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| 1 | 基于离散单元法的水平圆盘式精量排种器排种仿真试验显示文摘为了优化水平圆盘式精量排种器的最佳排种性能参数(动排种盘转速、动排种盘厚度、型孔圆角半径),达到提高粒距合格指数、降低漏播和重播指数指标,并降低大田试验强度。该文基于离散单元法对根据全膜双垄沟播技术所设计的水平圆盘式精量排种器进行了排种数值模拟,并得到玉米籽粒模型排种、重播、漏播的形成过程;为提高其排种性能,进行了排种仿真试验。仿真结果表明:以合格指数较高为重点、兼顾重播指数和漏播指数较低的原则,确定了动排种盘转速为17 r/min、动排种盘厚度为6 mm、型孔上边倒圆角半径为1 mm时为较优组合,此时粒距合格指数S=97.05%、重播指数D=1.83%、漏播指数M=1.12%。田间验证试验表明:在上述条件下,测得粒距合格指数为S=95.13%,重播指数D=2.34%,漏播指数M=2.53%,重点指标粒距合格指数误差2.02%(<5%)。因此,基于离散单元法的排种器仿真试验为排种器性能参数的确定提供参考。 | 石林榕 吴建民 孙伟 张锋伟 孙步功 刘全威 赵武云 | 2014 | 农业工程学报2014，30，8： | 91 |
| 2 | 玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机设计与试验显示文摘为适应我国西北地区旱地玉米全膜双垄沟播作业需求,解决传统膜上播种机具作业存在挑膜、撕膜、种穴与幼苗错位等问题,设计了一种玉米全膜双垄沟直插式精量穴播机。该机采用凸轮-曲柄滑块机构、运动放大机构实现了成穴器的投种控制与定点强制开启。仿真分析与田间验证试验表明,直插式精量穴播机在覆膜垄沟播种作业时,成穴器位于播种段与出土段的水平分速为零,播种株距可在一定范围内调节,穴孔布置、成穴器运动轨迹均合理,满足玉米全膜双垄沟播作业的农艺技术要求。 | 赵武云 戴飞 杨杰 史增录 杨正 石林榕 | 2013 | 农业机械学报2013，44，11： | 59 |
| 3 | 基于离散元的西北旱区农田土壤颗粒接触模型和参数标定显示文摘为了解决利用离散元法模拟土壤作业过程在预测农具阻力和土壤动态运动时存在失真等问题,整合延迟弹性模型(hysteretic spring contact model,HSCM)和线性内聚力模型(liner cohesion model,LCM)优势建立西北旱区农田土壤模型,以不同参数(静摩擦系数、动摩擦系数和内聚强度)组合下仿真得到的土壤仿真堆积角为响应值,基于Box-Behnken试验法建立回归模型,并根据该回归模型进行了参数预测并验证,对17组土壤仿真堆积角方差分析表明:静摩擦系数、动摩擦系数、动摩擦系数和抗剪强度的交互项、动摩擦系数的二次项对仿真堆积角的影响极显著;静摩擦系数和动摩擦系数的交互项、静摩擦系数的二次项对仿真堆积角的影响显著。使用预测的参数进行6种不同含水率土壤直接剪切仿真和试验对比可知,当含水率为1%~20%时,仿真与试验间的抗剪强度相对误差为1.18%~9.31%,仿真与试验间的内摩擦角相对误差为0.55%~4.07%。对仿真和试验鸭嘴插入阻力数据进行分析可知,仿真与试验曲线在入土距离处于0~50 mm期间时,但仿真入土阻力曲线波动较大,仿真和试验阻力走势基本一致,玉米直插穴播最深处50 mm处的仿真和试验入土阻力相对误差为0.928%,可利用此时的入土阻力分析直插鸭嘴结构对强度的影响。 | 石林榕 赵武云 孙伟 | 2017 | 农业工程学报2017，33，21： | 56 |
