国家自然科学基金(51275318)
- 作品数：40 被引量：337H指数：13
- 相关作者：林静李宝筏马铁田阳张祖立更多>>
- 相关机构：沈阳农业大学青岛农业大学铁岭县农机化技术推广服务站更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金公益性行业(农业)科研专项更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术金属学及工艺更多>>
- 秸秆深埋还田机螺旋开沟装置的设计与试验被引量：5
- 2018年
- 秸秆深埋还田机在进行田间作业时,能否开出符合机具作业要求的深沟是秸秆深埋的关键。目前国内秸秆还田机种类繁多,但具有深埋作用的机具相对较少,东北地区常年使用小四轮拖拉机进行田间作业,犁底层逐年加厚上移,导致土壤耕层变浅,土壤肥力下降,影响了作物产量。针对这一情况,设计一种具有螺旋开沟装置的秸秆深埋还田机,探究单螺旋开沟装置和并排双螺旋开沟装置的优缺点,并通过田间试验最终确定螺旋开沟装置的主要结构配置。通过对螺旋开沟过程中土壤颗粒的运动过程分析,确定螺旋叶片的主要参数,单轴螺旋线对称布置的螺旋开沟器为变螺距螺旋,最大螺旋升角为16°,双轴并排布置的螺旋开沟器恒定螺距,螺旋升角为16°。经过理论计算分析得开沟器转速为268r·min^(-1)。为寻找最合适的开沟装置,确定螺旋装置的最优工作运动参数,以拖拉机前进速度、螺旋开沟装置转速和开沟深度为试验影响因素,以单螺旋和双螺旋的开沟深度合格率和秸秆深埋率为试验指标,设计三因素三水平正交试验。试验结果表明:当拖拉机前进速度为3km·h^(-1),开沟装置转速为270r·min^(-1),开沟深度为28cm时,安装有双螺旋开沟器的秸秆还田机开沟稳定,开沟深度合格率为99.1%,深埋秸秆的效果最好,深埋率可达91.4%。试验结果可为螺旋式秸秆深埋还田机开沟装置的选择提供理论和实践依据。
- 林静马铁高文英李宝筏宋健鹏吕秋立
- 辽西褐土区灭茬深松起垄联合作业机的设计被引量：3
- 2018年
- 由于旱地农业生产中持续小型农机浅耕与重用轻养,使土壤有效耕层变浅,犁底层加厚,造成耕层土壤的理化特性恶化,地力下降,导致农田干旱、水土流失,土壤养分降低等,严重制约了农作物生产力的提高。为此,在研究分析现有联合整地作业机的基础上,针对辽西褐土区的土壤合理耕层构建,研究了一种可实现灭茬、旋耕、深松、起垄和镇压等多项作业的灭茬深松起垄联合作业机。通过理论分析确定了该联合作业机的整机结构参数,利用Solid Works软件对该机具优化设计,建立了机具三维模型,且对其关键部件进行有限元分析,验证了关键部件结构强度满足设计要求。该机具工作过程中不仅可以有效打破坚硬的犁底层,改善土壤结构,同时可以提高土壤的有机质含量,达到蓄水保墒的目的。
- 吕秋立林静马铁宋健鹏田阳
- 关键词：旋耕刀深松起垄联合作业机
- 玉米秸秆还田机的设计与参数研究被引量：16
- 2016年
- 针对我国大部分地区现阶段仍存在的秸秆随意堆放、焚烧秸秆污染环境和秸秆后期处理利用率低等问题,通过分析国内外现有秸秆还田机的优缺点,利用计算机Solid Works软件优化设计适合东北地区玉米秸秆还田机,并利用ANSYS软件对其关键部件刀辊进行校核和模态分析。在理论分析基础上,对该机进行结构参数优化,确定其临界转速为8 616.6r/min。通过Mat Lab来模拟分析刀片在实际工作中的运动轨迹,进而为秸秆还田机的优化设计提供参考。
- 薄鸿明林静
- 关键词：秸秆还田机有限元分析动力学分析
- 气力式1JH-2型秸秆深埋还田机设计与试验被引量：15
- 2018年
