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作者:方会敏; 史嵩; 乔璐; 牛萌萌; 徐高伟; 荐世春 单位:山东省农业机械科学研究院; 济南市250100; 农业农村部南京农业机械化研究所; 南京市210014
摘要:针对中国一年两熟地区麦茬地免耕播种玉米时小麦秸秆易堵塞播种机造成漏播、晾籽等问题,提出一种圆辊拨爪式的防堵机构。通过离散元模拟仿真与土槽试验相结合的方式对圆辊拨爪式防堵机构的结构参数与工作参数进行分析,进而在田间验证其防堵性能。根据拨爪高度占整个防堵机构高度的百分比设计7种不同结构型式的防堵机构。离散元仿真分析表明2/3型、3/4型和1型防堵机构的秸秆清除率均在85%以上;进一步分析得出2/3型结构在任一设定转速和前进速度下的秸秆清除性能都是最佳;且较经济的机构工作参数为转速400r/min和5km/h。借助在土槽实验室搭建的高速摄像系统发现防堵机构作业过程中秸秆受力并随防堵机构运动时,秸秆在垂直方向上有层叠堆积,这在一定程度上缓解秸秆回填。土槽试验结果表明2/3型防堵机构的最佳工作参数为转速400r/min、前进速度5km/h,与仿真试验结论一致。田间试验再次验证拨爪高度占整个防堵机构高度2/3时的机构防堵性能最佳,且其与另一商品化防堵机构的对比结果,该防堵机构在机具通过性、晾籽率、出苗率、苗高及秸秆清除率方面表现较优。
作者:陈小冬; 胡志超; 曹成茂; 王冰; 陈有庆; 顾满 单位:安徽农业大学; 合肥市230036; 农业农村部南京农业机械化研究所; 南京市210014
摘要:机械化收获薯类是当前提高我国薯类生产发展的主要方式。在目前应用收获薯类的机具中,薯茎分离不彻底,所带来的茎秆缠绕机具、人工二次分离等一系列问题,严重影响收获机具作业效率和质量,制约收获机具的发展,而茎杆分离彻底是提高机械化收获薯类水平的关键。为此,总结现有分离机构的类型和机理特点,并且对其实际作业效果进行研究分析,依据现阶段研究情况对分离机构未来的发展进行展望,旨在为设计与优化薯类收获薯茎分离机构提供理论研究方向,提高整机收获水平。
作者:罗强军; 陈永生; 韩柏和; 赵维松; 王振伟; 谢虎 单位:农业农村部南京农业机械化研究所; 南京市210014
摘要:阐述自走式打捆机的发展历程,并对目前国内外自走式打捆机的研究现状进行总结与研究;进一步调查分析我国自走式打捆机的生产与研究近况,并对不同分类的自走式打捆机进行优缺点的比较;最后就自走式打捆机的发展趋势与存在的问题提出一些建议与展望,得出自走式打捆机未来将向着多功能化,高效率和智能化的方向发展。
作者:董海龙; 张克平; 张鹏; 杨洋; 孙步功 单位:甘肃农业大学机电工程学院; 兰州市730070
摘要:随着旱寒区油菜种植规模的不断扩大,油菜收获技术已经成为该地区急需解决的问题。为此,分析国内外油菜收获机械的发展现状。欧美等发达国家大部分都已实现油菜的综合机械化生产,而我国油菜的机械化程度严重不足。概述现阶段油菜联合收获机的研究现状与当前旱寒区油菜联合收获技术和联合收获机存在脱净率低、总损失率高等问题,指出今后旱寒区油菜收获机械的发展趋势。
作者:张金; 张建润; 孙岳江; 黄筱调; 戴永奋; 裴亮(译) 单位:东南大学; 南京市210096; 马鞍山方圆回转支承股份有限公司; 安徽马鞍山243052; 南京工业大学; 南京市210009; 农业农村部南京农业机械化研究所
摘要:错齿盘铣刀由刀体和可转位刀片组成,安装在铣齿机上在可进行齿轮成形铣削工艺,属于非自由强力铣削。切削载荷、切削耐用度与加工精度是研究其切削机理的关键内容。在研究切削载荷方面,通过建立的切屑拓扑结构,应用TFEA方法,结合刀具的结构以及加工参数,采用非线性指数方程,建立切削载荷模型。采用电流测试的方法进行有效验证。由于机床的横向方向与齿形方向一致,同时是刚性薄弱方向,综合考虑三向切削载荷而不是平面切削载荷,比较三向切削载荷幅值、相位在成形时刻的变化情况。基于相位的变化,产生相位一致和相位相反两种情况,进而产生负向误差和正向误差。结合Z向运动位移,预测不同切削参数下加工精度的变化趋势,为现场加工提供指导作用。
作者:夏瑞花; 吴董军; 蒙贺伟 单位:新疆交通职业技术学院; 乌鲁木齐市831401; 乌鲁木齐经济技术开发区国投资产租赁有限公司; 乌鲁木齐市830026; 石河子大学机械电气工程学院; 新疆石河子832000
