王剑 作品数:12 被引量:81 H指数:5 供职机构: 石河子大学机械电气工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 高层次人才科研启动基金 国家科技部农业科技成果转化资金 更多>> 相关领域: 农业科学 机械工程 文化科学 更多>>
气吸双滚筒式棉花精量排种器的设计与试验 被引量:1 2023年 【目的】为提高气吸滚筒式排种器充种性能,降低负压风机能耗,设计了一种气吸双滚筒式排种器。【方法】理论分析排种过程中棉花种子的受力状态,利用Solidworks对排种器进行三维建模,运用流体仿真软件对3.8 mm孔径的滚筒进行内流场模拟,掌握内流场速度及压力变化的规律,对比有无内置滚筒结构对型孔处气体流速的影响。利用Design-expert 13.0软件设计了两因素五水平二次旋转正交组合试验方案,以负压和前进速度为试验因素,建立了漏播率、合格率和重播率等评价指标的响应曲面,进而对工作性能进行评价。【结果】通过优化回归方程得到最佳参数组合,并经台架试验验证。在负压为2.39 kPa、前进速度为4.55 km/h的条件下,排种器播种棉花种子的合格率为91.8%,漏播率为3.3%,重播率为4.9%。【结论】自行设计的排种器可满足棉花种子精量播种的农艺要求,显著降低风机能耗,为机械化播种提供技术性参考。 卢博 倪向东 李树峰 李克志 王剑 齐庆征 邵文平关键词:棉花种子 排种器 精准农业 果园避障旋耕机的研究与设计 被引量:7 2016年 针对现有旋耕机果园作业时株距间的区域无法耕作、造成少耕漏耕现象,需要人工进行二次补耕的问题,将液压避障系统应用于果园作业,设计了一种果园避障旋耕机。通过理论分析与计算,确定了旋耕机各工作参数,并对各系统和主要工作部件进行了设计,进而确定了整机的结构与技术参数。该果园避障旋耕机结构简单、工作可靠,具有良好的使用价值与推广前景。 罗进军 王斌 毕新胜 王剑 曾小辉 明光关键词:避障系统 果园有机肥开沟施肥覆土机的设计与试验 被引量:8 2018年 针对新疆果园种植的模式,本文设计了一种果园有机肥开沟施肥覆土机,一次作业可同时完成开沟、施肥和覆土,且对于不同施肥深度要求,开沟器的开沟深度可在20~40 cm范围内自由调整,进而达到较为理想的施肥深度。通过田间试验证明,该机具在配套拖拉机的牵引下,以1~2 km/h的速度行进时,开沟器的开沟深度和施肥深度、覆土质量均达到了技术要求,试验过程中,机具未发生施肥堵塞现象,作业性能稳定,满足了果园生产需要。 王向阳 毕新胜 王剑关键词:有机肥 开沟 施肥 加工番茄刮刷采摘装置采摘过程分析 被引量:2 2018年 为揭示加工番茄刮刷式采摘装置的采摘机理,分析采摘板刮刷果实和茎秆时果实采摘受力,得出刮刷果实时果实在果蒂处受果柄拉伸和弯折力矩,该二力随采摘板的运动逐渐增大。刮刷茎秆时在果柄与茎秆连接处受果柄的弯折力矩和拉伸力,其中弯折力矩随采摘板的运动逐渐增大,拉伸力不变。由于果实与茎秆连接处和茎秆与果柄连接处连接强度较低,采摘板刮刷果实时果实从果蒂处脱落,刮刷茎秆时果实从果柄与茎秆连接处脱落,此时摘落的果实带有果柄。采摘板多次刮刷果实后果蒂发生疲劳裂纹,果柄与果实的连接强度降低,最终果实被摘落。研究结果有助于研制新型分批次加工番茄收获机械。 王剑 高明勇 王吉奎 罗新豫 罗勇军关键词:加工番茄 采摘 气吸滚筒阵列式棉花精密排种器设计与试验 被引量:40 2017年 针对气吸式棉花精密排种器输气管路结构复杂、能耗大以及排种单体只能实现单行播种等问题,采用阵列吸孔吸种、侧向气吹清种等方式,设计了一种气吸滚筒阵列式棉花精密排种器,确定了该排种器关键零部件的结构参数,建立了充种过程的力学模型。以棉花种子为播种对象,以滚筒转速、吸孔直径、气室负压为影响因子,以合格指数、漏播指数和重播指数为排种性能指标,进行二次旋转正交组合试验,建立各影响因子与排种性能指标之间的回归模型,分析了各因子对排种性能的影响规律。采用多目标优化方法,确定最佳参数组合:滚筒转速为15.5 r/min,吸孔直径为3.5 mm,气室负压为4.2 k Pa,此时排种器的合格指数为93.5%、漏播指数为2.0%、重播指数为4.5%。经试验验证,试验结果与优化结果基本一致,满足棉花精密播种的要求。在此基础上进行了排种适应性试验,试验对象为几何特性存在一定差异的新陆早48号、新陆早52号、新陆早60号3种棉花种子,结果表明:合格指数均大于92%,漏播指数均小于3%,重播指数均小于5%,说明该排种器对不同品种的棉花种子具有一定的排种适应性。 