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高精度小区播种机自校正系统研究

农机化研究 2025年第2期47卷 44-48页

作者：李振佐杨然兵曹潘冬李国莹丁勇青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 海南大学机电工程学院海口570228 青岛普兰泰克机械科技有限公司山东青岛266109

在小区育种试验的播种环节过程中,小区行长和间隔的精准控制尤为关键,现常用的控制方式为北斗定位系统控制和编码器控制,但目前民用的北斗定位模块经过差分处理后,基本上接收北斗卫星发送的信号频率只能达到20 Hz,造成整个控制过程不是... 详细信息

在小区育种试验的播种环节过程中,小区行长和间隔的精准控制尤为关键,现常用的控制方式为北斗定位系统控制和编码器控制,但目前民用的北斗定位模块经过差分处理后,基本上接收北斗卫星发送的信号频率只能达到20 Hz,造成整个控制过程不是连续的。根据编码器的基本原理可知,控制精度虽低于北斗卫星,但编码器两个脉冲发送间隔低于北斗定位系统接收频率。为此,将编码器与北斗定位系统相互融合,设计了一种高净度的小区播种机自校正系统。大量田间试验结果表明:所研究的小区播种机自校正系统能够将小区长度误差精度控制在0.67%以内,相较于传统的编码器和北斗定位模式而言精度大大提升。

关键词：小区育种北斗定位系统编码器自校正

Li掺杂对4H-SiC光电性质影响的理论研究

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原子与分子物理学报 2025年第2期42卷 151-158页

作者：李萍尹伟潘学聪庞国旺马亚斌杨亚宏杨菲宇张盼秦彦军新疆理工学院理学院阿克苏843100 新疆理工学院机电工程学院阿克苏843100

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Li掺杂4H-SiC体系的电子结构及光学性质.结果表明,掺杂前后的4H-SiC均为间接带隙半导体,Li原子间隙掺杂后形成n型半导体,Li原子替位式掺杂体系的禁带中出现了杂质能级,降低了电子跃迁时所... 详细信息

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,计算了Li掺杂4H-SiC体系的电子结构及光学性质.结果表明,掺杂前后的4H-SiC均为间接带隙半导体,Li原子间隙掺杂后形成n型半导体,Li原子替位式掺杂体系的禁带中出现了杂质能级,降低了电子跃迁时所需的能量;对电荷差分密度图的分析表明,Li原子失去电子,导致Li-C键和Li-Si键的共价性降低,以离子性为主;在可见光区域,相比于4H-SiC体系,掺杂体系的吸收率峰值均有所提高,其中Li间隙掺杂体系吸收带边最小,吸收率峰值最大,掺杂后的4H-SiC体系对红外、可见光、紫外均能够有所吸收,说明Li掺杂能够有效拓宽4H-SiC对光的响应范围.

关键词： Li掺杂 4H-SiC 电子结构光学性质第一性原理

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非静水压作用下石膏电学性质的理论研究

原子与分子物理学报 2025年第6期42卷 129-135页

作者：周梅吴雷罗小松何宗润贵州民族大学物理与机电工程学院贵阳550025 重庆大学能源与动力工程学院重庆400044

地球内部广泛存在着差应力,这些外在因素的存在影响着矿物的性质,而矿物的电学性质与结构相变息息相关.为了更加了解地球内部结构与动力学过程,采用第一性原理方法,在等效平衡压0~10 GPa范围内计算地球内部浅层矿物石膏在静水压和非静... 详细信息

地球内部广泛存在着差应力,这些外在因素的存在影响着矿物的性质,而矿物的电学性质与结构相变息息相关.为了更加了解地球内部结构与动力学过程,采用第一性原理方法,在等效平衡压0~10 GPa范围内计算地球内部浅层矿物石膏在静水压和非静水压条件下的电学性质.计算结果表明:静水压和非静水压条件下无水石膏的密度和带隙变化基本一致,但二水石膏的密度和带隙在非静水压为6 GPa附近发生突变,这可能是由于非静水压环境使晶体结构更容易发生畸变,更有利于水分子氢键网络的重新排列和CaSO_(4)层间结构的塌缩,因此非静水压下可能更加有利于二水石膏在高温高压下的脱水反应.这对理解地幔中矿物的脱水和储水产生重大的影响,为理解地幔中矿物的脱氢和储水提供理论依据.

