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柔性刷辊式葡萄藤清土机设计与试验 被引量：1
1
作者 李金明 张佳喜 +2 位作者 王茂博 杨兴元 王毅超 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期138-148,219,共12页
为解决新疆地区现有葡萄藤清土机械伤藤率高、彩条布上方大量覆土影响葡萄藤清土上架和彩条布回收的问题,采用柔性刷辊设计了一种刷辊式葡萄藤清土机。该机关键部件为清土装置,作业时通过清土刷的旋转运动和横向伸缩机构的往复运动将彩... 为解决新疆地区现有葡萄藤清土机械伤藤率高、彩条布上方大量覆土影响葡萄藤清土上架和彩条布回收的问题,采用柔性刷辊设计了一种刷辊式葡萄藤清土机。该机关键部件为清土装置,作业时通过清土刷的旋转运动和横向伸缩机构的往复运动将彩条布上方的覆土清除。首先进行清土刷结构设计和材料选择,然后对清土刷工作过程进行运动学理论分析,得到影响清土机作业性能的主要参数。通过单因素试验确定清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径的合理取值范围,以清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径为试验因素,以清土率和伤藤率为评价指标,开展三因素三水平正交试验。试验结果表明,各试验影响因素对清土率和伤藤率的影响显著性大小顺序为清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径。较优参数组合为:清土刷转速250 r/min、横向伸缩机构往复速度0.14 m/s和清土刷回转直径600 mm,在此参数组合下进行3次验证试验取平均值,清土率为90.98%,伤藤率为3.27%,与优化值相对误差均小于5%,证明样机设计合理。 展开更多
关键词 刷辊式 葡萄藤 清土机 正交试验
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一款简易型葡萄清土机的设计与试验 被引量：1
2
作者 谢冬 郭占红 杜丽 《现代农业装备》 2023年第1期36-39,共4页
葡萄在我国种植面积大,主要集中于北方地区,由于不耐寒,冬季需修剪后埋土越冬,春季进行葡萄藤清土上架,工作量大。根据北方葡萄春季出土农机农艺要求,研发出一款结构简单、使用轻便、经济适用性强的葡萄藤清土机具,试验机具经结构力学... 葡萄在我国种植面积大,主要集中于北方地区,由于不耐寒,冬季需修剪后埋土越冬,春季进行葡萄藤清土上架,工作量大。根据北方葡萄春季出土农机农艺要求,研发出一款结构简单、使用轻便、经济适用性强的葡萄藤清土机具,试验机具经结构力学分析及试验表明,机具清土效果佳,清土合格率达92.9%,工作效率为0.63 hm2/h,机具稳定性好,适合敦煌地区葡萄藤春季清土作业。 展开更多
关键词 葡萄藤 清土机 设计 试验
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一种适合河西地区的葡萄清土机的设计与试验 被引量：11
3
作者 谢冬 张锋伟 +4 位作者 张涛 谢军海 张雪坤 戴飞 张克艳 《农业装备与车辆工程》 2016年第9期56-58,65,共4页
针对河西地区葡萄种植过程中春季葡萄藤清土工作强度大,工作效率低等问题,根据当地的农艺技术要求,设计研制了一种小型葡萄藤清土机,对机具的工作原理和关键部件进行了分析,并对样机进行田间试验。试验结果表明,葡萄埋藤清土机的清土合... 针对河西地区葡萄种植过程中春季葡萄藤清土工作强度大,工作效率低等问题,根据当地的农艺技术要求,设计研制了一种小型葡萄藤清土机,对机具的工作原理和关键部件进行了分析,并对样机进行田间试验。试验结果表明,葡萄埋藤清土机的清土合格率达92.74%,工作效率为0.6 hm2/h。试验过程中样机未出现故障,适合河西地区葡萄藤清土工作。 展开更多
关键词 葡萄藤 清土机 农业机械 设计
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自动避障式葡萄藤防寒土清土机研制 被引量：17
4
作者 马帅 徐丽明 +3 位作者 袁全春 牛丛 王烁烁 袁训腾 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1-10,共10页