| 4 | 全膜双垄沟覆膜土壤离散元接触参数仿真标定显示文摘为进一步提升基于离散元法对全膜双垄沟机械化覆土作业过程研究的准确性,结合EDEM软件进行覆膜土壤摩擦角(土壤休止角及其与钢滑动摩擦角)离散元仿真试验。通过三因素三水平正交组合试验,得出各接触参数对土壤休止角、土壤与钢滑动摩擦角的影响显著性顺序。分别建立了各关键接触参数与土壤休止角、土壤与钢滑动摩擦角的二次多项式回归模型,以自制试验装置测定结果作为优化的目标值,获得全膜双垄沟覆膜土壤离散元最优接触参数组合为:土壤与土壤静摩擦因数0. 68、土壤与土壤滚动摩擦因数0. 27、土壤与土壤恢复系数0. 21、土壤与钢静摩擦因数0. 31、土壤与钢滚动摩擦因数0. 13和土壤与钢恢复系数0. 54。为验证所标定全膜双垄沟覆膜土壤接触参数的可靠性,对模拟仿真与实际试验的土壤休止角、土壤与钢滑动摩擦角进行了对比分析,两者相对误差分别为2. 6%和3. 1%;同时应用离散元法进行全膜双垄沟覆土装置在覆膜土壤颗粒最优标定参数组合设置下的种床覆土过程仿真模拟,通过与实际作业效果对比,仿真结果与田间试验工况基本一致,验证了仿真试验与建立回归模型的有效性。 | 戴飞 宋学锋 赵武云 张锋伟 马海军 马明义 | 2019 | 农业机械学报2019，50，2： | 51 |
| 5 | 苜蓿草粉对金属材料磨损性能的影响显示文摘采用正交试验法在磨料磨损试验机上考察了不同粒度苜蓿草粉对45#钢和HT200灰铸铁磨损性能的影响,研究了不同载荷和转速等条件下的磨料磨损行为,采用扫描电子显微镜对其磨损表面形貌进行观察.结果表明:影响材料磨损性能的因素由大到小依次为转速、磨粒粒度和载荷;苜蓿草粉磨粒对金属材料表面的磨损为硬、软磨粒共同作用的结果;45#钢在硬磨料磨损条件下以显微切削为主要磨损机制,在软磨粒磨损条件下以多次塑性变形和低周期疲劳为主要磨损机制;HT200灰铸铁以塑性变形而产生的脆化剥落为主要磨损机制. | 吴劲锋 黄建龙 张维果 赵武云 | 2007 | 摩擦学学报2007，27，1： | 36 |
| 6 | 双垄耕作施肥喷药覆膜机工作参数优化显示文摘为进一步改进双垄耕作施肥喷药覆膜机工作性能,以作业机前进速度、土壤升运器速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角为自变量,采光面地膜机械破损率为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,建立了各因素与采光面地膜机械破损率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。试验结果表明:4个因素对采光面地膜机械破损率影响的主次顺序为:土壤升运器速度、作业机前进速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角;作业机最佳工作参数为:土壤升运器速度0.67 m/s、作业机前进速度0.70 m/s、覆土侧流槽角75°和覆土直流槽角48°。验证试验表明,采光面地膜机械破损率均值为0.216%,较优化前有显著下降。 | 戴飞 赵武云 马明义 王久鑫 石林榕 马军民 | 2016 | 农业机械学报2016，47，1： | 38 |
