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播种机星齿球面盘式覆土装置设计与试验

农业机械学报 2024年第4期55卷 23-31,73页

作者：卢琦刘立晶刘忠军靳文停中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083

针对V型挤压式覆土装置在黏土条件下作业不可靠,种沟闭合不严实,易造成种子“架空”和“晾种”的生产实际问题,设计一种星齿球面盘式覆土装置,提高播种机覆土质量。分析了星齿球面盘式覆土装置的作业原理,通过对覆土作业过程中土壤颗粒... 详细信息

针对V型挤压式覆土装置在黏土条件下作业不可靠,种沟闭合不严实,易造成种子“架空”和“晾种”的生产实际问题,设计一种星齿球面盘式覆土装置,提高播种机覆土质量。分析了星齿球面盘式覆土装置的作业原理,通过对覆土作业过程中土壤颗粒的运动学分析,确定了影响覆土作业质量的主要结构参数,并对星齿球面覆土盘主要结构参数和安装参数进行了设计。借助EDEM离散元仿真技术,建立了土壤与覆土装置的互作模型,以星齿球面覆土盘安装倾角、安装间距、入土深度为试验因素,以覆土量与覆土量变异系数为评价指标,分别进行了单因素与Box-Behnken试验,确定了星齿球面覆土盘的最优结构参数组合为安装倾角25.03°、安装间距196.66 mm、入土深度77.65 mm。取安装倾角25°、安装间距197 mm、入土深度77 mm进行了田间验证试验,试验结果表明:最优参数组合下,覆土量平均值为241.46 g,与仿真结果基本一致,相对误差为5.12%,覆土量变异系数为3.71%,覆土均匀,作业质量好,覆土作业后种子播深满足农艺要求,星齿球面盘式覆土装置能有效改善播种机的覆土性能。

关键词：播种机覆土装置星齿球面盘 EDEM仿真

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有机稻田株间目标识别及机械除草技术综述

农机化研究 2022年第8期44卷 9-14页

作者：靳文停周成马浏轩葛宜元佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007 黑龙江省农垦科学院哈尔滨150038

水稻田株间除草是水稻机械除草的技术难点,也是实现不使用化学除草剂的有机水稻种植管理的瓶颈技术,这一技术发展对水稻田间杂草有效控制、有机稻扩大种植和农田环境保护具有重要作用。为此,通过调研和对资料的梳理,综述了国内外水稻株... 详细信息

水稻田株间除草是水稻机械除草的技术难点,也是实现不使用化学除草剂的有机水稻种植管理的瓶颈技术,这一技术发展对水稻田间杂草有效控制、有机稻扩大种植和农田环境保护具有重要作用。为此,通过调研和对资料的梳理,综述了国内外水稻株间目标识别技术、复杂环境路径规划算法、机械除草相关机型、除草关键部件设计及理论分析的研究现状,并结合我国基本国情与精准农业、智能农业等农机发展目标,提出了国内在水稻田株间杂草问题上的发展趋势。

关键词：水稻田株间除草目标识别技术机械除草部件

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林果机械振动采摘理论与装备研究进展

农业机械学报 2023年第S1期54卷 144-160页

作者：靳文停赵金辉庄腾飞刘忠军杨学军刘立晶中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083

中国是林果起源地之一,采摘是林果产业生产中的重要环节。机械化采摘是实现代替人工作业进行林果快速收获的重要手段之一,是现代化农业发展驱动下的必然走向。机械振动采摘是目前应用最为广泛的技术,林果采摘机械的工作性能主要由振动... 详细信息

中国是林果起源地之一,采摘是林果产业生产中的重要环节。机械化采摘是实现代替人工作业进行林果快速收获的重要手段之一,是现代化农业发展驱动下的必然走向。机械振动采摘是目前应用最为广泛的技术,林果采摘机械的工作性能主要由振动效果决定。因此,本文通过对国内外各类林果机械振动采摘装备的研究分析,归纳出影响振动采摘的因素、果树三维重构与等效模型、果实振动脱落特性以及振动能量传递与耗散等4大关键机械振动采摘理论,并阐明了各理论目前存在的不足。在此基础上阐述了国内外林果机械化采摘装备的研究现状和进展,分析了林果机械式采摘机的适用范围、工作原理及分类,总结了典型振动式及接触式采摘机的机型和技术参数,指出了各机型应用作业产生的实际问题。结合林果产业应用场景和发展要求,分析了中国林果机械化采摘面临的主要问题,认为缺乏系统性理论研究、关键技术研究进展缓慢是制约林果机械化发展的关键,提出了未来林果机械化采摘的技术重点是高效、精准、低损收获,最终为实现林果自动化、智能化采摘的建议。

