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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。
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    基于SSA-Elman的日光温室温湿度预测模型的研究

    潘纪港柳平增张艳张铭志...
    69-76页
    查看更多>>摘要：有效获取日光温室的温湿度变化趋势对实现温室环境精准调控至关重要.为提高日光温室温度和湿度的预测精度和可靠性,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化Elman神经网络的温室温湿度环境预测模型.研究采用斯皮尔曼相关性分析方法筛选出主要的环境影响因子作为输入变量,以日光温室内未来的温度和湿度分别作为输出变量,利用麻雀搜索优化算法对Elman神经网络模型参数分别进行优化调整,完成对日光温室的温湿度变化趋势预测.以山东地区2022年10月1日—2023年1月1日的冬季设施番茄日光温室的监测数据进行试验验证.结果表明,SSA-Elman模型对温度的预测指标均方根误差、平均绝对误差和决定系数分别为0.592、0.320和0.963;对湿度的预测指标均方根误差、平均绝对误差和决定系数分别为0.120、2.530和0.972,说明所提出的模型可有效用于对日光温室温湿度进行精准预测,可为未来温室环境的精准调控提供可靠的数据支撑和决策依据.

    Elman神经网络温室温湿度农业物联网麻雀搜索算法

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    多风道果园喷雾机风送系统优化设计与试验

    刘兆光李亚芹赵浣旻蒲岩岩...
    77-82页
    查看更多>>摘要：针对果园传统风送式喷雾机药液浪费严重、在果树冠层上沉积量较少的问题,设计一种果园多风道喷雾机风送系统.根据我国苹果园种植模式及果树生长状态确定离心风机的风量及风压,基于Fluent软件对喷雾机外部气流进行模拟研究,分析出风口处风筒结构对气流场分布特性的影响,寻找风筒最佳结构参数,并通过试验进行验证.试验结果表明:风筒结构参数对风速影响的显著性由大到小为风筒长度、外壁倾角、导叶数量;当风筒长度为350 mm、外壁倾角为-4°、导叶数量为6时,风送系统外部气流速度及均匀性达到最优.经雾滴穿透性试验表明,与无风筒相比,在有风筒条件下,果树冠层外、中、内处的雾滴沉积密度分别提升14.94%、23.7%、26.6%.表明多风道果园喷雾机风送系统结构合理,满足果园植保机械需求.

    风送系统计算流体力学喷雾流场喷雾机械

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    山核桃破壳裂纹试验与仿真分析

    曹成茂葛俊孙燕安敏慧...
    83-87页
    查看更多>>摘要：研究山核桃在冲击力下裂纹产生和发展的规律.用万能力学试验机进行冲击破壳试验,分别对山核桃在长轴、斜向和短轴加载方向各进行3种不同高度的15次重复试验.结果表明,无论加载方向如何,破壳冲击力的最大值都在240 N左右,且越靠近横轴方向力越小,越靠近长轴方向力越大.以此为依据,将山核桃横向截面简化为圆形,通过在传统弹塑性元素接触模型基础上增加强结合力的方法,构建压头—山核桃离散单元模型.仿真结果显示,水平压头会造成山核桃模型对称裂纹形式被压溃;与此同时,竖直状态压头会以S型裂纹形式分裂山核桃模型.通过高速摄像机拍摄山核桃破壳裂纹产生过程,与仿真结果基本一致.为山核桃破壳机械的设计、优化与深入地理解山核桃裂纹产生与发展机理提供重要参考.