- 针对东北黑土区合理耕层构建秸秆深埋还田的技术要求,实现虚实并存合理耕层结构,研制了气力式1JH-2型秸秆深埋还田机,能够一次完成破茬、秸秆捡拾粉碎、开沟碎土、行间深松、秸秆深埋、覆土镇压等功能。机具主要由传动系统、破茬装置、捡拾粉碎装置、气力输送装置、开沟装置、覆土装置、镇压装置等组成。其关键部件是气力输送装置,应用离散元气固耦合数值模拟法对秸秆在气力气力输送装置中不同转速下的运动过程进行了数值模拟研究,得到了秸秆和气流输送气固耦合的运动规律。正交试验结果表明,机具运行最优参数组合为开沟装置转速215 r/min,风机转速1 850 r/min,机具作业速度3.0 km/h。田间试验表明,在最优参数组合条件下,秸秆深埋率为94%,秸秆粉碎合格率为94.2%,碎土率为95.4%,满足了东北黑土区秸秆深埋还田技术指标要求,为秸秆深埋还田机的改制和评价提供参考。
- 田阳林静李宝筏张桐嘉齐林王佳琦
- 关键词：计算机仿真
- 轻量化玉米垄作免耕播种机设计与试验被引量：16
- 2017年
- 针对目前东北地区的免耕播种机主要依靠自重增加下压力来保证开沟深度的问题,设计了2BQM-2型轻量化玉米垄作免耕播种机,重量为一般免耕播种机的一半,可减轻对土壤的压实。轻量化垄作免耕播种机采用悬挂方式与拖拉机联结成作业机组,利用拖拉机液压系统的位置调节法来控制破茬深度。为了验证作业机组的工作性能,田间试验以播种机速度、播种深度、秸秆覆盖量为试验因素,以免耕播种机的工作阻力和粒距合格率为试验指标,进行三因素五水平二次回归正交试验。试验结果得到的最佳工况组合为:播种机速度为1.21 m/s,播种深度为4.96 cm,秸秆覆盖量为0.73 kg/m2时,播种机工作阻力为3.62 k N,粒距合格率为93.63%。经过对免耕播种机优化设计有效减轻了免耕播种机的重量,减少了机器的制造成本和工作时对土壤的压实,降低了能耗。经田间测量镇压轮压实土壤的深度平均为10 mm,相对现有的垄台被压平的机具,工作效果良好。
- 刘艳芬林静李宝筏
- 关键词：免耕播种机玉米轻量化
- 基于Halcon的无序堆放状态下农机热态锻件的三维模板匹配研究被引量：2
- 2016年
- 热态锻件的连续和无序堆放是许多农机锻件生产的特点,如何在无序堆放的条件下进行三维模板匹配和检测是机器视觉测量的难点。在研究双目立体视觉原理和模板匹配算法的基础上,重点讨论了基于机器视觉软件Halcon的三维模板匹配的原理、方法和步骤。并基于Halcon软件平台开发了相应的三维重构、模板匹配及检测系统,实现了热态锻件的三维重构和三维模板匹配。对具有联接方孔的犁体锻件进行实验,结果表明,基于Halcon软件进行三维重构和三维模板匹配,可以将被测件从无序堆放的背景中提取出来,为后续热态锻件的连续、在线、实时、尺寸检测提供了参数。
- 邢作常田素博刘思瑶林静张祖立
- 关键词：机器视觉
- 秸秆深埋还田机覆土装置的参数优化与试验被引量：1
- 2019年
- 秸秆深埋还田机在田间作业过程中,覆土镇压的效果是检验机具覆土装置设计合理性的关键。由于东北地区棕壤土玉米种植过程中,连年的化肥施用与拖拉机等机组的田间作业,导致土壤犁底层上移、理化性质变差,影响农作物产量,秸秆的焚烧又会造成严重的污染,因此寻求合理的秸秆利用方式变得十分必要。为了改善机组在工作过程中阻力过大、覆土镇压效果差等问题。设计一种螺旋式覆土装置,探究其在机具覆土作业过程中的优缺点。结合覆土原理,通过对覆土装置运动过程中土壤颗粒的运动过程进行分析,通过理论计算和优化设计,确定了螺旋叶片的主要参数:螺旋轴直径为50mm,长度为1100mm,覆土宽度为1200mm,两螺旋叶片间距为500mm,螺距为250mm,最大螺旋升角为16°,螺旋线的圈数为2圈,两螺旋叶片对称布置。为确定机具的最佳工作参数,进行三因素五水平二次回归正交组合试验,试验选取机具的前进速度、覆土器转速、开沟深度为试验因素,覆土合格率为试验指标。通过对田间试验的数据分析,改进后机组的最佳工作性能参数组合为:机具前进速度2km·h-1、覆土器转速290r·min-1、开沟深度25cm。田间试验表明:覆土合格率为97.1%,满足秸秆深埋还田的技术要求和地方标准,可以为秸秆深埋还田机覆土装置的设计与优化提供理论参考。