| 7 | 马铃薯种薯机械排种离散元仿真模型参数确定及验证显示文摘为方便利用离散单元法优化勺链式马铃薯排种装置的排种性能,该文通过试验、参考文献测定和计算了马铃薯基本物理参数(密度、弹性模量、泊松比和恢复系数);利用自制的马铃薯静摩擦系数测定装置测定了种薯间、种薯与钢板、种薯与塑料之间的静摩擦系数分别为0.452、0.445和0.517;通过斜面法测定种薯与钢板、塑料的动摩擦系数分别为0.269、0.303。由于通过颗粒堆积法建立的种薯在外形尺寸和质心上与实际薯有一定误差,因此,以种薯堆积角为目标值,通过改变仿真种薯模型的动摩擦系数建立回归模型,预测的种薯间动摩擦系数为0.024;为检验所确定种薯仿真模型参数的可靠性,通过切片造型法构建马铃薯种薯(球形、椭球、不规则)模型,采用确定的参数进行马铃薯堆积角仿真试验,并与试验堆积角进行了对比,结果表明马铃薯仿真与试验堆积角相对误差为1.33%;以勺链式马铃薯排种装置为研究对象,对比仿真和台架试验排种性能指标结果表明,马铃薯仿真与试验相对误差为9.16%,空种率相对误差为6.20%,其相对误差均小于10%;仿真与试验重播率、空种率满足GB/T 6242-2006《种植机械马铃薯种植机试验方法》技术要求。 | 石林榕 孙伟 赵武云 杨小平 冯斌 | 2018 | 农业工程学报2018，34，6： | 39 |
| 8 | 胡麻籽粒离散元仿真参数标定与排种试验验证显示文摘为借助离散单元法优化胡麻机械化生产装备提供胡麻基本参数,该文对甘肃省普遍种植的定亚22号、陇亚10号、陇亚13号3种胡麻籽粒通过试验法测定了胡麻籽粒的基本物理参数(3个方向尺寸、质量密度、体积密度、泊松比、千粒重、含水率、弹性模量)和接触力学参数(恢复系数、静摩擦系数);通过调整胡麻模型的滚动摩擦系数条件下形成的胡麻堆积角逼近胡麻实际堆积角方法,预测胡麻滚动摩擦系数。结果表明:定亚22号胡麻滚动摩擦系数为0.0415、陇亚10号为0.0425、陇亚13号为0.0420。探讨了胡麻堆积角形成过程中滚动摩擦系数对胡麻与底板接触数量、胡麻动能和重力势能影响变化规律,结果表明:随着滚动摩擦系数的减少,胡麻与底板的接触数量增加,胡麻种群的转动动能呈先增加后减小的变化趋势;减小胡麻滚动摩擦系数,其转动动能增加。通过设计的异型窝眼轮排种仿真和大田试验可知,胡麻平均穴粒数为9.5粒,标准差为1.5粒;大田试验的平均穴粒数为9粒,标准差为1粒。仿真和试验结果的穴粒数平均值的相对误差为5.26%,基本满足西北旱区胡麻播种机械设计参数优化需求。 | 石林榕 马周泰 赵武云 杨小平 孙步功 张建平 | 2019 | 农业工程学报2019，35，20： | 37 |
| 9 | 苜蓿草粉制粒密度与挤出力模拟试验显示文摘以苜蓿草粉作为制粒原料,建立了环模制粒的试验装置,模拟苜蓿颗粒的制粒过程。通过对不同粒度的苜蓿草粉进行制粒过程模拟试验,得出制粒挤出力与粒度、密度的关系。 | 吴劲锋 黄建龙 张维果 赵武云 | 2007 | 农业机械学报2007，38，1： | 31 |
| 10 | 玉米全膜覆盖双垄沟播机直插式播种装置设计与仿真显示文摘设计了旱地玉米全膜覆盖双垄沟播机直插式玉米播种装置,采用凸轮和曲柄组合机构控制成穴器,实现播种时间段成穴器水平绝对速度为零。在ADAMS/View中用相对轨迹曲线生成实体的方法设计了凸轮,对直插式播种装置进行仿真分析,测试了成穴器的位移、速度、加速度,结果表明该装置满足设计要求。 | 赵建托 赵武云 任颜华 牛海华 | 2010 | 农业机械学报2010，41，10： | 33 |
