基本信息
- 项目名称：
- 小型智能玉米收获机
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 为了解决山地丘陵地区、套种模式下玉米机械化收获难题，设计了一种收获行距、收获高度自适应调节小型智能玉米收获机样机模型。该机能够实现玉米的摘穗、集穗、自动卸载等功能，较好的结合了农机与农艺。同时整机采用远程无线可视化操控，方便可靠。
- 详细介绍：
- 1.作品名称：小型智能玉米收获机 2.项目来源：2010年国家级大学生创新性实验项目（项目编号：101062626） 3.应用领域：本作品可适用于山地丘陵地区、套种模式下玉米的机械化收获。 4.主要性能指标 1）收净率≥90% 2）果穗损失率≤3% 3）籽粒破碎率＜1% 4）果穗含杂率≤6% 5）收获高度40cm～80cm 6）收获行距调节70～140cm 7）最佳操控距离≤1.2km 8）使用可靠性＞85% 5.创造性与先进性 1）以麦/玉/豆套种模式为基础研究对象，对整机各个收获模块进行了设计，结合国内地理环境和国外先进无线控制技术，研制出具备自主知识产权，更加符合国情的小型智能玉米收获机。 2）以虚拟设计技术为辅助，为产品的开发带来全新的设计、验证和演示手段，研制实体摘穗试验台，增加了整机的设计可行性、可信度，缩短开发周期、节约开发成本。 3）操控系统以远程无线技术为基础，采用上位机开发的操作面板。 6. 主要技术特点 1）体积较小、操控方便灵活，使用维护简便，造价低。 2）效率高，性能稳定可靠。 3）适应性强。该机可通过调整主要核心部件的结构和工作参数或更换零部件尺寸型号实现不同行距玉米的收获，并且可以根据用户的需求调整留茬的高度。 4）远程无线可视化操控，操作劳动强度大大降低。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1.作品设计、发明目的 针对山地丘陵地区，套种模式下玉米机械化收获难题，设计了一种获行距自适应调节、无线控制的小型智能玉米收获收机。 2.基本思路 我小组以麦/玉/豆套种模式为基础研究对象分析了套种模式下的设计玉米收获机的要点，采用虚拟技术和样机试制相结合的方式对玉米收获机进行了设计研制。利用三维软件构建了小型玉米收获机实体模型。然后对关键部件进行了仿真和优化，得到相关参数后，自主研制了履带式行走系统、摘穗机构、智能操控电路等重要构成部分。最后结合实际，按1:4制造了小型智能玉米收获机模型。同时为了验证设计样机的摘穗效果，我们按实际要求制造了玉米摘穗试验台。通过摘穗试验台得出了实体样机在收获过程技术指标。然后分析出摘穗试验台各个参数对这些技术指标的贡献率，对整机摘穗部件进行了二次优化。 3.创新点 1）收获机能够根据农民具体要求，自动调节收获高度（40～80cm）、收获行距（70～140cm），使整机能够收获不同套作模式下的玉米，农机与农艺结合更加紧密。 2）对于整机的操控系统，我们采用远程无线控制，并将可视化界面嵌入其中，人机互动更加亲切。 4.技术关键 1) 多学科集成的机械系统设计技术。 2) 虚拟样机技术的设计优化方法。 5.主要技术指标 1）收净率≥90% 2）果穗损失率≤3% 3）籽粒破碎率＜1% 4）果穗含杂率≤6% 5）收获高度40cm～80cm 6）收获行距调节70～140cm 7）最佳操控距离≤1.2km
科学性、先进性
- 1．作品的科学性、先进性 与当前市场上的玉米收获机相比，小型智能玉米收获机具有以下显著的进步： 1）结构紧凑、体积较小，适宜山地丘陵地区、套种模式下的玉米机械化收获。 2）收获行距、收获高度可自适应调节，农机与农艺紧密结合。 3）操控系统简单、方便。 该作品的先进性和科学性体现在以下几个方面： 1）以麦/玉/豆套种模式为基础研究对象，对整机各个收获模块进行了设计，结合国内地理环境和国外先进无线控制技术，研制出具备自主知识产权，更加符合国情的小型智能玉米收获机。 2）以虚拟设计技术为辅助，为产品的开发带来全新的设计、验证和演示手段，研制实体摘穗试验台，增加了整机的设计可行性、可信度，缩短开发周期、节约开发成本。 3）操控系统以远程无线技术为基础，采用上位机开发的操作面板。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年9月年该作品子项目《麦/玉/豆套作模式下小型玉米收获机的研制》获“国家大学生创新性实验计划项目”资助经费1万元。 2011年4月，在校“第七届大学生课外学术科技作品竞赛”中荣获得一等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 专利部分转让
作品可展示的形式
- 模型、现场演示、图片录像等。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1.使用说明 小型智能玉米收获机使用方面，用户只需根据所需的工作状态点击操控面板相应的模式按钮即可。 2.技术特点及优势 本作品经过巧妙设计，样机具有体积小、效率高、操控方便以及适应性广的特点。虚拟设计和实体相结合，缩短了开发周期，提高了设计效率，又确保了设计的可行性、合理性。本作品同当前同类玉米收获机相比，具有以下优势： 1）能够在山地丘陵地区进行玉米的机械化收获。 2）在套种模式下对玉米的机械化收获。 3）玉米收获机可以对收获行距进行适应性调节。4）整机采用无线远程操控，简单方便。 3.适应范围 鉴于其特点，特别适用于山地丘陵地区、小块田地，套种模式下玉米的收获。 4.推广前景及市场效益预测 当前在四川等西南地区推广的麦/玉/豆旱地新三熟套种模式无法进行玉米的机械化收获。人工收获劳动强度大，农户迫切需求一种能适应该环境下的玉米收获机。该机可以满足这些要求，同时整机机体积较小，功能针对性强，若能进行批量生产，价格相对较低。所以一经推广一定会有很大的市场。
同类课题研究水平概述
- 就国内已经研究出来的玉米收获机来看，可以归纳为：单行玉米收获机、横披挂式或牵引式玉米收获机、多行自走式玉米收获机。但是这些玉米收获机不能很好与各地农艺相匹配。由于各个地方种植的玉米习惯不相同，使得种植行距也不尽相同，这就影响到玉米收获机的摘穗效果。所以，这对摘穗辊的设计要求较高。而我国对摘穗辊的研究不是很深刻，大多都是仿照外国制作的。由于我国地域广阔，种植玉米的方式等与国外的有较大差异。所以，我国制造出来的玉米收获机效果不是很好。同时，我国设计的玉米收获机在整体尺寸上显得非常大，使其在田间运输、转弯的难度都较大，根本就不与小面积种植玉米相适宜。我国土地政策与国外农场不一样，大型玉米收获机很难在我国适应，这就需要我们从整体结构着手对其进行优化，使其在田间工作时具有更好的通过性和灵活性。现在，很多玉米收获机都是轮式的，在田间工作时，其通过性、爬坡性都较差，特别是在西南地区体现的尤为突出。对于玉米收获机的操作，国内市场上尚未出现远程智能化操控的系统。 就美国来讲，玉米收获基本实现了全部机械化作业。国外的多种玉米收获机可以同时收获多行，有些可以达到8行同时收获,但是这样的收获机价格很昂贵，而且体积非常大，功率消耗和籽粒损失率也很大。这些玉米收获机不符合中国国情。目前，国外的很多收获机使用了卫星定位系统(GPS)等智能技术，并在收获机上装有各种传感器以及很多控制装置。现在国外的收获机械与电子之间的结合越来越紧密，智能化程度越来越高，值得我国借鉴。