针对目前葡萄藤防寒土清土机自动化程度低、清土不彻底和易伤藤等问题,该研究基于多体动力学软件RecurDyn和离散元软件EDEM耦合仿真的方法,面向中国北方砂壤土地区葡萄园内的葡萄藤防寒土清除,提出采用柔性刷子与橡胶组合的清土作业部件... 针对目前葡萄藤防寒土清土机自动化程度低、清土不彻底和易伤藤等问题,该研究基于多体动力学软件RecurDyn和离散元软件EDEM耦合仿真的方法,面向中国北方砂壤土地区葡萄园内的葡萄藤防寒土清除,提出采用柔性刷子与橡胶组合的清土作业部件,并设计了一种自动避障式葡萄藤防寒土清土机,主要由机架、避障摆动机构、避障信号采集机构、控制器、清土部件、挡土板、传动部件和限深轮等部分组成,在机具前进作业过程中,通过触杆感知自动避开水泥柱,并将葡萄藤上覆盖的防寒土清除干净。采用耦合仿真试验,模拟整机避障清土的作业过程,以机具前进速度、避障油缸速度、清土部件转速和触杆转动角度阈值为试验因素,以土壤清除率为试验指标,进行四因素二次回归正交旋转中心组合模拟试验,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归显著性分析,确定了对试验结果影响显著的因素,以土壤清除率最大为优化目标,获得了机具的最佳作业参数组合:机具前进速度0.43 m/s、避障油缸速度60 mm/s、清土部件转速550 r/min、触杆转动角度阈值10°,此时仿真优化的土壤清除率为54.65%。加工物理样机并进行田间验证试验,得到田间试验的土壤清除率为59.73%,与仿真试验的土壤清除率相对误差约为8.50%,田间试验结果与仿真优化结果基本一致,满足自动避障式葡萄藤防寒土清土作业要求。研究结果可为触土机具避障机构的整体设计及优化提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 农业机械 设计 葡萄藤防寒土 清土机 自动避障 EDEM RECURDYN 耦合仿真
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刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机设计与试验
5
作者 马帅 徐丽明 +3 位作者 许述财 牛丛 闫成功 谭好超 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期294-312,共19页
针对我国北方露地葡萄藤防寒土春季清除机械化作业清土不彻底、易伤藤和机具适应差等问题,设计了一种刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机。该机采用双翼式刮土板部件、刚性叶轮部件和柔性刷丝部件分别将葡萄藤的上方防寒土、侧边外围防寒土... 针对我国北方露地葡萄藤防寒土春季清除机械化作业清土不彻底、易伤藤和机具适应差等问题,设计了一种刮刷组合式葡萄藤防寒土清土机。该机采用双翼式刮土板部件、刚性叶轮部件和柔性刷丝部件分别将葡萄藤的上方防寒土、侧边外围防寒土和根部附近防寒土一次性清除。对关键部件进行设计,搭建基于STM32F103的控制系统,实现双翼式刮土板部件的自动避障和机具的自动调平。调平性能试验表明,当调平机架向左倾斜到最大角度或向右倾斜到最大角度时,均能在1 s内完成自动调平过程,且没有明显的超调量;当拖拉机行驶在不平整的葡萄行间时,即使拖拉机车身发生较大的倾斜变化,挂接在后侧机具上的清土部件仍能保持期望的水平状态(±2°以内)进行作业;田间清土试验表明,各清土部件运行稳定,不存在相互作业干涉的情况,清土作业后的清土率约为81.96%,葡萄藤损伤率约为1.67%,满足我国北方露地葡萄藤防寒土清除作业要求。 展开更多
关键词 农业机械化 葡萄藤防寒土 刮刷组合式 清土机
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葡萄清土扒藤机械化技术研究现状与展望 被引量：1
6
作者 宋龙 周艳 +5 位作者 何磊 韩大龙 张景 朱贺 王治民 卢雨 《新疆农机化》 2023年第5期25-28,35,共5页
目前葡萄清土扒藤作业仍以人工作业为主,劳动强度大、效率低下、成本高、作业季节性强,因此采用机械化作业已是必然发展趋势。为此,本文通过对近年来国内外葡萄清土扒藤机及其自动避障装置的研究现状进行介绍,将各机型及其避障装置进行... 目前葡萄清土扒藤作业仍以人工作业为主,劳动强度大、效率低下、成本高、作业季节性强,因此采用机械化作业已是必然发展趋势。为此,本文通过对近年来国内外葡萄清土扒藤机及其自动避障装置的研究现状进行介绍,将各机型及其避障装置进行分析和比对,研究结果表明高效稳定的避障装置是葡萄清土扒藤机械化、智能化发展的关键因素,对促进葡萄清土扒藤机械及葡萄产业化的发展具有重要意义。 展开更多
关键词 葡萄清土扒藤机 自动避障 智能化
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第四代葡萄清土机设计与试验 被引量：1
7
作者 郭占红 谢冬 《农业机械》 2022年第11期82-84,89,共4页