| 11 | 圆盘栅式马铃薯挖掘机的研制与试验显示文摘针对目前中国马铃薯收获机械普遍存在的薯土分离不完全、易于堵塞、振动大和功耗过大等问题,该文研制了一种与四轮拖拉机配套的圆盘栅式马铃薯挖掘机。为提高分离效率,该机采用栅条式挖掘装置和圆盘栅式分离装置,通过计算确定了挖掘装置和分离装置各关键参数。改进了圆盘切刀结构,方便其切土的同时漏掉侧边细小土壤。田间试验表明:圆盘栅式马铃薯挖掘机挖掘、输运流畅、分离效果显著,伤薯率为4.3%、损失率为3.3%、明薯率为97.5%,3项指标结果均达到了技术规范设计要求。此外与拨指轮式马铃薯挖掘机进行的田间试验对比中发现,该机在明薯率和损伤率2项参数对比中占优。因此,圆盘栅式马铃薯挖掘机的研制成功为西北旱作农业区垄作马铃薯的挖掘提供了一种防堵、薯块易捡拾、功耗小和适应性强的马铃薯挖掘机。 | 石林榕 吴建民 赵武云 孙伟 王蒂 李辉 刘全威 | 2012 | 农业工程学报2012，28，24： | 30 |
| 12 | 玉米全膜双垄沟残膜回收机作业性能优化与试验显示文摘为进一步提高玉米全膜双垄沟残膜回收机工作性能,对玉米全膜双垄沟膜-茬分布特性与对应的机械化残膜回收工艺进行了探讨,通过对玉米全膜双垄沟残膜回收机关键部件相关作业机理进行分析,确定了影响样机残膜漏收率、缠膜率作业效果的相关参数。采用四因素三水平Box-Behnken试验设计方法,建立了关键参数与残膜漏收率、缠膜率之间的数学模型,确定了样机较优的运动参数组合(样机前进速度0.46 m/s、偏心挑膜滚筒转速163 r/min、卷膜主动辊转速77 r/min和中间送膜轴转速45 r/min),并对最优作业参数间的关系进行了分析。田间验证试验表明,作业机残膜漏收率均值为6.06%、缠膜率均值为0.73%,试验结果满足国家相关标准规定的要求。研究方法与结果可为西北旱区玉米全膜双垄沟残膜回收装备的研发提供参考。 | 戴飞 赵武云 张锋伟 吴正文 宋学锋 吴一非 | 2016 | 农业工程学报2016，32，18： | 30 |
| 13 | 马铃薯收获与气力辅助残膜回收联合作业机设计与试验显示文摘针对大面积推广大垄双行覆膜马铃薯栽培模式所造成的田间残膜污染问题,设计了马铃薯收获与气力辅助残膜回收联合作业机,一次作业可同步实现薯块挖掘铺条与残膜回收。通过对样机关键作业部件进行设计选型,确定了阶梯挖掘铲、土薯抖动升运装置及浮动式气力卷膜装置结构及作业参数,分析了浮动式气力卷膜装置作业过程,得出确保该装置不产生残膜滞留堵塞、拉断及打滑现象的必要条件,对地轮田间行走产生不滑动的滚动条件进行了分析计算,并完成了样机相关作业性能试验。田间试验结果表明,当联合作业机作业速度为1.8~2.0 km/h时,残膜回收率为91.6%,明薯率为96.8%,伤薯率为2.3%,试验指标均达到了国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求。 | 戴飞 赵武云 孙伟 吴正文 宋学锋 李勇 | 2017 | 农业机械学报2017，48，1： | 30 |