关键词：林果机械化采摘采摘机振动理论

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倒V型稻田株间除草装置虚拟仿真及验证

中国农机化学报 2022年第10期43卷 72-77页

作者：靳文停葛宜元樊文武马浏轩李文龙杨荣敏佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007 佳木斯博发农业机械研究有限公司黑龙江佳木斯154007

针对现有稻田株间除草装置除草率低、伤苗率高的问题,对已设计的倒V型稻田株间除草装置进行有限元虚拟仿真。采用ALE多物质单元体算法建立土壤—水耦合模型,运用罚函数法,对除草爪与土壤—水模型进行流固耦合。采用二次正交旋转组合试... 详细信息

针对现有稻田株间除草装置除草率低、伤苗率高的问题,对已设计的倒V型稻田株间除草装置进行有限元虚拟仿真。采用ALE多物质单元体算法建立土壤—水耦合模型,运用罚函数法,对除草爪与土壤—水模型进行流固耦合。采用二次正交旋转组合试验设计方法选取机器前进速度、除草爪转速与水层厚度进行虚拟仿真试验与分析,得到各因素及其一级交互作用对除草爪与土壤—水模型扰动率的影响规律,影响扰动率因素为除草爪转速>水层厚度>机器前进速度。通过对虚拟仿真试验结果进行优化设计,得到倒V型株间除草装置最佳因素参数组合为机器前进速度为0.53 m/s,除草爪转速为180 r/min,水层厚度为0.01 m。通过对仿真优化设计结果室内试验验证可知,倒V型稻田株间除草装置在最佳因素参数组合下进行除草作业平均除草率85.04%、平均伤苗率3.62%,满足稻田机械株间除草农艺要求。

关键词：稻田土壤株间除草装置有限元方法流固耦合正交试验

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纸筒式膜土两级分离回收机设计与试验

农机化研究 2020年第6期42卷 181-184,196页

作者：马浏轩靳文停黄德臣魏晓蕾廖裴彬佳木斯大学机械工程学院

针对东北地区现有地膜回收机膜土分离难、回收后杂乱等问题,研制了一种新型纸筒式膜土两级分离回收机。介绍了纸筒式膜土两级分离回收机的结构及工作原理,对主要部件进行了阐述与计算。以机组前进速度、输送带长度、输送带倾斜角为影响... 详细信息

针对东北地区现有地膜回收机膜土分离难、回收后杂乱等问题,研制了一种新型纸筒式膜土两级分离回收机。介绍了纸筒式膜土两级分离回收机的结构及工作原理,对主要部件进行了阐述与计算。以机组前进速度、输送带长度、输送带倾斜角为影响因素,利用土槽试验台进行了3因素3水平回归正交试验,并采用Design-Expert8.0.6软件对膜土分离率进行优化分析,得出了机组前进速度、输送带长度、输送带倾斜角3个因素对膜土分离率影响的主次关系。

关键词：纸筒收集两级分离分离率摩擦传动

基于Creo Simulate的青饲收获机滚刀设计与试验

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中国农机化学报 2020年第3期41卷 99-103页

作者：靳文停葛宜元孟庆祥姜永成王俊发岳晓娜佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007 佳木斯博发农业机械研究有限公司黑龙江佳木斯154007

滚刀是青饲收获机功率消耗最大的部件,若刀具设计不佳,会增加整机功率消耗。以自主研制的青饲收获机滚刀为研究对象,根据设计要求及秸秆的物理特性,确定刀具的类型、数量及排列方式。借助于Creo Parametric 5.0软件建立滚刀的三维模型,... 详细信息

滚刀是青饲收获机功率消耗最大的部件,若刀具设计不佳,会增加整机功率消耗。以自主研制的青饲收获机滚刀为研究对象,根据设计要求及秸秆的物理特性,确定刀具的类型、数量及排列方式。借助于Creo Parametric 5.0软件建立滚刀的三维模型,并利用Simulate有限元分析法对弯刀进行静态分析和优化,结果表明,当弯刀厚度减小2 mm时,弯刀最大变形量为0.059 86 mm,较优化前增大0.031 68 mm;最大应力为25.614 4 MPa,较优化前增加9.433 6 MPa。变形量、应力有所增加,但依然能够满足滚刀使用要求。以滚刀功率消耗为试验指标进行验证试验,结果表明,当弯刀厚度减小2 mm时,功率消耗有所减小,但弯刀整体质量却减少了25%,提高机具经济性,也证明仿真优化结果可靠。研究结果为后续滚刀的可靠性试验提供一定的参考。