倪向东 徐国杰 王琦 彭晓睿 王剑 胡斌关键词:棉花 排种器 阵列式 工业番茄果实分离原理 2008年 基于工业番茄果实与其茎秧在形状和物料特性上的差异,本文在总结工业番茄果实分离机构的基础上,从番茄果实分离的原理着手,结合分离机型简述几种番茄果实分离方法、分离过程及各自的特点,并对番茄果实分离装置的发展趋势进行探讨。 卢勇涛 李成松 陈永成 王剑关键词:番茄 动力换挡变速器液压换挡过程仿真与试验研究 被引量:1 2024年 为满足重型车辆换挡动力不中断、换挡平顺的需求,本文设计了重型车辆动力换挡变速器换挡控制系统,利用AMESim软件,从换挡液压系统出发,对变速器换挡模块进行搭建分析,考察了换挡过程中液压系统油压特性、整车车速、冲击度以及离合器C1/制动器C2滑摩功动态特性。仿真结果表明系统能够满足动力换挡的要求;此外,针对所设计的液压换挡系统进行了台架试验,对仿真和试验的结果进行对比,仿真结果表明:目标车速响应时间提前了2.67 s, C2油压响应时间提前0.09 s且切换时间减少了13%,C1油压响应滞后0.07 s且出现压力超调量;试验结果显示:油压稳定性较差且转矩曲线响应时间提前0.06 s,并且冲击度变化曲线振幅较大。试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真结果的准确性。 王剑 潘文龙 陈华军 孟祥超 赵永强 倪向东关键词:仿真 转轴型孔式精量排种器充种性能仿真分析与试验 被引量:16 2020年 针对转轴型孔式棉花精量排种器在充种过程中由于型孔未囊取种子而造成漏播的问题,该研究通过建立棉种充填过程的运动学模型对相互抢位的棉种进行力学分析,研究取种轮运动参数与排种器转速对充种性能的影响。应用离散元仿真软件分析落入型孔的棉种速度的变化趋势,并分析取种轮振动频率对种群扰动的影响,以取种轮振动频率、取种轮振动偏移角、排种器转速为试验因素,以排种粒距合格率、重播率、漏播率为试验指标,进行三因素五水平的正交通用旋转组合试验,探究各因素对排种性能的影响,运用Design Expert 8.0.6软件对试验结果进行分析,并对回归模型进行优化验证。仿真分析结果表明,棉种瞬时速度随着排种轮转速的提高而增加,仿真标记的棉种在充入型孔时的瞬时速度小于取种轮速度,而相对取种轮速度较小的棉种具有更好的充种性能;在7 Hz时,种群法向力平均值最小,即种群的内摩擦力最小,棉种易于被型孔囊取;当排种器转速为12.59 r/min,取种轮振动偏移角度为8.06°,振动频率为6.08 Hz时,排种器的排种粒距合格率达到最大值94.5%。在此基础上,以新陆早61号棉花种子为试验对象进行台架验证试验,试验结果表明,当排种器转速为12 r/min时,排种器的排种粒距合格率达到最大值94.65%,漏播指数随着排种器转速的增加呈上升趋势,重播率随着转速的增加呈现下降趋势,与优化结果基本吻合,验证了仿真结果的准确性。该研究可为转轴型孔式棉花精量排种器关键部件结构优化设计提供参考。 李娟娟 张和平 毕新胜 王剑 胡斌 李姝卓关键词:农业机械 基于单片机的采棉机自动对行系统的设计 被引量:5 2022年 采棉机自动对行作业是新疆棉花自动化采收的重要环节。为实现采棉机收获作业时精准的对行采收,降低驾驶员工作强度,提高棉花的采净率,设计了采棉机自动对行系统,给出了设计准则与设计理念。该系统以单片机控制为核心,应用Keil软件编写系统的C语言控制程序。角度信息采集使用数模转化器采集(ADC采集),电磁阀驱动采用脉冲宽度调制电压(PWM)来驱动比例电磁阀。结合液压转向技术实现对行,为今后采棉机自动对行系统的开发提供了方法,符合现有棉花采收自动化的发展国情。 李文春 王剑 高振康 毕新胜 董万城关键词:采棉机 单片机 设计准则 PWM 液压转向 采棉机火灾检测装置检测性能的分析 被引量:2 2016年 为了验证采棉机火灾检测装置安装在采棉机输棉管道上可以有较好的检测效果,根据燃烧棉花的运动速度与输棉管道的特征,通过理论分析计算了燃烧棉花通过检测区域的时间的最小值为35.7ms,该时间大于探测器的响应时间。根据燃烧棉花与检测装置之间的相对位置关系,推导了火灾检测装置分布与检测性能之间的函数关系,得出检测装置的最佳检测距离可以达到400mm。试验验证了检测装置的检测准确性,结果表明,安装两个检测装置时,准确率可以达到95%以上。 王剑 鱼博 刘巧 张宏文 马万里 张新建关键词:采棉机 棉花 热释电