| 14 | 全膜双垄沟播起垄施肥铺膜机的研制显示文摘针对全膜双垄沟播种植的农艺要求,研制了一种起垄施肥铺膜机,可完成起垄、施肥、喷药、铺膜和覆土压膜联合作业。用旋耕方式整地起垄,覆土装置实现地膜纵向两边均匀覆土和地膜横向间隔覆土。采用旋耕前喷药和铺膜前施肥的作业方式,保证药效和肥效最大限度地发挥作用。试验表明,垄面光滑,无明显缺陷且覆土后的地膜无机械破膜现象。膜横向覆土距离的平均值为102 cm,纵向覆土厚度和宽度的平均值为5.1 cm和11.4 cm,大垄的垄宽和垄高的平均值分别为69.3 cm和14.9 cm,小垄的垄宽和垄高的平均值为40.5 cm和15.2 cm,满足全膜双垄沟播种植农艺要求。覆土的厚度、宽度的变异系数分别为4.83%和7.52%,大垄宽度、高度的变异系数为1.22%和2.14%,小垄宽度、高度的变异系数为2.26%和1.58%,符合设计要求。 | 史增录 赵武云 马海军 蒋五洋 柴守玺 | 2012 | 干旱地区农业研究2012，30，2： | 27 |
| 15 | 苜蓿草颗粒制粒环模磨损失效分析与磨料磨损试验研究显示文摘分析观察测量失效的环模,磨料磨损是它的主要失效形式。在磨料磨损试验机上考察苜蓿草粉对环模材料3Cr13的摩擦磨损行为,用轮廓仪测量试样的体积损失,并利用扫描电镜对试样摩擦表面形貌进行观察研究。结果表明在软磨料磨损下,3Cr13磨损表面形貌呈现塑变磨损特征,并伴有一定程度的微观切削,因此,在一定硬度下,提高3Cr13的表面韧性是提高环模使用寿命的有效方法。 | 吴劲锋 黄建龙 赵武云 张维果 周天宝 | 2007 | 中国农机化2007，，2： | 26 |
| 16 | 组合式螺旋板齿种子玉米脱粒机工作参数优化显示文摘根据Box-Behnken试验设计原理,以喂入量、脱粒轴转速、板齿螺旋角和排芯口压板压力为自变量,籽粒破碎率为响应值,采用四因素三水平响应面分析方法,并利用Design-Expert软件建立数学模型,对各因素及其交互作用进行分析。建立了各因素与籽粒破碎率之间的数学模型。试验数据分析表明:建立的回归方程显著;4个因素对籽粒破碎率影响的主次顺序为板齿螺旋角、脱粒轴转速、喂入量和排芯口压板压力;最佳工作参数为:喂入量2.8 kg/s、脱粒轴转速241 r/min、板齿螺旋角9°和排芯口压板压力40 N,此时籽粒破碎率为0.366%,较参数优化前的破碎率减小了0.084%~0.274%。 | 赵武云 郭康权 | 2012 | 农业机械学报2012，43，12： | 26 |
| 17 | 西北旱区玉米全膜双垄沟机械化播种技术与装备研究进展显示文摘玉米全膜双垄沟播技术抗旱、增产,被我国西北旱农区大面积推广,实现机械化膜上播种是必然趋势。本文从近10年来国内外的玉米全膜双垄沟播技术发展、相关机械化膜上播种技术及其配套农机装备现状进行阐述,归纳和讨论了目前玉米全膜双垄沟实现机械化膜上播种存在的问题与不足。对该领域的研究方向和前景进行了展望:重点开展基于直插破膜成穴特性播种方式的作业机理研究,并对其产量效应进行深入分析,以期满足玉米全膜双垄沟机械化膜上播种的农艺需求,为探索我国西北典型旱区玉米全膜双垄沟适宜的机械化膜上播种模式提供参考。 | 戴飞 赵武云 张锋伟 张华 冯福学 | 2016 | 中国农机化学报2016，37，8： | 25 |
