方式,针对辣椒穴盘育苗播种环节存在的漏播现象,设计了一种用于漏播补种的单针振动气力式辣椒精量排种器,用于对穴盘中的空穴进行补种,从而提高生产效率。【方法】以“兴蔬皱辣2号”辣椒种子为研... 【目的】育苗移栽是辣椒种植普遍采用的方式,针对辣椒穴盘育苗播种环节存在的漏播现象,设计了一种用于漏播补种的单针振动气力式辣椒精量排种器,用于对穴盘中的空穴进行补种,从而提高生产效率。【方法】以“兴蔬皱辣2号”辣椒种子为研究对象,结合种子物理特性测定,对排种器振动供种机构、直线携种机构和控制系统进行分析和设计,并搭建了试验台。以种箱振动频率、气吸针真空度和气吸针直径为试验因素,以排种单粒率为试验评价指标,进行排种器单因素试验,确定种箱振动频率、气吸针真空度和气吸针直径具体取值范围分别为77~89 Hz、15~35 kPa和0.6~0.8 mm。在此基础上进行响应面试验,运用Design-Expert软件对试验数据进行方差分析、响应曲面分析和试验因素优化求解。【结果】确定了排种单粒率影响因素由大到小为气吸针真空度、气吸针直径和种箱振动频率,得出排种器最优作业参数为气吸针真空度27 kPa、气吸嘴直径0.7 mm、种箱振动频率85 Hz,样机试验排种单粒率为98.25%。【结论】该单针振动气力式辣椒精量排种器工作稳定,排种单粒率高,满足辣椒精量播种作业要求。 展开更多

关键词 辣椒 穴盘育苗 精量播种 振动 单针气吸 排种器

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蔬菜泡沫育苗盘多适应性自动叠盘装置设计与试验

11

作者 李旭 伍硕祥 +3 位作者 匡敏球 刘青 刘大为 谢方平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期122-132,共11页

为了提高蔬菜育苗流水线育苗盘转运效率,针对人工取盘叠放存在的劳动强度大和整齐度偏低的问题,设计了一款针对蔬菜漂浮育苗的多适应性自动叠盘装置。该装置由机架、育苗盘输送机构、育苗盘叠盘机构和控制系统组成,装置以200Smart PLC... 为了提高蔬菜育苗流水线育苗盘转运效率,针对人工取盘叠放存在的劳动强度大和整齐度偏低的问题,设计了一款针对蔬菜漂浮育苗的多适应性自动叠盘装置。该装置由机架、育苗盘输送机构、育苗盘叠盘机构和控制系统组成,装置以200Smart PLC为控制核心,利用主副传送带实现育苗盘的输送,并结合光电传感器实现育苗盘的定位,可以完成不同尺寸泡沫育苗盘的自动叠盘,设计的水平调节单元和减振单元可实现育苗盘在叠盘机构上的水平位置调节并降低叠盘过程的振动冲击。试验结果表明,育苗流水线播种环节在生产率450盘/h下,自动叠盘装置在减振弹簧线径为1.5 mm、主副传送带速度差为0.1 m/s以及电缸升降速度为0.13 m/s时,200孔穴育苗盘叠盘效果最佳,叠盘成功率为100%,叠盘错位差方差为2.32 mm^(2),同时振动检测试验中育苗盘X轴、Y轴、Z轴方向的振幅均未超过0.8 mm,更换135、160孔穴的泡沫育苗盘进行试验,叠盘成功率均为100%,叠盘错位差方差分别为3.94 mm^(2)和5.98 mm^(2),说明该装置满足多适应性的要求。在此最优作业参数下,将育苗流水线播种环节生产率提升至900盘/h时,育苗盘最大振幅为0.709 mm,振幅无明显变化,说明该装置作业稳定性较好。该研究结果可为播种流水线叠盘装置提高叠盘效果和降低叠盘振动等研究提供参考。 展开更多

关键词 漂浮育苗 泡沫育苗盘 自动叠盘装置 减振 叠盘整齐度 尺寸适应性

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基于轨距可调的蔬菜田间转运平台设计与试验

12

作者 符志勇 刘大为 +3 位作者 谢方平 李旭 杨靖 龚明 《山西农业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期131-140,共10页