    山核桃破壳试验离散单元法裂纹研究

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    平粮机械臂设计及运动学分析

    杨东杨诚诚董娜娜宋凯...
    88-94页
    查看更多>>摘要：针对传统人工平粮作业方式费时费力、存在安全隐患等问题,面向现有履带式、桁架式平粮装备及方法作业空间大、效率低、能耗高等缺点,设计一款七自由度的机械臂以实现高大平房仓内粮面的自动平整.机械臂各个关节主要由数字液压缸驱动,选择MCU对各个关节数字液压缸进行控制,同时建立该机械臂的标准D-H参数表,通过MATLAB Robotics Toolbox建立机械臂三维仿真模型,采用几何法和基于物体雅可比的Newton-Raphson算法对其机械臂进行逆运动学求解,并通过蒙特卡洛法对工作空间进行仿真分析,利用五次多项式插值和T型插值对其运动轨迹进行仿真,利用RRT*算法进行避障路径规划.结果表明:该机械臂工作空间可覆盖平房仓内待平粮位置,运动轨迹平稳可靠,满足所需工作要求,T型插值法可以使机械臂运动轨迹在4～6 s之间,关节加速度降低至0 rad/s,RRT*算法可使机械臂精确避开高度在4～8 m范围内无需作业的粮堆.可为高大平房仓伸入式平粮装备研制和智能控制平台搭建提供基础支撑.

    平粮机械臂七自由度运动学分析平粮方法路径规划

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    拉力式甘蔗剥叶机风倒机构设计与试验

    林运东陆静平张永旭冯武铠...
    95-99页
    查看更多>>摘要：针对拉力式甘蔗剥叶机过程中蔗叶与蔗茎之间的干涉现象,设计一种蔗叶风倒机构,通过减少蔗叶与蔗茎之间相互干涉,以达到降低含杂率和提高断尾率的目的.以风倒机构的转速等为条件,运用ADAMS进行虚拟样机仿真,模拟甘蔗叶在受到风倒机构作用时被推开的过程以及受力情况,验证风倒机构能减少蔗叶与蔗茎之间的干涉现象.在仿真分析的基础上,对改进后的物理样机进行试验,并对改进前后的试验结果进行对比分析.试验结果表明:改进后的拉力式甘蔗剥叶机具有更好的剥叶效果,含杂率降低将近2.0%,断尾率也提高3.0%左右,且满足糖厂对原料蔗的进厂要求.

    拉力式甘蔗剥叶机蔗叶风倒仿真分析剥叶试验

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    短棒黑木耳负压采收机内部流场模拟与设备优化

    钱琛陈洪立杜小强孙良...
    100-105页
    查看更多>>摘要：为分析箱体结构对短棒黑木耳负压采摘机内部流场的流速变化、采摘头吸风口处的压力、箱体内部涡旋情况、进出风口风压压差的影响,建立不同吸风口位置及采摘管直径的3D模型,基于Fluent软件对短棒黑木耳负压采摘机内部流场进行流场模拟.根据迹线图分析收集箱出风口处于不同位置时,箱体内涡旋情况;研究设备内部流场压力云图与矢量图,分析不同采摘管直径下管道内流速变化、箱体内平均流速值与采摘口所受风压情况.为验证数据可靠性,设置标准吸力试验.试验结论与流场模拟结果相符,验证流场数值模拟的可靠性.数值仿真结果表明,螺纹管直径和出风口高度对负压采摘机内部流场影响显著.螺纹管直径越大,气流场压降越大.且随着螺纹管的内径增大,管道内的气流速度衰减越快,箱体内气流涡旋现象越严重.吸风口位置会影响箱体内涡旋情况.出风口离收集箱顶部越近,涡旋现象越弱.综合考虑,较优的螺纹管直径为58 mm,较合适的吸风口位置为出风口圆心距离箱体顶部60 mm.