摘要:根据新疆葡萄种植施肥需要,设计2FPG-40型葡萄开沟施肥机,该机能一次完成开沟、施肥和覆土三项作业。机具由40.4kW拖拉机牵引和驱动,作业幅宽1.7m,一次可开沟施肥1行,最大开沟深40cm,沟宽15cm,作业速度1km/h。以机具的前进速度、开沟深度和绞龙转速为因素进行田间试验,结果表明机具前进速度和开沟深度对排肥变异系数差异并不显著,绞龙转速对排肥变异系数差异显著,各因素对排肥变异系数影响程度为:绞龙转速>机具前进速度>开沟深度。通过正交试验极差和方差分析得出最优组合方案为绞龙转速60r/min,机具前进速度为1.5km/h,开沟深度为30cm。
作者:梅松; 肖宏儒; 李冬; 郭守敬 单位:农业农村部南京农业机械化研究所; 南京市210014; 宁夏农林科学院; 银川市750002
摘要:以拖拉机为动力机,集成挂接式起垄、压实、覆膜、打孔、播种、盖沙作业工序,设计多工序西芹种植一体机,阐述主要以双侧旋耕起垄筑畦,气压打孔+旋转划孔复合打孔技术、气压排种技术、主动排沙与限位盖沙同步技术解决西芹膜上浅施播种、盖沙难题的工作原理,重点设计旋耕起垄、伸缩换向动力传动、压膜打孔关键部件,研制西芹复式种植一体机。经过试验表明:筑畦宽度为118.3cm,行距均值为15.18cm,株距为16.27cm,检测开孔土槽短径为31.4mm,长径为44.9mm,开孔深度为5.75~7.75mm,以上实际检测参数均满足西芹种植需求。
作者:施印炎; 汪小旵; 章永年; Morice; O.Odhiambo; 丁为民; 曹明珠(译) 单位:南京农业大学工学院; 南京市210031; 江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室; 南京市210031; 农业农村部南京农业机械化研究所
作者:高菊玲; 孙昌权 单位:江苏农林职业技术学院机电工程学院; 江苏句容212400; 江苏省现代农业装备工程中心; 江苏句容212400
摘要:利用PLC、触摸屏和传感器技术设计设施蔬菜工厂化繁育营养液供液自动控制系统。通过该自动化控制系统实现对营养液EC浓度与pH值数据的在线自动采集与自动控制。针对营养液供液系统具有非线性、大时滞的复杂控制特点,为提高系统的稳定性与可靠性,设计一个“二输入一输出”模糊控制器,通过模糊智能决策实现对系统EC、pH进行智能化调控,应用表明其EC、pH营养液参数响应速度快,过渡时间短,稳定性好,能很好的满足蔬菜生产营养液控制要求。
作者:张中锋; 石林雄; 闫典明; 李德鑫 单位:甘肃省农业机械化技术推广总站; 兰州市730046
摘要:根据山区农户加工秸秆饲料的特点,针对广大农区发展畜牧业需要解决养畜饲料等问题,设计9ZRF-300型铡草揉草粉碎机。对机具的关键部件进行分析与设计,阐明铡草揉草粉碎的工作原理,确定铡草揉草粉碎机构、喂入装置、筛网等结构及工作参数,分析铡草揉草粉碎机构中转子机构和阶梯式对称双孔锤片的工作过程,得到满足工作的结构设计和锤片数量。为延长锤片的使用寿命设计阶梯式对称双孔锤片结构;为达到喂入秸秆时物料既无反料又无架空现象,设计进料斗与垂直线夹角为15°;为满足粉碎不同粗细饲料的要求,设计秸秆饲料筛网和精饲料筛网两种筛网。性能试验结果表明,秸秆生产率480kg/h、谷类生产率600kg/h、青贮打浆生产率280kg/h,试验指标达到设计要求和相关农业行业标准要求。
作者:赵金红; 肖红伟; 丁洋; 聂莹; 张瑜; 朱珍; 唐选明; 刘敏基(译) 单位:中国农业科学院农产品加工研究所; 中国农业科学院农业农村部农产品加工综合性重点实验室; 北京市100193; 中国农业大学工学院; 北京市100083; 农业农村部南京农业机械化研究所
摘要:本文在芒果渗透脱水预处理和未预处理两种不同情况下,针对长期玻璃态冻藏过程中品质的变化进行了对比研究。使用不同浓度(30%、40%和50%)的混合糖液(蔗糖、葡萄糖、果糖3种糖,质量比为3.6∶1.0∶3.0)对芒果进行渗透脱水预处理,然后玻璃态冻藏(-55℃)6个月。结果表明,与未处理样品相比,渗透预处理使得总色差减少15.6%~62.3%,汁液流失率降低8.2%~29.5%,可滴定酸含量降低1.3%~9.4%,同时硬度增加48.8%~82.3%,维生素C含量增加72.5%~120.6%,总可溶性固形物增加21.8%~53.7%。其中,混合糖液浓度40%进行渗透脱水是最佳的预处理条件。-55℃玻璃态较-18℃橡胶态,能更好保持芒果品质。随着冻藏时间的延长,即使在玻璃态下,冷冻芒果的品质也会继续变化。然而,渗透脱水样品的品质变化程度小于未处理样品的品质变化程度。试验表明,在长期冻藏过程中,渗透脱水预处理和玻璃态贮藏可明显改善冷冻芒果的品质。
