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期刊信息/Journal information
中国农机化学报
中国农机化学报

曹曙明

双月刊

2095-5553

jcam@vip.163.com

025-84346270 84346296

210014

江苏省南京市中山门外柳营100号

中国农机化学报/Journal Journal of Chinese Agricultural Mechanization北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊为农业机械化专业性期刊。宣传党的农业机械化的方针政策,探索农业机械化的方向和道路,交流农业机械化经营管理和教育培训经验,传播农业机械化信息,普及农业机械化基础知识。
正式出版
收录年代

    寒地黑土区水稻秸秆还田机设计及最优耕作参数试验

    葛宜元孙修涵刘恒佳马浏轩...
    1-8页
    查看更多>>摘要:针对寒地黑土区水稻秸秆还田机消耗功率大、秸秆腐解速度慢的问题,设计具有腐解剂精量喷施功能的秸秆还田机,并探究刀轴扭矩最小时的耕作参数组合.对还田机的自动升降平地装置、菌剂喷洒装置、秸秆量识别系统和还田弯刀进行设计:菌剂喷洒装置采用由PLC驱动的电磁阀控制喷施量;秸秆量识别系统可分别对粉碎堆积秸秆和留茬秸秆进行数量评估并将数据信息传递至菌剂喷洒装置;还田弯刀设计采用Workbench 2022 R1软件进行仿真分析,得到弯刀最佳参数结果:弯刀刃长240 mm、刃宽80 mm、弯折角115°;采用三因素三水平旋转正交试验,建立刀轴扭矩与试验因素的关系.采用Design-Expert软件进行方差分析处理,结果表明,因素对指标影响的顺序关系为:耕深>旋转速度>单位面积秸秆量>耕深的二次项>耕深与旋转速度的交互作用>旋转速度与单位面积秸秆量的交互作用,并得到交互作用的响应曲面图以及最优参数组合为耕深20 cm、旋转速度为240 r/min、单位面积秸秆量为3.5 kg/m2.进行验证性试验,得到扭矩平均值为24.32 N·m,与模型预测值的相对误差为0.7%,预测模型可靠,且秸秆翻埋率达96.8%.

    寒地黑土区秸秆还田机静力学仿真精量喷药最优设计

    菌草穴盘苗取投苗装置设计与试验分析

    叶大鹏青家兴吴逸腾赖鸿康...
    9-16,53页
    查看更多>>摘要:目前菌草穴盘苗移栽过程中缺乏自动取投苗装置,通过分析取投苗装置的工作原理,建立运动学模型并优化结构参数,研发一种六杆式取投苗装置.根据菌草穴盘苗钵体的抗压力学特性、取投苗装置的基本约束与空间约束,优化分析得到各杆件的结构参数,建立虚拟样机得到仿真轨迹和运动学参数.进一步研制样机,结合高速摄像技术获取取投苗装置的实际运动轨迹,对比两种轨迹的一致程度,验证装置设计的合理性.以取投"绿洲一号"菌草穴盘苗为例,将主动杆转速、送苗装置倾斜角以及钵体含水率作为试验因素,取苗成功率、投苗成功率作为响应指标,开展三因素三水平正交试验.试验结果表明,在主动杆转速为30 r/min、钵体含水率为60%、送苗装置倾斜角为50°时,取投苗的效果最优.重复试验表明,在最优因素水平下,取苗成功率与投苗成功率分别为95.31%和93.4%.

    菌草穴盘苗取投苗装置六杆装置自动化移栽设备

    小麦宽苗带高速排种系统设计与试验

    耿端阳康云友王文丽张仰猛...
    17-24页
    查看更多>>摘要:为改善小麦宽苗带播种与玉米轮作种植质量,开发一种与轮作种植相配套的宽苗带小麦播种农艺,并根据新开发农艺的要求,设计一种小麦宽苗带高速排种器.对其关键结构参数进行理论分析,建立确定排种器参数所需的理论数学模型.借助离散元仿真软件,确定该排种器的结构参数.对所设计的小麦宽苗带播种系统进行台架试验,结果表明,其播种总排量稳定性变异系数、各行排量一致性变异系数和种子破碎率均满足国家要求,试验测得苗带平均宽度为12 cm,与理论设计宽度相符合.开展田间试验并利用Design-Expert对试验所得数据进行回归建模与方差分析,利用建立的优化模型对回归方程进行分析.当排种轮转速为40 r/min、机具作业速度为10 km/h时,样机的行间排量一致性变异系数最小为1.69%,苗带分布合格率达到95.1%.