关键词：差应力石膏电学性质第一性原理

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柔性条式疏花执行装置试验研究

农机化研究 2025年第2期47卷 122-130页

作者：冯生张秀花孔德刚陈磊朱欣悦魏华杰河北农业大学机电工程学院河北保定071000 石家庄装备制造学校石家庄050899

疏花可以调整果树负载量,是影响果树产量和质量的重要因素。为研究机械疏花效果及其影响因素,采用自主研发的柔性条式疏花机执行装置对桃花进行试验,选取橡胶和尼龙两种材料的疏花条,以疏花条轴向间距、疏花条列数、主轴转速、工作模式... 详细信息

疏花可以调整果树负载量,是影响果树产量和质量的重要因素。为研究机械疏花效果及其影响因素,采用自主研发的柔性条式疏花机执行装置对桃花进行试验,选取橡胶和尼龙两种材料的疏花条,以疏花条轴向间距、疏花条列数、主轴转速、工作模式为试验因素,以疏花指数来评价疏花效果,并优化了装置的工作参数。结果表明:若采用尼龙疏花,疏花轴转速为400 r/min、疏花条列数为4、工作模式为冠内垂直、疏花条轴向间距为5 cm时效果最优;若采用胶条疏花,疏花轴转速为450 r/min、疏花条列数为4、工作模式为冠外平行、疏花条轴向间距为4 cm时效果最优。经试验验证,设计满足疏花的工作要求,为柔性条式疏花机的研发提供了理论依据。

关键词：桃树疏花疏花机柔性条式参数优化正交试验

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弹齿式辣椒采摘滚筒的分析与试验

农机化研究 2025年第4期47卷 160-166页

作者：沈晓凯阿力木·买买提吐尔逊靳范李谦绪徐玉龙新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆新研牧神科技有限公司乌鲁木齐830013

随着我国经济的不断发展,辣椒种植规模不断扩大,对于辣椒收获机械的需求日益增加。采摘滚筒是滚筒式辣椒收获机采摘台的主要工作总成之一,可通过对辣椒植株的高速梳刷完成采摘。为改善辣椒采摘装置的收获性能,对辣椒采摘过程进行受力分... 详细信息

随着我国经济的不断发展,辣椒种植规模不断扩大,对于辣椒收获机械的需求日益增加。采摘滚筒是滚筒式辣椒收获机采摘台的主要工作总成之一,可通过对辣椒植株的高速梳刷完成采摘。为改善辣椒采摘装置的收获性能,对辣椒采摘过程进行受力分析,并借助Adams软件对采摘滚筒进行运动学分析,旨在为今后辣椒采摘装置的设计制造提供参考。同时,确定了采摘弹齿结构、转速等关键参数,对弹齿运动过程进行分析,通过理论分析确定滚筒转速的范围,并设计Box-Behnken试验。结果表明:在较优参数组合下,即前进速度6.4 km/h、预设弹齿间隙89 mm、滚筒转速180 r/min时,辣椒破损率优化值为2.4%,符合行业要求。

关键词：辣椒采摘滚筒弹齿仿真

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马铃薯收获机多级输送装置机械损伤研究

农机化研究 2025年第3期47卷 138-145页

作者：李向东尚书旗陈明东郎秀丹姚文彬李文乐青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 青岛农业大学食品学院山东青岛266109

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、筛分率低的问题,通过对马铃薯一级输送装置运动、薯土分离耦合机理和作业过程中马铃薯碰撞损伤的分析,确定了以一级输送装置输送带倾角、运行速度、振幅和振频为试验因素,以筛分效率和... 详细信息

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、筛分率低的问题,通过对马铃薯一级输送装置运动、薯土分离耦合机理和作业过程中马铃薯碰撞损伤的分析,确定了以一级输送装置输送带倾角、运行速度、振幅和振频为试验因素,以筛分效率和伤薯率为试验指标进行正交试验。对正交试验结果建立数学模型并进行参数的优化求解,确定当输送带倾角24°、升运带运行速度1.4 m/s、振幅27 mm、振频5.9 Hz为装置优化参数进行作业时,与传统作业方式相比薯土分离效率提高5.859%,伤薯率降低3.738%,能更好地满足实际马铃薯收获作业的要求。为解决马铃薯机器挖掘与人工捡拾工作效率不匹配的矛盾,设计了马铃薯升运装车液压系统,分析了二级输送装置驱动马达的压力和流量特性,结果表明:二级输送装置液压回路中安装液压单向限流阀,油路中流量与压力趋于稳定,有效地提高了系统稳定性,为大型马铃薯联合收获机的研制提供了理论基础。

关键词：马铃薯收获机输送分离装置液压系统压力流量

基于EDEM的花生联合收获机清选装置设计与试验

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农机化研究 2025年第1期47卷 99-105页

作者：白云李娟徐盛果青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 江苏深瑞光学技术有限公司南京210031

