针对水稻机械化收获后缺乏专用运输机械的情况,设计开发了一种分置式静液压传动系统与机械式有级变速器串联的履带式行走系统。为了减小驱动功率,设计中采用降低履带接地长度与轨距之比和加大履带宽度的方法,并给出了的驱动功率选取方法。试验证明,该行走系统能实现无级调速和大范围传动比变化,满足了稻田低速运输和公路高速运输的要求,且操作性能良好。

针对高密度水产养殖领域人工喂养效率低,重复喂料、漏投等问题,造成养殖时会出现饿死或撑死现象,设计了颗粒饲料自动投放系统。颗粒饲料自动投放系统主要分两部分,管路设计和控制系统设计。管路设计的主要功能是点对点供料,少量多次供料,可以实现管路清洁等功能。控制系统设计采用了专为颗粒饲料设计的电磁阀和吸送料一体装置。试验结果表明:颗粒饲料自动投放系统能提高颗粒饲料投放效率,节约人工成本,避免因人工投料不精确所造成的水质恶化等问题。

通过提出一种新的核桃破壳方式,介绍气动式核桃破壳机的核心部位—气动系统,并对其参数设计进行优化,理论分析得出打击气压P_打=0.65MPa,一次夹紧气压P夹1=0.2MPa,二次夹紧气压P夹2=0.72MPa。在气动控制部分,利用PLC可编程控制器进行控制两次气压转换和打击三个动作,编制程序,通过正交试验验证并优化。

本文提出了一种基于磁流变液阻尼器的压力脉动自调控喷雾系统,通过PLC实时地反馈系统的工作状态,实现对压力脉动闭环控制。本文建立了该系统的数学模型,理论分析表明,该系统可以调节喷雾机液泵出口处液体的压力脉动;实验结果表明,当系统状况发生改变的时候,该系统能够通过改变阻尼器的工作参数,使得喷雾管路始终保持调节压力脉动的最佳效果。由于磁流变液的响应时间是毫秒级的,此系统对于高频的压力脉动也适用。

为解决拖拉机传统驱动桥与整机刚性连接带来的震动和颠簸问题,改善拖拉机在崎岖道路上的驾驶平稳性和安全性,提高作业的质量和效率,设计重型拖拉机全独立式悬浮转向驱动桥的液压系统。该系统采用负载敏感变量柱塞泵,兼用于本液压控制系统和主机工作系统,从而降低产品成本;采用电磁阀组适时精量控制进出悬浮油缸液压油量从而达到调节支撑刚度的目的。重点介绍该液压系统的结构组成、元件选型、工作原理分析以及试验验证。试验结果表明,该全独立式悬浮转向驱动桥性能良好,液压系统稳定可靠,各动作反应灵敏,3 h系统温升72℃、最大静态压力13.8 MPa、最大悬浮高度95 mm、回油背压1.5 MPa,各项检测值均满足设计指标要求。本液压系统的设计为重型拖拉机全独立式悬浮转向驱动桥的研发提供技术支撑,并填补国内同类技术空白。

轴向柱塞泵广泛应用于农机液压系统中,但工作过程中受到机械振动和液压冲击,容易诱发故障,严重时导致设备损坏。本文针对以上因素开展柱塞泵的运动学和动力学分析,期望通过对柱塞泵自由度、运动和受力规律的推导计算及仿真分析来探索柱塞泵产生机械噪声的主要原因。通过建立起相应的数学模型,运用Pro/E软件对柱塞泵进行几何建模,利用接口程序Mechanism/Pro将柱塞泵几何模型转换到多体动力学软件ADAMS中,根据柱塞泵的运动规律添加复杂约束和力,进行运动学和动力学仿真分析,得到主要零部件不同工况下的位移、速度、加速度和受力曲线。将理论推导和仿真分析对比,从机械角度分析噪声的原因是柱塞所受惯性力的急剧变化和柱塞滑靴组件连接点的压力超调大于额定压力的5%。

为解决甘蔗联合收割机液压系统在时变工况下的载荷匹配和速度稳定性问题,首先通过试验测试甘蔗有倒伏和无倒伏两种典型工况下关键部件中液压马达的工作载荷和转速,运用Ncode软件进行数据处理。试验数据分析表明:甘蔗机械收获的过程中,各工作部件的载荷和转速随时间的变化而变化,在有倒伏工况下载荷最大波动幅度达到13 MPa,转速最大波动幅度达到269 r/min。基于甘蔗联合收割机的载荷特征,选取PVG(Proportional Valve Group)电液比例阀组进行负载匹配,运用AMESim对液压系统的运行特性和节能机理进行研究。仿真结果表明:采用PVG比例阀的负载敏感系统相比较于节流调速系统,在有倒伏情况下马达转速波动幅度可减小到15.38 r/min,无倒伏情况下工作部件的功率消耗最高可降低59.81%。

为实现果园机械化管理生产,产业的提质增效,促进现代林果业的健康可持续发展,结合新疆兵团的实际情况,研制开发适用于特色林果业的采摘升降作业平台。对果园机具的整机结构和关键部件进行计算设计、优化选型,通过实地测试,确定行走、转弯、爬坡、升降、采摘等各项性能参数指标。测试结果表明:相对于人工作业,升降平台机械作业采摘效率提高50.31%,采摘量提高41 kg/h,集采摘、运输、修剪等各种功能于一体,同时又降低生产成本、保障作业人员的人身安全、减轻工作强度和提高劳动舒适性。

针对大田蔬菜种植病虫害防治需求,利用高地隙四轮转向液压底盘,设计一种遥控喷杆喷雾机。采用PID控制算法设计液压驱动系统和变量施药系统。液压驱动系统通过对比实时采集的实际车速和轮速计算各轮滑转率,以理想滑转率为控制目标进行实时动力分配;变量施药系统根据实时采集的实际车速和预设的目标单位面积施药量换算目标流量,以目标流量为控制目标进行实时喷雾流量调节。在韭菜田进行不同车速下的性能考核试验,结果表明:滑转率最大的车轮为左前轮,滑转率均值为6.14%,能稳定在理想滑转率范围内;滑转率最小的左后轮是轮上载荷最大的车轮,滑转率均值为0.76%,显著小于其他车轮;喷雾作业雾滴沉积率均值为93.4%,变异系数为21.6%,变量施药系统随速调节功能良好,但作业质量随着车速增加而略有下降。该喷雾机可为大田蔬菜种植智能化植保机械的...

针对疏花环节作业强度大、成本高及机械式疏花装置参数不可调等问题,结合现代化果园种植模式的农艺要求,设计一种牵引式疏花机。通过调整疏花机转轴转速、工作位置、切入角度及胶条间隔等主要参数进行疏花作业,提高装置在果园管理工作中的使用范围,并对牵引机构、传动机构、连杆机构、机架、液压马达、导向滑轨、转动轴、胶条进行结构设计。结合疏花机工作环境及负载力大小,对液压控制系统进行选型与设计,确定液压缸内径为25 mm,活塞杆直径为13 mm,最大负载为2.5 MPa,导向套长度为17 mm,液压泵为2.5 MPa,电机为2.5 kW,并校验活塞杆稳定性。田间试验表明,当整机前进速度为4 km/h、胶条转速为300~400 r/min、胶条间隔为5 cm时,疏除率在29%~35%,满足疏花阶段的农艺要求。