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移栽机械发展现状与展望被引量：211: 2014年; 阐述了移栽农艺对中国农业发展的重要意义,指出移栽机特别是钵苗移栽机将是大幅度提高粮食单产的农机装备,说明了移栽对北方寒地粮食增产和农民致富的积极作用。简述了国际移栽装备的发展史,提出了移栽机械发展一般经历3个阶段:初级阶段的滑道机构;中级阶段的杆机构;高级阶段的回转机构。综述了国内外移栽机械发展现状和研究水平,对其发展方向做出了展望,强调钵苗移栽研究若要进入回转机构研究阶段,研究人员须掌握机构学等系列理论基础、计算机专业知识和熟练掌握现有的市场软件,以及具备对这些市场软件二次开发的能力。对当前国内一些移栽装置重要发展方向提出了系列建议。; 于晓旭赵匀陈宝成周脉乐张昊张智超; 关键词：移栽

非匀速空间行星轮系宽窄行分插机构分析与优化被引量：12: 2012年; 针对现有宽窄行分插机构存在斜取秧和大穴口问题,提出一种由椭圆锥齿轮-交错圆柱齿轮混合传动的空间行星轮系宽窄行分插机构。分析了椭圆锥齿轮的传动特性,建立了机构的运动学模型。通过分析插秧轨迹的横向线位移、横向插秧穴口边长与传动齿轮交错角的关系,得出椭圆锥齿轮-交错圆柱齿轮混合传动方式可以兼顾斜置式和齿轮交错传动式的小穴口、直取秧的优点。开发了宽窄行分插机构参数优化软件,进行了机构的运动特征分析,并通过人机交互方式优化了一组满足宽窄行插秧机的机构参数。利用仿真软件ADAMS实现了椭圆锥齿轮齿廓的设计,并结合三维建模软件进行了分插机构的仿真。加工了分插机构实物模型,进行了试验台测试,得出椭圆锥齿轮-交错圆柱齿轮混合传动分插机构可以满足水稻宽窄行插秧的要求。; 孙良赵匀姚佳明郑建俞高红祝宇; 关键词：插秧机分插机构宽窄行

非圆锥齿轮球面齿廓数值计算方法被引量：3: 2013年; 非圆锥齿轮传动是宽窄行分插机构实现空间插秧轨迹的重要组成部分,而满足不同机型的宽窄行分插机构需要设计不同参数的非圆锥齿轮。针对目前设计不同非圆锥齿轮需建立不同齿廓计算模型的问题,该文开展了基于样条曲线拟合封闭球面曲线的非圆锥齿轮大端齿廓数值计算方法研究,利用三次Nurbs曲线拟合方法建立了球面节曲线的统一表达式;根据齿形法线法和球面三角形性质建立了大端齿廓和齿根过渡曲线的数值计算模型,编写了基于Matlab的非圆锥齿轮大端齿廓计算程序;以一种步行式宽窄行分插机构的传动齿轮为例,当节点数取720时,齿槽齿厚差值可达到0.0037mm,可以满足加工要求;并在ADAMS软件中采用齿间加载接触力的方式得到了与理论计算结果相吻合的齿轮传动比,验证了该齿廓计算方法的正确性,从而实现了非圆锥齿轮的通用化设计,为行星轮系式的宽窄行分插机构、取苗机构、植苗机构等种植机械关键部件实现期望运动轨迹提供技术支持。; 孙良祝宇武传宇赵匀; 关键词：农业机械分插机构非圆锥齿轮

移栽农机具概况与发展思考被引量：11: 2015年; 育苗移栽技术是提高作物单产产量,确保作物品质的有效手段。为此,论述了育苗移栽技术相对直播的优越性,阐述了国内外移栽机具的发展现状,介绍不同类型的移栽机具的作业过程与主要特点,分析了我国在移栽技术发展方面存在的问题,并对移栽机具的发展趋势进行了探讨。; 陈宝成尹大庆吕程张智超张昊纪海鹏; 关键词：移栽

基于球面曲线的空间非匀速行星轮系分插机构逆向设计被引量：9: 2014年; 针对目前非圆锥齿轮行星系分插机构运动轨迹、姿态设计中存在的对机构参数选择和参数对设计目标影响的不确定性问题,提出一种基于球面曲线的空间行星轮系机构逆向设计方法。在利用样条曲线描述光滑、连续、封闭理想平面插秧轨迹的基础上,采用保测地曲率投影方式将平面轨迹映射到给定球面获得目标球面轨迹;由二杆三自由度空间开式机构复演球面轨迹,并根据杆件的空间几何关系建立行星轮系机构的总传动比反求模型;通过在杆件上依附非圆锥齿轮、非圆齿轮,实现基于给定运动要求的各级传动比分配和齿轮节曲线再现;利用Matlab编写反求程序,并在高速水稻宽窄行分插机构的设计中,实现非圆齿轮—非圆锥齿轮行星轮系宽窄行分插机构的参数反求。最后,通过设计并加工机构实物进行台架试验,由高速摄像技术测试并得到了与给定球面轨迹一致的插秧轨迹,验证了方法的可行性,为宽窄行分插机构设计提供了新的方法。; 孙良祝建彬陈建能赵匀武传宇; 关键词：农业机械插秧机球面曲线分插机构非圆锥齿轮