- 林静孟凡成高文英
- 关键词：秸秆还田深埋正交试验
- 免耕播种机漏播补偿系统设计与试验被引量：21
- 2017年
- 针对免耕播种机作业时存在漏播问题,设计了一种漏播自动补偿系统,建立了补偿装置驱动的数学模型,应用滑模变结构控制算法设计了补偿系统控制器,并对补偿系统的动态响应性能进行了仿真分析。通过补种控制算法,确定了补种机构与主排种器的距离S和离地高度H,得到了补种排种盘转速n和播种机行进速度v_m、粒距L_l之间的关系曲线,对排种器安装高度H、粒距L_l、传送带速度v_m进行了二次回归正交试验,验证了漏播补偿系统的补种性能。台架试验的最佳工况组合为,补种排种器安装高度15.33 cm、粒距25.16 cm、传送带速度3.52 km/h时,补种成功率可达96.5%。田间试验表明,安装漏播补偿系统后,免耕播种机播种合格率均值为98.72%,有效提高了播种质量。
- 吴南林静李宝筏张本华谷士艳
- 关键词：免耕播种机滑模控制正交试验
- 阿基米德螺线型破茬开沟和切拨防堵装置的设计与试验被引量：31
- 2015年
- 针对东北保护性耕作区玉米垄作农业技术对研发免耕播种机的要求,该文以阿基米德螺线为基础,分析了缺口圆盘刀破茬性能和理想种床对破茬刀的技术要求,进行了阿基米德螺线型缺口圆盘破茬刀的结构优化以及最优参数的优选,研制了破茬开沟和切拨防堵装置。田间试验表明,破茬开沟装置能开出＂V＂形沟,2片螺线型缺口圆盘刀直径为350 mm、入土深度为40 mm时,播种开沟宽度为28 mm;切拨防堵装置单片圆盘破茬装置质量为113 kg、破茬深度为70-100 mm时,开沟宽度为40-50 mm,清垄部件清垄宽度为210 mm,均达到了农业技术要求。同时,确定提高破茬率切拨防堵装置的最佳工作参数：机器前进速度为2.22 m/s,配质量为113 kg,破茬圆盘刀入土深度为7.50 cm;得出各因素对破茬率影响的主次顺序为机器配质量〉机器前进速度〉入土深度。该研究为高留茬模式和高留茬碎杆覆盖模式的保护性耕作地区的免耕播种作业提供了参考。
- 林静李宝筏李宏哲
- 关键词：农业机械阿基米德螺线
- 基于机器视觉和结构光的犁体样板曲线测量被引量：3
- 2016年
- 以犁胫为试验对象,采用结构光和双目立体视觉,在实验室条件下,搭建了热态犁体锻件样板曲线三维重构和测量系统,提出了非高斯分布激光条纹边缘的形态学检测方法和亚像素中心的提取算法;在对原始图像立体校正基础上,研究了对激光条纹进行二次校正和高精度匹配的方案和算法,提高了左右图像立体匹配和三维重构的精度和速度,并在Halcon平台上,实现了犁体结构光样板曲线的光刀中心提取、重构、拟合和数学描述,解决了犁体样板曲线尤其是热态锻件犁体样板曲线测量难的问题.在Intel(R)Core(TM)i7-5500U CPU@2.40 GHz处理器上运行,测量精度1.88 mm,耗时316 ms.试验证明,以结构光和双目立体视觉为手段对犁体样板曲线进行测量,避免了热态锻件辐射光的影响及其他干扰影响,具有一定精度和可行性,可以提高犁体设计、制造、检验的效率和方便性,为犁体轮廓的检验、测绘、描述、制造和设计提供了新的途径.
- 邢作常田素博刘思瑶林静张祖立
- 关键词：犁体结构光机器视觉