[目的]针对我国南方丘陵山区蔬菜种植种类多、种植农艺多样、起垄规格不一等特点,为进一步提高南方丘陵地区蔬菜田间转运装备对种植模式与农艺的适应性,设计了一款轨距可调的蔬菜田间转运平台。[方法]根据蔬菜田间起垄种植及地形特点,... [目的]针对我国南方丘陵山区蔬菜种植种类多、种植农艺多样、起垄规格不一等特点,为进一步提高南方丘陵地区蔬菜田间转运装备对种植模式与农艺的适应性,设计了一款轨距可调的蔬菜田间转运平台。[方法]根据蔬菜田间起垄种植及地形特点,进行平台的总体设计并阐述其工作原理,外形尺寸为2165 mm×1205 mm×1154 mm。分别开展变速箱、行走装置、传动系统、轨距可调装置及车架等关键部件的设计。利用SolidWorks软件进行三维建模,设置零件材料属性并计算质心位置。根据其质心位置分析平台稳定性,基于RecurDyn搭建虚拟仿真样机,对底盘进行纵向上、下坡及横坡行驶仿真分析。[结果]动力学仿真结果表明,平台在满载条件下,纵向行驶上坡最大爬坡角为39°,最大下坡角为27°,横向行驶时2种极限轨距下的最大坡度角分别为29°和39°。进行样机试制并进行稳定性试验,试验结果表明,平台纵向上、下坡最大坡度角分别为30°和25°,不同轨距下的最大坡度角分别为22°和33°,并进行样机性能及田间试验,试验结果表明,平台在满载条件下,行驶速度、转弯半径、滑转率及跑偏率均满足设计要求与实际使用效果。[结论]蔬菜田间转运平台对南方丘陵山区蔬菜转运作业有较强的适应性,通过调节轨距可适应不同蔬菜种植农艺,为履带式运输装备等提供参考。 展开更多

关键词 蔬菜 田间转运 变速箱 动力学仿真

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基于ANSYS的油菜分段收获适收期茎秆剪切力学特性分析

13

作者 李自皓 罗海峰 +1 位作者 谢伟 王修善 《中国农机装备》 2024年第2期32-36,共5页

针对油菜分段收获适收期茎秆因含水率高、抗剪强度大,造成割晒作业过程中切割困难的问题,开展油菜茎秆剪切力学特性研究。采用电子万能试验机配合YYD-1型茎秆强度测定仪对油菜分段收获适收期茎秆剪切力学特性进行试验测定,并运用ANSYS... 针对油菜分段收获适收期茎秆因含水率高、抗剪强度大,造成割晒作业过程中切割困难的问题,开展油菜茎秆剪切力学特性研究。采用电子万能试验机配合YYD-1型茎秆强度测定仪对油菜分段收获适收期茎秆剪切力学特性进行试验测定,并运用ANSYS有限元仿真软件对油菜茎秆剪切力学特性进行分析对比。试验结果表明,直径为12-18 mm的油菜茎秆最大剪切力范围为234.77-368.31 N,剪切模量范围为0.095-0.136 GPa;最大剪切力与剪切模量试验测试值和模型仿真值的相对误差范围小于10%,说明采用有限元仿真方法研究油菜茎秆剪切力学特性具有可行性。研究结果为油菜分段收获适收期茎秆有限元仿真分析提供了参数参考。 展开更多

关键词 油菜茎秆 分段收获 力学特性 ANSYS

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基于深度卷积神经网络的单向阀泄漏模式识别

14

作者 郭建政 童成彪 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期100-104,126,共6页

以SV10PB1-30B液控单向阀为研究对象,利用传感器采集3种不同泄漏模式下10个阀芯的振动信号,设计深度卷积模型,开展不同测点(单向阀的上表面和阀座)、不同信号特征提取方式(原始信号、特征值、特征图)下的模式识别研究。结果表明:基于轴... 以SV10PB1-30B液控单向阀为研究对象,利用传感器采集3种不同泄漏模式下10个阀芯的振动信号,设计深度卷积模型,开展不同测点(单向阀的上表面和阀座)、不同信号特征提取方式(原始信号、特征值、特征图)下的模式识别研究。结果表明:基于轴向冲击信号特征值和深度卷积神经网络的模型能有效识别故障类型,验证集上的识别准确率高达88.293%,是基于特征图的7.79倍,是基于原始时域冲击信号的1.16倍;训练步数以100的较优,同时该模型对正常阀芯和不同损伤阀芯的分类效果明显。 展开更多

关键词 单向阀 深度卷积神经网络 故障诊断 模式识别

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影响白萝卜拔取力关键因素的研究与试验

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作者 赵周桥 刘大为 +3 位作者 肖霄 谢方平 郑鹏 李旭 《湖南农业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期95-102,共8页