作者:印祥; 禹泽栋; 俞康; 金诚谦 单位:山东理工大学农业工程与食品科学学院; 山东淄博255000; 农业农村部南京农业机械化研究所; 南京市210014
摘要:山区、丘陵等地形环境复杂的作业区域要求农业机械底盘具备结构紧凑、整机重量小、良好的田间通过性和适应性等基本特点。而远程操控、电力驱动的农业通用履带底盘能够满足上述农业生产实际需求。为此,研制农业通用履带底盘自动控制系统,使底盘具备远程遥控功能,在减少整机重量的同时保证作业人员安全。该自动控制系统主要由数据处理单元、驱动控制单元、电机驱动器、遥控器与接收机、电机及驱动机构组成。数据处理单元连接接收机,接收遥控器发出的操作信号,并通过串口将控制指令发送到驱动控制单元。驱动控制单元接收并解析串口控制指令,根据履带底盘行走控制方法确定电机的旋转方向和旋转速度,向电机驱动器发送控制信号以实现农业通用履带底盘的前进、后退、转弯和速度调节。试验结果表明,农业通用履带底盘在远程遥控操作的状态下能够沿作业路径行驶,其控制精度、行驶稳定性和可靠性能够满足农田作业的基本要求。
作者:扈凯; 张文毅; 纪要; 祁兵; 严伟 单位:农业农村部南京农业机械化研究所; 南京市210014
摘要:为探究插秧机车架在工作工程中的瞬态动力特性,避免共振,对插秧机车架进行模态和瞬态动力学分析。利用ANSYS软件进行有限元建模,对该车架进行模态分析,获取其前20阶固有频率和模态振型,同时对其进行瞬态动力学分析,获取该车架的变形分布云图。仿真结果表明:该车架的固有频率在85Hz、111Hz、135Hz和148Hz处较为集中,应尽量避免这几个频率的振动激励;该车架的前后两端和后方圆管件较容易发生振动变形;在瞬态动力冲击下,该车架沿Y轴方向变形量最大。研究方法和结论对其他机构的设计研究提供一定的参考依据。
作者:宋涛; 孟晓军; 边炳传; 彭观明; 许振保; 仇义 单位:泰山学院机械与建筑工程学院; 山东泰安271000; 内蒙古农业大学机电工程学院; 呼和浩特市010018
摘要:研究和防治农田或草地的土壤风蚀,必须掌握风蚀地表的风沙流结构,集沙仪是观测风沙流结构和获取风蚀量的关键仪器。自动集沙仪虽然可以得到实时、连续的风蚀量,但是当排沙口气流速度过大时,气流容易冲击集沙盒底部的称重传感器,影响测量数据的正确性。以分流对冲与多级扩容式自动集沙仪的风沙分离器和集沙盒为研究模型,将集沙盒简化为排沙口气流的下行空间,下行空间与风沙分离器组成连通体,再利用Gambit软件和AnsysWorkbench软件的联合仿真,对不同参数的连通体的速度场进行分析,最后进行试验验证。结论表明:分流对冲与多级扩容式自动集沙仪的集沙盒设计参数的变化既不会影响风沙分离器内部流场的分布特征,也不会影响风沙在风沙分离器内部的分离,但对排沙口气流的影响较大,当集沙盒的设计参数满足L≥0.5D1且D2≥2D1或L≥D1且D2≥D1时,排沙口气流的部分高速气流会收缩至排沙口附近,不会冲击集沙盒下面的称重传感器,确保自动称重数据的可靠性。
作者:宫成文; 程维明; 李扬; 卞家家 单位:上海工程技术大学机械与汽车工程学院; 上海市201620
摘要:为实现高层住宅小区的垃圾回收资源化,应用气动技术实现气动垃圾回收系统的实际应用,完成系统方案设计。以项目示范工程的具体改造为例,展示系统整体规划及装配的解决方案。最终确定以高层垃圾回收管道及投放系统、地面智能化垃圾桶、地下气动垃圾输送系统为三大主要部分实现系统功能。气动系统整体损耗在20kPa以内,据此可以选择合适的动力系统实现气力输送功能。对系统主要承力部件———阀门闸板进行力学性能分析,得出垃圾的重力累积作用大于其投入系统过程中产生冲击作用的结论。初始阀门安装形式下应力集中明显,局部最大应力达到3.587×10^5N,形变量最大处达3μm。优化阀座与闸板连接形式,其形变量增加幅度不超过0.1μm,满足可靠性要求。