斜齿交错-非圆锥齿轮行星系水稻宽窄行分插机构设计与优化被引量：10: 2014年; 为获取一般性的空间行星轮系传动比,以达到直取秧和小穴口的插秧要求,在斜齿交错椭圆锥行星轮系分插机构的基础上,引入非圆锥齿轮,得到一种斜齿交错-非圆锥行星轮系分插机构,并应用于高速宽窄行插秧机当中。建立了非圆锥齿轮副节曲线的数学表达式和机构的运动学模型;基于Matlab开发平台开发了机构参数优化软件,利用该软件分析了节曲线形状、行星架初始安装角、斜齿轮螺旋角和非圆锥齿轮锥距对理想轨迹姿态、直取秧特征和穴口大小的影响,并以理想轨迹姿态、直取秧、小穴口等要求为目标,通过人机交互方式优选机构参数;与斜齿交错-椭圆锥行星轮系分插机构形成的总传动比及其轨迹进行对比,并得出了斜齿交错-非圆锥行星轮系分插机构轨迹在改进直取秧姿态、降低伤苗率等方面作业性能更优的结论。利用仿真软件Adams进行了机构的运动学仿真,加工分插机构实物,利用通用分插机构试验台完成机构插秧轨迹测试,得出斜齿交错-非圆锥行星轮系分插机构可以更好的满足水稻宽窄行插秧的要求,从而验证了非圆锥齿轮在宽窄行分插机构中应用的优越性。; 祝建彬孙良刘晓龙武传宇张斌; 关键词：齿轮分插机构非圆锥齿轮

ADAMS二次开发技术在非圆斜齿轮齿廓面设计中的应用被引量：1: 2012年; 依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立了计算机仿真加工非圆斜齿轮的滚切数学模型,提出了一种基于ADAMS二次开发技术生成非圆斜齿轮齿廓面的方法,并开发了非圆斜齿轮仿真加工软件,用该软件生成的椭圆斜齿轮,已成功应用于椭圆斜齿轮行星系宽窄行分插机构中,验证了该方法的正确性。; 姚佳明孙良张留远郑建; 关键词：ADAMS 二次开发

回转式精准同步穴注水机构的设计与试验研究被引量：1: 2015年; 移栽后注水能够缩短钵苗的生长周期,且能起到抗旱保苗效果。传统的灌溉方式需水量大,造成水资源浪费。以玉米钵苗为研究对象,通过玉米钵苗土槽试验,确定单株钵苗的注水量100 m L以上。结合单株钵苗的注水量与本课题组正在开发的旱田钵苗移栽机构特点,设计一种穴注水机构及其试验台,并对穴注水机构出水口的运动轨迹进行分析。该机构最突出的特点是内腔不动,外腔旋转,且内腔设计一个扇形槽口,使该机构能同时对准前后两个穴口注水。选取出水口内径、电机转速和水箱液面高度为主要影响因子,水量为考核指标,进行单因素试验和正交试验。结果表明,当出水口内径16 mm,电机转速288 r·min-1水箱液面高度32 cm,注水量最大为156 m L。研究结果可为旱田钵苗移栽穴注水装备的研制提供技术依据。; 赵匀冯勇尹大庆王琦华正雨朱慧轩梅正; 关键词：移栽外腔水量

反转式共轭凸轮蔬菜钵苗移栽机构的设计与仿真被引量：23: 2014年; 国内外蔬菜移栽机核心工作部件均由不同功能的机构组合而成,以完成取苗、送苗和投苗等栽植动作。为简化机构提高移栽效率,该文提出一种以变性椭圆齿轮、正圆齿轮和共轭凸轮为传动机构的反转式蔬菜钵苗移栽机构,实现了用一套机构完成多个动作的要求。使蔬菜移栽机械达到自动、高效率(每行移栽效率可达到120株/min)的移栽水平。首先,在分析该移栽机构工作原理的基础上,建立该机构的运动学模型。然后基于Visual Basic6.0可视化编程软件,建立该机构的辅助分析与优化软件。最后,通过人机交互的优化方法,获得一组符合蔬菜钵苗移栽要求的结构参数,进行二维图纸绘制,三维模型建立,并导入ADAMS(automatic dynamic analysis of mechanical systems)软件中做虚拟仿真,与优化软件得到的结果进行对比分析验证理论的可行性,该研究可为蔬菜钵苗移栽机构的设计提供参考。; 赵匀樊福雷宋志超那明君左彦军冯勇纪海鹏; 关键词：农业机械凸轮蔬菜移栽

B样条非圆齿轮行星轮系水稻钵苗移栽机构的设计与优化被引量：15: 2014年; 钵苗移栽可以提高产量,对中国粮食安全具有重要意义。在分析水稻钵苗移栽机构最新研究进展的基础上,该文作者发明了基于三次非均匀有理B样条曲线的非圆齿轮行星轮系钵苗移栽机构。选取非圆齿轮节曲线上的13个型值点来控制和表达非圆齿轮的节曲线形状,通过该移栽机构的运动学分析,在确定优化目标的基础上,建立了夹秧片姿态和尖点轨迹的目标函数,将目标函数转化为优化数学模型。利用MATLAB GU平台,开发出该移栽机构的计算机辅助分析与优化软件,通过人机对话调整型值点,优化夹秧片姿态和尖点轨迹,从而获得了一组满足水稻钵苗移栽要求的结构参数。建立三维模型,并利用Admas进行虚拟样机仿真,验证了该移栽机构数学模型的正确性。; 左彦军曹鹏赵匀于晓旭吕程张智超张昊; 关键词：农业机械移栽水稻钵苗行星轮系非圆齿轮 B样条

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国家自然科学基金(51175073)

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