为进一步降低花生联合收获清选除杂过程中荚果损失率高、含杂率高等问题,重点研究了花生混合物(花生荚果—茎秆—土杂)基本物理参数和悬浮特性,创新提出了一种风筛组合式花生清选装置。该振动筛上筛采取锯齿式结构,下筛采取孔式结构,增... 详细信息

为进一步降低花生联合收获清选除杂过程中荚果损失率高、含杂率高等问题,重点研究了花生混合物(花生荚果—茎秆—土杂)基本物理参数和悬浮特性,创新提出了一种风筛组合式花生清选装置。该振动筛上筛采取锯齿式结构,下筛采取孔式结构,增加了花生混合物运动距离,提高了花生混合物清选效率。为确定振动筛最佳工作参数,结合EDEM仿真软件,建立了花生荚果—茎秆—土杂离散元模型,系统分析了振动筛往复作业过程中花生混合物的运动轨迹,并以振动筛振幅、频率和倾角为试验因素,以损失率和含杂率为试验指标进行试验优化分析,通过Design Expert 10试验分析软件Optimization,对试验结果进行优化。结果表明:在振动筛最佳工作参数下,即振幅为5.4 mm、频率为24 Hz、倾角为8°时,花生混合物损失率为1.57%,含杂率为1.19%。

关键词：花生清选除杂 EDEM 试验分析

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云控制水肥药械智能监控平台的设计与实现

农机化研究 2025年第2期47卷 75-80页

作者：林秀君胡佳宁孙涛张晓乾任振辉河北农业大学机电工程学院河北保定071001 石家庄鑫农机械有限公司石家庄052400

随着我国农业现代化水平的提高,以水肥药械为核心的现代农业服务体系成为未来行业发展的方向。为此,采用B/S结构模式,使用Django框架,选用MySQL数据库,设计并实现了一种云控制水肥药械智能监控平台。平台拥有完善的机构、数据交互、用... 详细信息

随着我国农业现代化水平的提高,以水肥药械为核心的现代农业服务体系成为未来行业发展的方向。为此,采用B/S结构模式,使用Django框架,选用MySQL数据库,设计并实现了一种云控制水肥药械智能监控平台。平台拥有完善的机构、数据交互、用户和权限等管理功能,可实现水肥药械的数字化管理;嵌入了基于Bi-LSTM与LightGBM融合的参考作物蒸散量预测方法,可实现对作物灌溉的实时预测;增加了作物施肥计算公式以及施肥用药数据库,可为用户对肥、药的施用提供科学的参考依据。实际运行及性能测试结果表明:平台的架构和模块设计合理,功能较全面和灵活,可有效满足设施园区对于水肥药械的管理需求,推动现代化农业发展。

关键词：水肥药械一体化智能监控平台云控制 Django框架

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甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台的设计与试验

农机化研究 2025年第2期47卷 131-138页

作者：谭营尚书旗王东伟何晓宁贾夕宁朱浩郑超张习文青岛农业大学机电工程学院山东青岛266109 威海佳润农业机械有限公司山东威海264200

为解决甘薯秧蔓相互交错缠绕、难以分离导致收获困难的问题,设计了一种甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台,并对仿垄型拨禾切割机构、伸缩弹齿捡拾机构的作业过程进行受力及运动分析,得到其作业参数范围。为避免仿垄型拨禾切割机构和伸缩弹... 详细信息

为解决甘薯秧蔓相互交错缠绕、难以分离导致收获困难的问题,设计了一种甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台,并对仿垄型拨禾切割机构、伸缩弹齿捡拾机构的作业过程进行受力及运动分析,得到其作业参数范围。为避免仿垄型拨禾切割机构和伸缩弹齿捡拾机构在作业过程中发生缠绕,搭建了甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台的试验台架,进行单因素试验,以此来确定仿垄型拨禾切割机构和伸缩弹齿捡拾机构的最佳转速范围;利用Design-Expert 13.0软件中Box-Behnken试验设计方法,研究前进速度、切割转速、捡拾转速三因素两两交互作用对甘薯秧蔓回收率、缠绕程度、伤薯率的影响,并建立回归模型,进行试验参数优化,得到最优工作参数组合,即前进速度0.995 m/s、切割转速61.043 r/min、捡拾转速100.939 r/min,此时甘薯秧蔓的回收率为94.553%、缠绕程度为2.169%、伤薯率为0.213%。为验证最优参数的可靠性,将最优工作参数组合数据化零为整,作为田间试验的作业参数,进行田间试验验证,结果表明:甘薯秧蔓的薯秧蔓回收率为93.55%,缠绕程度为2.42%,伤薯率为0.38%。

关键词：甘薯秧蔓机械化收获防缠绕割台响应曲面