关键词：青饲收获机滚刀有限元分析结构优化秸秆

基于LS-DYNA的水田株间除草爪切削土壤仿真分析

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农机化研究 2023年第3期45卷 203-209页

作者：靳文停王深研钱海峰李文龙杨家豪马浏轩佳木斯大学机械工程学院黑龙江佳木斯154007 黑龙江省农垦科学院哈尔滨150038

为解决目前水田株间除草部件设计周期长、试验效果差等问题,以及更好地揭示黑龙江省水田除草机株间除草爪与土壤间的关系特性,采用集成建模思想研究株间除草对爪切削土壤问题。首先,采用Creo 5.0软件对除草爪与土壤进行三维建模;然后,... 详细信息

为解决目前水田株间除草部件设计周期长、试验效果差等问题,以及更好地揭示黑龙江省水田除草机株间除草爪与土壤间的关系特性,采用集成建模思想研究株间除草对爪切削土壤问题。首先,采用Creo 5.0软件对除草爪与土壤进行三维建模;然后,将建好的三维模型导入Hyper Mesh2017软件进行模型修复与网格划分,利用LS-PrePost进行关键字定义;最后,利用LS-DYNA软件对除草爪切削土壤过程进行有限元仿真分析。采用有交互作用的正交试验方法选取除草爪入土深度、旋转角速度和机器前进速度3个因素,进行3因素3水平仿真试验分析,得到各因素及各因素间一级交互作用对试验评价指标土壤所受平均有效应力的影响规律。仿真结果表明:各因素对土壤平均有效应力影响主次顺序为:除草爪转速、机器前进速度、机器前进速度×除草爪转速、入土深度×机器前进速度、入土深度、入土深度×除草爪转速。仿真回归模型呈正态分布,表明该模型可靠,可以用作预测试验模型,可为水田株间除草爪在不同田间作业参数提供参考。

关键词：水田株间除草部件除草爪有限元方法土壤切削仿真正交试验

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基于SolidWorks小型水稻联合收割机双动刀切割装置设计

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中国科技信息 2020年第Z1期 86-87页

作者：李永春刘向东王慧靳文停杨美玲佳木斯大学机械工程学院

根据半喂入水稻联合收割机双动刀切割装置采用的两种传动机构特点,利用Solid Works软件设计了一种适合小型半喂入联合收割机双动刀切割装置,运用Motion插件结合小型水稻联合收割机往复式切割装置的主要参数和结构原理,对其进行运动仿真... 详细信息

根据半喂入水稻联合收割机双动刀切割装置采用的两种传动机构特点,利用Solid Works软件设计了一种适合小型半喂入联合收割机双动刀切割装置,运用Motion插件结合小型水稻联合收割机往复式切割装置的主要参数和结构原理,对其进行运动仿真,由仿真运动特性曲线得出,该切割装置是工作性能可靠、切割负载均匀,切割效率是单动刀2倍,具有一定推广应用价值。

关键词：切割装置传动机构加速度 Motion 小型水稻联合收割机半喂入水稻联合收割机 SolidWorks

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玻璃幕墙清洗机器人关键技术综述

木材加工机械 2019年第6期30卷 14-20页

作者：李雪新靳文停葛宜元刘东旭孙鹏李家成佳木斯大学机械工程学院佳木斯154007

科技日新月异,各学科交叉渗透融合,玻璃幕墙清洗机器人因此也得到迅猛发展,成为服务类机器人领域中一种高新技术产业,是近年及未来的研究重点课题。从吸附方式、移动机构、清洗机构、现代智能技术等几个方面对玻璃幕墙清洗机器人的种类... 详细信息

科技日新月异,各学科交叉渗透融合,玻璃幕墙清洗机器人因此也得到迅猛发展,成为服务类机器人领域中一种高新技术产业,是近年及未来的研究重点课题。从吸附方式、移动机构、清洗机构、现代智能技术等几个方面对玻璃幕墙清洗机器人的种类及所应用技术研究现状进行了归纳总结。目前玻璃幕墙清洗机器人距离人们心中满意的目标还存在一定的差距,最后对玻璃幕墙清洗机器人未来发展趋势提出几点建议。

关键词：玻璃清洗机器人吸附方式移动机构清洗机能