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旋转式钵苗栽植机构多目标参数优化与试验
  • ISSN号:1000-1298
  • 期刊名称:《农业机械学报》
  • 时间:0
  • 分类:S223.9[农业科学—农业机械化工程;农业科学—农业工程]
  • 作者机构:[1]浙江理工大学机械与自动控制学院,杭州310018, [2]浙江省种植装备技术重点实验室,杭州310018, [3]宁波大学机械工程与力学学院,宁波315211
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51275481); 高等学校博士学科点专项科研基金(博导类)资助项目(20123318110001); 浙江理工大学科研创新团队专项资助项目; 浙江省科技厅资助项目(2014C32024)
中文摘要:

为了方便快捷地得到旋转式钵苗栽植机构的最佳参数,提出了旋转式钵苗栽植机构作业时实现理想栽植应满足的条件,包括栽植嘴运动学特性(轨迹、姿态、速度)、挖出穴口的几何特性、栽植机构避免干涉和非圆齿轮的保凸性要求。根据这些要求,以偏心-椭圆齿轮行星轮系栽植机构为研究对象,建立其11个子目标函数,并应用模糊理论,将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行求解,得到满足理想栽植要求的参数,然后进行结构设计、虚拟仿真、试验台加工和模拟田间栽植试验,验证了该栽植机构的高立苗率和优化模型的正确性。该优化模型的建立和求解克服了栽植机构传统参数设计时采用仿真软件进行试凑的缺点,提高了优化效率。

英文摘要:

In order to get the best parameters of rotary seedling planting mechanism quickly and easily, this paper proposes the requirements of rotary seedling planting mechanism for prefect planting, such as kinematics (trajectory, pose and speed) characteristics of planting nozzle, geometrical characteristics of holes, avoidance of interference and convexity preservation of non-circular gears. According to these requirements, this paper establishes eleven subgoal functions of planting mechanism with planetary eccentric-elliptical gears. By using fuzzy theory, the multi-objective optimization problem was turned into a single objective optimization problem. Then, the parameters satisfied the above perfect requirements were got. According to the parameters which were obtained with optimization, this paper carries out structural design, virtual simulation, test bed machining and the experimental simulation of field planting. The result shows that this mechanism has high seedling erectness rate and the optimization model is correct. The proposed optimization model conquered the defect of trial and error that the simulation software has in the process of parameter design for planting mechanism, improved the optimization efficiency and reduced the demands for people who implement the optimization of parameters.

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期刊信息
  • 《农业机械学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国农业机械学会 中国农业机械化科学研究院
  • 主编:任露泉
  • 地址:北京德胜门外北沙滩一号6号信箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:njxb@caams.org.cn
  • 电话:010-64882610 64867367
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1298
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1964/S
  • 邮发代号:2-363
  • 获奖情况:
  • 荣获中国科协优秀期刊二等奖,1997~2000年连续4年获中国科协择优资金,被列入中国期刊方阵,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42884