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丘陵地区农机装备复式作业关键技术及应用

发布时间: 2023-10-25

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 发明专利
行业领域:
农、林、牧、渔业,制造业,农业
成果介绍
丘陵地区关键生产环节“无好机用”问题依然明显,主要农作物机具年利用率低,机具生产效率不高。为实现农机装备“一机多用”和关键环节提质增效,本项目基于农机农艺融合,以复式作业为目标,首创“水稻、油菜(稻油)兼用型”气吹式直播技术模式,基于TRIZ等理论的农机装备创新设计方法,创新研制了收集、晾晒等环节关键装置,开发了复式作业通用型智能监控系统,为丘陵地区农机装备多作物多环节的复式作业提供有力科技支撑。
成果亮点
(1)创建了稻油“兼用型”气吹集排式直播技术新模式,根据水稻、油菜两种作物种植农艺要求和种子物料特性,经过大量室内模拟试验和不同区域的田间试验研究,创建了“稻油兼用型”气吹集排式直播技术模式,实现了一台机具对两种不同作物的播种,显著提高了机具复合利用率。 (2)提出了农机装备关键装置创新设计方法。从现实技术矛盾分析入手,提出了复用型农机关键装置结构TRIZ创新设计方法,创新设计了非圆齿轮行星轮系蔬菜穴盘取苗机构、粮食晾晒低碳快速收集机、生物质资源再利用枝桠茎秆斩切粉碎输送装置,实现了机械设计方法与农机非标多功能需求的高适应性。 (3)创新开发了复式作业通用型智能监控系统。提出了“多感并联”监测逻辑判断算法和Atmega328p(AVR)单片机3通道远程遥控技术,创新开发了通用型播量智能监控系统与远程控制系统,建立了种子智能均分PLC控制系统,攻克了稻油等小粒径种子连续大播量播种粒数精准统计与反馈控制的技术瓶颈,增加了过载等故障报警处置单元,提高了播种精度和增加了收集效率。
团队介绍
本项目“丘陵地区农机装备复式作业关键技术及应用”是由南昌工程学院、江西省农业技术推广中心、江西悦丰农业科技有限公司、华南农业大学、浙江理工大学等5家单位于2013年1月至2022年12联合开发完成。项目组立足江西丘陵地区实际,围绕主要农作物机械化种植机具复合利用率低、关键环节装置结构创新设计方法不适宜丘陵地区生产需求、生产作业实时监测精度不足和智能化程度低三大关键技术难题,历时10年,在“兼用型”技术、“复用型”设计和“通用型”系统三个方面取得关键技术突破,获得一系列创新成果,已成功应用于农机制造、智能控制、田间作业等产业化领域,对于丘陵地区农机装备多作物多环节的复式作业具有积极的意义。
成果资料
成果综合评价报告

评价单位:“科创中国”江西科技服务团 (江西省科学技术协会) 评价时间:2023-11-02

李立德

江西省机械工程学会

组员

综合评价

2023年9月20日,江西省机械工程学会在南昌组织召开由南昌工程学院、江西省农业技术推广中心、江西悦丰农业科技有限公司、华南农业大学、浙江理工大学等5家单位联合完成的“丘陵地区农机装备复式作业关键技术及应用”项目科技成果评价会,会议成立了评审专家组,听取了项目组汇报,查阅了相关资料,考察了现场。经过质询、讨论,形成评价意见如下: 1.项目技术资料齐全,符合科技成果评价要求。 2.提出了“稻油兼用型”气吹集排式直播技术,创新开发了“吹、送、分”的稻油兼用型气吹式直播排种装置,实现了“机具兼用”“精量分种”“高速控播”。创新设计了分段模块化兼用型集中式排种器,模块间可以实现快速装配,模块上设有型孔,型孔大小可选,开度多级可调,通过调节风压、风量和槽轮排种器的开度实现播量调整。 3.提出了复用型农机关键装置结构TRIZ创新设计方法,建立了反求取苗推苗、粮食收集晾晒、枝桠茎秆粉碎装置的冲突模型与“物-场”模型,实现了机艺融合下的复用型农机关键环节弱项的高效开发。采用三次非均匀B样条曲线对调整后的理论轨迹进行拟合,提出了新型非圆齿轮行星轮系取苗机构,设计了新型微型履带自走装置,开发了适用于潮湿柔韧稻秆粉碎的新型斩切式稻秆粉碎机。 4.针对复式作业不同粒径种子连续大播量生产作业实时监测精度不足和智能化程度低的问题,提出了“多感并联”监测算法,融合“压力、质量、粒数和速度”等多传感数据逻辑判断,开发了复式作业通用型智能监控系统,实现了“多粒宽径”“量速遥控”的监测要求。建立了种子智能均分PLC控制系统,以环形布置安装于排种管的面源式光电传感器为主要监测元件,创新设计了水稻精量穴直播机播量监测系统,开发了农机作业远程控制系统。 5.项目的创新技术与产品已在工程中得到成功应用,产生了显著的经济和社会效 益。
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