    小麦宽苗带高速排种离散元

    小粒不规则种子吸附特性试验研究

    徐云杰汪金凯盛浩威胡飞...
    25-32页
    查看更多>>摘要:针对不规则小粒径种子精选、精播要求,选取大叶木耳菜、小麦和黄瓜三类不同形状的种子为试验对象,对气吸式排种器进行试验研究,分析吸嘴的形状、种子重量、吸嘴直径、孔径比、吸附压力和吸嘴转速对最大压力、极限压力、吸空率、单粒吸附率和复粒吸附率的影响.结果表明:建立的最大压力线性回归方程可以较好地估测不同吸嘴直径和吸嘴转速下所需要的最大压力;建立的极限压力线性回归方程对大叶木耳菜和小麦种子的估测较好,无法对黄瓜种子进行估测;重量对三类种子的单粒吸附率影响都较小,总体上可以忽略;吸附压力对大叶木耳菜和小麦种子的单粒吸附率影响较大、对黄瓜种子影响较小;吸嘴直径对三类种子的单粒吸附率影响都较大;吸嘴转速对小麦种子的单粒吸附率影响较大、对大叶木耳菜和黄瓜种子影响较小.确定三类种子最优单粒吸附率参数为:大叶木耳菜种子在吸附压力为 15 kPa,吸嘴直径为2.0 mm,吸嘴转速为16.875 r/min时,最大单粒吸附率为99.17%;小麦种子在吸附压力为15 kPa,吸嘴直径为2.0 mm,吸嘴转速为16.875 r/min时,最大单粒吸附率为98.33%;黄瓜种子在吸附压力为15 kPa,吸嘴直径为1.0 mm,吸嘴转速为20.625 r/min时,最大单粒吸附率为95%.

    种子不规则精选精播气吸式单粒吸附率

    轻简式油茶侧枝夹持振动采摘装置研究

    涂恒铭饶洪辉李涛童金杰...
    33-38页
    查看更多>>摘要:针对油茶树成林后立地条件复杂,采摘机械作业空间小,中、大型机械化采摘作业难等问题,基于油茶侧枝水平夹持振动采摘工作原理,设计一种轻简式油茶果侧枝夹持振动采摘装置.根据振动装置采摘原理与试验相结合的分析方法,建立油茶果振动力学模型,分析对油茶果采摘效果产生影响的主要因素.以树枝直径、激振机构振幅、频率为试验因素,将油茶果采净率和花苞损伤率作为试验指标,开展油茶果振动采摘试验.结果表明,激振机构振动频率对油茶果采净率、花苞损伤率影响均为最显著.当树枝直径为16 mm、激振机构振幅为40 mm、振动频率为16 Hz,对应的油茶果采净率为85.70%,花苞损伤率为4.45%,采摘效果最佳,基本符合采摘要求.

    油茶果振动采摘振动力学模型侧枝夹持轻简式

    一器三行小青菜精量排种器设计与优化

    封顶浩孙新平齐新丹李骅...
    39-47页
    查看更多>>摘要:为改善我国传统的单行和双行播种模式所面临的播种效率低下的问题,以"上海矮箕"小青菜种子为研究对象,设计一种新型的一器三行精量排种器,并对排种器的工作原理进行分析.通过相关数学理论计算出所设计排种器关键部件的相关参数.利用FLUENT软件对排种器内部气流场进行分析,确定最佳的吸孔数目.将负压、排种盘角速度以及吸孔锥角作为试验因素,以排种器进行排种时的合格率以及漏播率作为性能指标,开展CCD二次旋转正交组合试验.当负压为-2.16 kPa,排种盘角速度为29.43 r/min,吸孔锥角为61.51°时,内圈合格率为95.12%,漏播率为3.67%,中圈合格率为94.68%,漏播率为3.12%,外圈合格率为94.24%,漏播率为2.58%.进行台架试验和田间试验验证所得最佳组合参数的合理性.