为研究影响白萝卜拔取力的关键因素,设计一种白萝卜拔取装置。该装置采用直流电机驱动,利用钢丝绳连接夹持器拉拽白萝卜缨叶,并由计算机记录拔取过程中的拔取力峰值和时长。以‘捷夏美50’白萝卜为试验材料,分析白萝卜拔取受力情况,确... 为研究影响白萝卜拔取力的关键因素,设计一种白萝卜拔取装置。该装置采用直流电机驱动,利用钢丝绳连接夹持器拉拽白萝卜缨叶,并由计算机记录拔取过程中的拔取力峰值和时长。以‘捷夏美50’白萝卜为试验材料,分析白萝卜拔取受力情况,确定以白萝卜拔取装置的拔取线速度、拔取角度、夹缨高度和土壤含水率为试验因素,白萝卜拔取力峰值为试验指标,进行单因素和响应面法试验,探究各试验因素对白萝卜拔取力峰值的影响,进而确定白萝卜拔取装置的最佳工作参数为夹缨高度1 cm、拔取线速度0.03 m/s、拔取角度为35°、土壤含水率21.63%,此时,白萝卜拔取力最小,拔取力峰值为52.5 N,该结果与白萝卜最小拔取力峰值预测结果具有良好的拟合性。 展开更多

关键词 白萝卜拔取力 拔取线速度 夹缨高度 拔取角度 土壤含水率 响应面法 参数优化

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4BL-1型白萝卜联合收获机缨叶聚拢装置优化与试验

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作者 肖霄 谢方平 +3 位作者 赵周桥 王修善 刘大为 赵云 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期38-47,共10页

为解决白萝卜机收过程中因缨叶聚拢不全导致损失率与损伤率高、切头合格率低等问题,该研究依据白萝卜缨叶物理力学特性,设计了一种白萝卜缨叶聚拢装置,以实现白萝卜缨叶从田间自然“半散开”状态聚拢成束,利于后续拔取作业。构建白萝卜... 为解决白萝卜机收过程中因缨叶聚拢不全导致损失率与损伤率高、切头合格率低等问题,该研究依据白萝卜缨叶物理力学特性,设计了一种白萝卜缨叶聚拢装置,以实现白萝卜缨叶从田间自然“半散开”状态聚拢成束,利于后续拔取作业。构建白萝卜缨叶聚拢装置运动学模型,确定“拢缨速比”的取值范围;构建装置结构参数和前进速度、拢缨速比及作业姿态等运动参数及拢叶机构倾角对缨叶聚拢性能影响的数学模型,并求解出各因素优选区间。以缨叶聚拢成功率、缨叶破损率为评价指标,开展三因素三水平正交组合试验,依据响应面法分析各因素对二者的影响效应,并对模型进行优化。试验结果表明:缨叶聚拢成功率影响显著性顺序为前进速度、拢缨速比、拢叶机构倾角;缨叶破损率影响显著性顺序为拢缨速比、拢叶机构倾角、前进速度;最优参数组合为:前进速度0.4 m/s、拢缨速比3.9、拢叶机构倾角86.3°。在最优参数组合下开展台架试验验证,结果表明:缨叶聚拢成功率、缨叶破损率分别为92.04%、8.81%,满足拔取式白萝卜联合收获机缨叶聚拢需求。研究结果可为白萝卜收获机械的设计提供参考。 展开更多

关键词 农业机械 设计 白萝卜 联合收获机 缨叶聚拢

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水平摘锭式采棉机采摘系统研究现状与展望 被引量：2

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作者 肖霄 孙奎 +4 位作者 谢方平 罗海峰 吴明亮 王修善 刘大为 《农机化研究》 北大核心 2023年第10期1-9,共9页

棉花是重要的战略物资,水平摘锭式采棉机是当前主流的机械化收获工具,且采摘系统是采棉机的核心部件。为此,通过在新疆南北疆地区实地考察,综合阅读文献,对我国水平摘锭式采棉机采摘系统关键部件和机理研究现状进行了综述和分析,指出了... 棉花是重要的战略物资,水平摘锭式采棉机是当前主流的机械化收获工具,且采摘系统是采棉机的核心部件。为此,通过在新疆南北疆地区实地考察,综合阅读文献,对我国水平摘锭式采棉机采摘系统关键部件和机理研究现状进行了综述和分析,指出了现阶段我国水平摘锭式采棉机采摘系统研究的不足。结合实际采收情况,指出我国水平摘锭式采棉机采摘系统稳定性低、智能程度低、采头堵塞原因与机理分析研究不足等短板,并给出了未来发展建议,以期促进我国水平摘锭式采棉机采摘系统的快速发展。 展开更多

关键词 采棉机 采摘系统 水平摘锭式

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基于颗粒放尺效应的逆旋开沟机刀辊功耗分析与试验

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作者 刘敏章 谢方平 +1 位作者 刘大为 王修善 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期83-92,共10页