| 18 | 帆布带式马铃薯挖掘-残膜回收联合作业机设计与试验显示文摘为解决西北旱区大面积推广马铃薯大垄双行覆膜栽培模式所造成的田间残膜污染问题,设计了帆布带式马铃薯挖掘-残膜回收联合作业机,实现了马铃薯挖掘收获与残膜回收的一体化作业。通过对样机防缠绕装置、帆布带式送膜装置及浮动卷膜装置关键工作参数进行计算分析,确定影响联合回收机残膜回收率的相关试验因素及其取值范围。依照Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,建立了作业机前进速度、卷膜驱动辊转速、输膜轴转速和输膜板倾角与残膜回收率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。试验结果表明:4个因素对残膜回收率影响的主次顺序为:卷膜驱动辊转速、作业机前进速度、输膜轴转速和输膜板倾角;联合回收机最佳工作参数为:作业机前进速度0.72 m/s、卷膜驱动辊转速303 r/min、输膜轴转速499 r/min、输膜板倾角29°。验证试验表明,联合回收机残膜回收率均值为92.1%,较优化前有明显提升;同时在此工作参数条件下,作业机明薯率为96.6%、伤薯率为2.2%,各项作业指标均达到国家和行业标准要求。 | 戴飞 郭笑欢 赵武云 辛尚龙 刘小龙 吴正文 | 2018 | 农业机械学报2018，49，3： | 26 |
| 19 | 胡麻茎秆生物力学特性试验显示文摘为提高胡麻收获及脱粒效率,减少胡麻茎秆缠绕割台和脱粒滚筒,选取陇亚14号胡麻茎秆为试验材料,测定其含水率,并做生物力学特性试验,得出胡麻茎秆不同部位的生物力学特性参数,从而对胡麻机械化收获与脱粒提供参数支持。结果表明:当含水率为9.435%时,陇亚14号胡麻根部茎秆平均直径为2.472mm,抗拉强度最小,最大拉伸力居中,分别为49.8 MPa、148.113N;中部茎秆平均直径为2.144mm,抗拉强度和最大拉伸力均达到最大值,分别为179.6 MPa、166.362N;颈部茎秆平均直径为1.384mm,抗拉强度和最大拉伸力均小于根部和中部;而抗压强度、抗弯强度和剪切强度以及最大压缩力、最大弯曲力和剪切最大载荷由根部、中部、颈部的顺序依次减小;相比较而言,颈部与果穗连接处的各参数均为最小值。由此可见陇亚14号胡麻茎秆机械化收获、脱粒时根部、中部茎秆对脱粒滚筒、割刀及割台提出更高的要求,该试验为提高胡麻收获和脱粒效率,以及胡麻机械化收获、脱粒等机具的研发提供一些参考。 | 史瑞杰 戴飞 赵武云 刘元祥 张仕林 魏万成 | 2018 | 中国农机化学报2018，39，11： | 25 |
| 20 | 胡麻脱粒物料分离清选机设计与试验显示文摘为提高胡麻脱粒物料分离清选机械化水平,在结合胡麻脱粒物料流动特性(脱粒物料堆积角、与不锈钢的滑动角)、研究分离清选作业工艺流程的基础上,设计了胡麻脱粒物料分离清选机。通过对样机关键作业部件进行设计选型,确定了振动喂料系统、籽粒分离装置、杂余自动排料装置、吸杂风机及旋风分离器的关键工作参数;分析了杂余自动排料装置作业过程,得出确保该装置实现自动排料的必要条件,并完成了样机作业性能试验。试验结果表明,当振动喂料系统电磁激振器振幅控制在14~18 mm、气流清选系统吸杂风机变频频率控制在50~60 Hz时,作业机具有较强的物料适应性,胡麻脱粒物料分离清选机作业后籽粒清洁率为92.66%、夹带总损失率为1.58%,杂余自动排料装置无明显的堵塞现象,试验结果满足设计要求。 | 戴飞 赵武云 刘国春 张仕林 史瑞杰 韦博 | 2019 | 农业机械学报2019，50，8： | 26 |
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