    短棒黑木耳采收机气流场数值模拟优化设计

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    板齿式轴流玉米脱粒分离装置设计与试验

    李欣然毛欣衣淑娟王雪...
    106-112,130页
    查看更多>>摘要：针对黑龙江地区玉米脱粒过程中破碎率和未脱净率高的问题,设计板齿式轴流玉米脱粒分离装置,对其关键部件的参数进行设计计算,利用制图软件建立整体试验台的三维模型.试验将凹板栅格尺寸、滚筒转速、喂入量作为影响因素,将籽粒破碎率和未脱净率作为性能指标,在自制的玉米脱粒分离装置试验台上展开单因素和多因素的试验研究,并运用Design-Expert 12.0数据分析软件对试验结果展开分析及优化求解.结果表明:试验因素对籽粒破碎率的影响从大到小依次为凹板栅格尺寸、喂入量、滚筒转速,对未脱净率的影响从大到小依次为喂入量、凹板栅格尺寸、滚筒转速;最优参数组合为:凹板栅格尺寸18 mm、滚筒转速199 r/min、喂入量2.1 kg/s,此时籽粒破碎率最小值为2.39%,未脱净率最小值为0.21%.最后对最优参数组合进行试验验证,验证结果与优化结果的相对误差满足要求.

    玉米板齿脱粒分离装置喂入量响应曲面试验

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    沼气发电内燃机性能提升优化研究

    杨汉乾胡志坚蒋艳丹隋城...
    113-118页
    查看更多>>摘要：为降低开发成本和缩短开发周期,针对车用天然气发动机改制成中小功率的沼气发电内燃机进行可行性研究.首先建立发动机的一维性能仿真模型,并利用车用发动机的台架试验数据对模型进行标定,通过标定的模型对两种压缩比改制方法进行对比分析,并综合优化压缩比大小、进气开启持续期、进排气开启相位和点火提前角等参数.结果表明:采用变燃烧室容积改变压缩比的方法整机性能更优,改制后的沼气发电内燃机宜采用14压缩比,沼气发电内燃机宜采用较小的进气开启持续期;优化设计后较原机的功率增大3.01%,比气耗降低2.8%,排气温度有所降低,更有利于提高排气管的使用寿命.

    沼气发电内燃机压缩比点火提前角配气相位

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    基于多目标分析的F-T柴油机SOOT和NOX排放物优化研究

    孟源闫飞
    119-124页
    查看更多>>摘要：为充分发挥F-T煤制油的优良理化特性,改善柴油机SOOT和NOX之间的"Trade-off"关系,以一台四缸柴油机为研究对象,将SOOT和NOX作为优化目标.通过台架试验获得柴油机燃用F-T煤制油时SOOT和NOX随喷油参数变化的性能试验数据,采用支持向量机SVM建立喷油参数与SOOT、NOX间的预测模型,并将其作为带精英策略的非支配排序遗传算法的适应度评价模型,在样本空间内获得SOOT和NOX的Pareto前沿.赋予SOOT和NOX不同的权重,通过Topsis对Pareto前沿进行决策分析,与原机工况点相比,SOOT下降幅度为 3.7%～7.1%,NOX下降幅度为 1.2%～2.6%.经试验验证,SOOT的Pareto前沿与试验验证值之间的相对误差不超过8%,NOX不超过5%,各工况下的R2均大于0.95.该方法改善了柴油机SOOT和NOX之间的"Trade-off"关系,使柴油机排放性能得到提高.

    F-T煤制油支持向量机遗传算法排放性能多目标优化

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    稀燃模式下直喷氢气发动机性能试验

    王雷李海玉栾阔赵妞...
    125-130页
    查看更多>>摘要：为研究氢气直喷发动机在稀薄燃烧下的燃油经济性、环保性和动力性,进行不同混合气浓度和不同负荷下的氢气直喷发动机燃烧特性研究.结果显示稀薄燃烧可以降低燃烧率和缸内压力升高率,并通过提高工质多变系数降低传热损失,从而显著提高热效率.混合气变稀对火焰传播的影响较大,负荷对燃烧持续期的影响较小.过量空气系数λ在1.1～1.6范围时,NOX排放最高,但加浓和稀释混合气均可降低排放.负荷增加也会显著增加NOX排放.在小负荷下(平均有效制动压力BMEP=0.2 MPa),当λ>1.8时,NOX排放低于10-5;而在负荷较大(BMEP=1.2 MPa)时,即使λ=2.0,NOX排放仍超过0.002.

    氢气直喷发动机稀薄燃烧燃烧特性混合气稀释NOX排放

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