    小青菜一器三行精量排种器气流场台架试验田间试验

    小型沼液沼渣施肥机设计与试验

    刘信鹏黄伟华李尊香焦静...
    48-53页
    查看更多>>摘要:由于沼液沼渣地表撒施会造成大量物质挥发,导致有机成分很难被植物深入吸收利用,造成环境污染和资源浪费.为充分利用生物质资源,在参考国内外分开式、一体式、自走式、管道输送式等地下施灌的基础上,设计小型半挂式沼液沼渣施肥机,对沼液罐、机架、深松型施肥犁等关键部件进行分析,运用SolidWorks对该机进行三维建模,利用仿真分析模块对关键机构部件进行应力分析,确定样机结构,并进行样机制作.田间试验表明:当调节阀调到最大,机具以1.5 m/s的速度前进作业时,罐内原料在5~6 min内排完,渗湿土壤厚度在7.3~15.6 cm之间,实现连续施肥.

    沼液沼渣施肥机半挂式仿真分析

    基于实例分割的休眠期枣树修剪枝参数提取方法

    马保建陈棒棒李学志蒋焕煜...
    54-59,68页
    查看更多>>摘要:为实现休眠期枣树选择性修剪,针对自动化剪枝过程中枣树枝干识别与参数提取困难的问题,提出一种基于实例分割神经网络的枝干识别与参数自动提取的方法.首先,通过前期搭建的视觉系统获取2个角度下的点云,并基于骨架点重建完整的枣树点云,利用CloudCompare V 2.11软件对枣树三维点云进行手工标注,构建带语义信息的枣树点云数据集,将标注完的376棵枣树,按照8∶2的比例分为训练集和验证集;其次,结合JSNet实例分割网络对枣树点云进行分割,同时对比分析不同自然环境对实例分割精度的影响;最后,提出枣树修剪枝直径和长度参数自动提取的方法.试验结果表明:休眠期枣树主干的分割精度为96%,而修剪枝的分割精度为77%,并且不同自然环境对分割精度影响较小.枣树修剪枝的直径拟合值与实际测量值误差范围在2 mm以内,且其长度拟合值与实际值的误差范围在1 cm以内,为后续准确确定枣树剪枝点的位置提供数据依据.

    休眠期枣树实例分割深度学习三维点云修剪枝

    温室中颗粒肥搅拌器数值模拟及性能分析

    王发好张彩虹王国强姜鲁艳...
    60-68页
    查看更多>>摘要:针对我国农业用水较大、颗粒肥溶解不完全易对灌溉系统造成堵塞及混合液体混合不均等问题,设计一种新型混肥搅拌器.利用ANSYS对搅拌器的应力及模态进行分析;在FLUENT模块中,采用多重参考系(MRF)方法建立基础模型,利用欧拉方程与k-ɛ方程对混肥区域流场、流速和湍流动能进行模拟分析.结果表明:搅拌器变形区域主要集中在圆筒支撑上,其变形较小;搅拌器最低频率为30.536 Hz,外部激励与固有激励比值为1.7,则搅拌器与外部结构不会发生共振.对不同搅拌速度下的吸入及排出性能进行分析,对比搅拌器混合时间.当搅拌速度为800 r/min时,圆筒式搅拌器可表现出最优性能.

    灌溉施肥搅拌器数值模拟流场分析颗粒沉积

    基于CFD的冬季房舍式牛舍湿热环境模拟及优化

    李建丽程雪王娟
    69-75,81页
    查看更多>>摘要:为研究北方寒地房舍式牛舍风速场、温度场和相对湿度场的分布规律,应用计算流体力学(CFD)方法,对冬季河北省承德市的房舍式牛舍的风速场、温度场和相对湿度场进行三维数值模拟.结果表明:南北相对的两个通风口在自然通风模式下,过道处风速在0.5~1.60 m/s之间,牛只活动区域风速基本保持在0~0.4 m/s之间,大部分区域风速在0.1 m/s以下,舍内气流分布不均匀.牛舍内的平均温度在10.7℃左右,牛只活动区域的相对湿度基本保持在50%~60%之间.在牛舍既有结构不变的情况下对牛舍通风口的位置和数量进行改进,优化通风方案后牛舍内风速在0.1~0.6 m/s之间,基本没有通风死角.实测值与模拟值的归一化均方误差(NMSE)值小于0.25,说明现场实测与数值模拟有较好的吻合度,能够为中国北方寒地房舍式牛舍环境情况评估和通风方案优化提供有益参考.

    计算流体力学房舍式牛舍湿热环境数值模拟通风优化