为探究粗粒化建模对逆旋开沟机刀辊功耗的影响,提高离散元法的计算效率,该研究以1K-50型开沟机开沟部件为对象,利用EDEM软件构建适于南方葡萄园土质环境的刀辊-土壤离散元模型,将仿真模型中的土壤颗粒分别放大2~5倍进行开沟仿真试验,对... 为探究粗粒化建模对逆旋开沟机刀辊功耗的影响,提高离散元法的计算效率,该研究以1K-50型开沟机开沟部件为对象,利用EDEM软件构建适于南方葡萄园土质环境的刀辊-土壤离散元模型,将仿真模型中的土壤颗粒分别放大2~5倍进行开沟仿真试验,对刀辊功耗、工作阻力及土壤运动状态进行分析。结果表明:在土壤颗粒直径为5 mm、刀辊转速132 r/min、前进速度0.06 m/s、开沟深度0.3 m工况下,刀辊稳定作业阶段的功耗、水平阻力及垂直阻力平均值分别为3.73 kW、923.85 N和148.30 N,仿真功耗相对实际功耗的误差为9.9%。开沟仿真过程中刀辊的功耗、工作阻力平均值及土壤运动状态随放尺比例的变化而变化,其中刀辊功耗与水平阻力平均值随放尺比例增大而减小,垂直阻力平均值随放尺比例先减小后增大再减小,且增大放尺比例使得土垡从刀片正切面的抛出时刻提前,抛出速度减小,土垡逐渐松散,壅土高度增加,但不改变正切面上各深度土层的土壤分布顺序。放尺比例为2~5时,仿真计算时间相较原尺状态减少99%,但仿真功耗相对实际功耗的误差超过32%,当放尺比例为1.2时,能够将功耗相对误差控制在11.1%,仿真时间为22.9 h,仿真数据量313.72 GB。研究结果可为农机领域离散元放尺计算及构建刀辊-土壤粗粒化模型提供一定参考。 展开更多

关键词 农业机械 离散元法 葡萄园 开沟机 颗粒放尺效应 功耗

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南方丘陵地区玉米摘穗机械现状与趋势

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作者 谢玉松 季邦 +2 位作者 周昊 潘龙 李永康 《现代农业装备》 2024年第4期12-18,56,共8页

进入21世纪后,我国农业机械化进程不断加快。中国南方丘陵地区玉米机械化收获程度普遍较低,为加快玉米产业结构转变,增强国际市场竞争力,2023年中央一号文件中提出,要加快加紧丘陵山区适用小型机械的研发,因此小型玉米摘穗机械的研发是... 进入21世纪后,我国农业机械化进程不断加快。中国南方丘陵地区玉米机械化收获程度普遍较低,为加快玉米产业结构转变,增强国际市场竞争力,2023年中央一号文件中提出,要加快加紧丘陵山区适用小型机械的研发,因此小型玉米摘穗机械的研发是目前推进南方丘陵地区玉米机械化的一个重点。本文通过查找各类文献资料,分析了南方丘陵地区玉米摘穗机械及关键技术的国内外研究现状,总结影响南方丘陵地区玉米摘穗机械机构设计和发展的因素,以期为南方丘陵地区玉米摘穗机械在未来的研究提供参考。 展开更多

关键词 玉米摘穗机械 南方丘陵地区 发展趋势

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水稻机插硬盘育秧自动叠盘装置研究现状及展望 被引量：5

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作者 杨靖 谢方平 +3 位作者 符志勇 刘大为 王修善 李旭 《农业工程与装备》 2022年第6期1-6,共6页

育秧是制约水稻机械化种植发展的关键因素,当前我国有关水稻工厂化育秧设备技术的研究相对较薄弱,现有水稻育秧播种流水线中覆土作业后的秧盘主要是由人工进行逐个叠放,工作效率低,劳动强度大,且直接影响着工厂化育秧的生产效率。通过... 育秧是制约水稻机械化种植发展的关键因素,当前我国有关水稻工厂化育秧设备技术的研究相对较薄弱,现有水稻育秧播种流水线中覆土作业后的秧盘主要是由人工进行逐个叠放,工作效率低,劳动强度大,且直接影响着工厂化育秧的生产效率。通过概括国内外水稻育秧播种流水线自动叠盘装置的研究现状,深入分析了现有自动叠盘装置的结构特点及其工作原理,针对其存在的不足和缺陷,对未来水稻育秧播种流水线自动叠盘装置的发展趋势进行了展望,以期为叠盘设备的研究提供一定参考。 展开更多

关键词 水稻育秧 播种流水线 自动叠盘 智能化

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