葡萄作为我国产量第3大鲜食水果,风味佳,口感独特,在敦煌地区大面积种植,经济效益好,但北方地区所种葡萄在春季需进行清土作业,工作量大,根据农艺需要,研发了一款适应不同树龄,一次性复合清土效率较高的葡萄藤清土机具,经力学分析和实... 葡萄作为我国产量第3大鲜食水果,风味佳,口感独特,在敦煌地区大面积种植,经济效益好,但北方地区所种葡萄在春季需进行清土作业,工作量大,根据农艺需要,研发了一款适应不同树龄,一次性复合清土效率较高的葡萄藤清土机具,经力学分析和实地开展试验表明,机具使用稳定性好,对葡萄藤的机械损伤小,适应性强,机器的综合清土效率可达93.47%,机器综合工作效率为0.62 hm2/h,该机具符合敦煌地区葡萄藤春季清土需要。 展开更多
关键词 葡萄藤 清土机 农业机械 设计
原文传递
葡萄藤防寒土与清土部件相互作用的离散元仿真参数标定 被引量：31
8
作者 马帅 徐丽明 +5 位作者 袁全春 牛丛 曾鉴 陈晨 王烁烁 袁训腾 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期40-49,共10页
为系统地研究中国北方地区沙壤土质地的葡萄藤防寒土及其与清土机清土部件常用材料(Q235钢、橡胶)相互作用的离散元仿真参数,以构建准确的土壤离散元仿真模型,该文选用整合延迟弹性模型(hysteretic spring contact model,HSCM)和线性粘... 为系统地研究中国北方地区沙壤土质地的葡萄藤防寒土及其与清土机清土部件常用材料(Q235钢、橡胶)相互作用的离散元仿真参数,以构建准确的土壤离散元仿真模型,该文选用整合延迟弹性模型(hysteretic spring contact model,HSCM)和线性粘附模型(liner cohesion model,LCM)作为土壤颗粒间的接触模型;基于土壤堆积试验,以土壤颗粒间恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数和土壤粘附能量密度为因素,以土壤堆积角为指标,利用EDEM进行通用旋转中心组合模拟试验,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归分析,以实测的土壤堆积角作为优化目标值,获得土壤颗粒间的最佳接触参数组合;利用土壤屈服试验获得HSCM模型参数;基于斜面滑动法原理,利用倾斜板试验台测得土壤与Q235钢和橡胶之间的静摩擦系数,并以此为基础,采用土壤滑落试验,以滑动摩擦角为响应值,对土壤颗粒与Q235钢和橡胶之间的恢复系数和滚动摩擦系数进行寻优,得到最优解参数组合。为验证标定优化的离散元模型参数的准确性,采用刮土板土槽试验和仿真试验进行对比分析,获得刮土板在土槽试验和仿真试验中的水平前进阻力分别为228.36 N和213.79 N,两者之间的相对误差为6.38%,表明仿真模型中土壤的物理力学特性与实际土壤基本一致,验证了葡萄藤防寒土离散元仿真参数标定结果和研究方法准确可靠。研究结果可为基于离散元法研制适用于北方地区沙壤土质地的葡萄藤防寒土清土机提供理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 土壤 离散元法 清土机 葡萄藤 防寒土 参数标定
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叶轮旋转式葡萄藤埋土单边清除机研制 被引量：19
9
作者 马帅 徐丽明 +5 位作者 邢洁洁 袁全春 于畅畅 段壮壮 陈晨 曾鉴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第23期1-10,共10页
针对目前春季中国北方葡萄种植主产区人工进行葡萄藤清土作业效率低、机械化程度低等问题,该文设计了一种适应于单边清土的叶轮旋转式葡萄藤清土机,主要由机架、刮土部件、叶轮部件和平土搅龙部件组成。刮土部件和叶轮部件能够分别将葡... 针对目前春季中国北方葡萄种植主产区人工进行葡萄藤清土作业效率低、机械化程度低等问题,该文设计了一种适应于单边清土的叶轮旋转式葡萄藤清土机,主要由机架、刮土部件、叶轮部件和平土搅龙部件组成。刮土部件和叶轮部件能够分别将葡萄藤上方和侧面土壤清除,平土搅龙部件能够将清除的土壤进一步向行间输送并使其均匀地平铺在葡萄行正中间。以机器前进速度、叶轮转速和搅龙转速为因素,以清土中心距为指标,在离散元软件EDEM中对葡萄藤清土机作业进行仿真试验,得到最佳工作参数:前进速度1.2 m/s、叶轮转速420 r/min、搅龙转速300 r/min,此时清土中心距为44 mm。加工物理样机并进行田间试验,田间试验结果与仿真结果基本一致,两者清土中心距的相对误差约为15%,满足葡萄藤清土机单边清土的作业要求。该研究可为后续其他类型葡萄藤清土机的研制提供参考。 展开更多
关键词 机械化 设计 优化 葡萄藤 清土机 EDEM
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