油茶果生物力学特性便携式测试系统

为了能方便准确地测定油茶果的横向扭断力、纵向拉断力等生物力学特性,设计了一种野外便携式测试系统。该系统由伸缩杆、传感器、齿形末端装置、数字变送器及电源等组成,能够完成油茶果生物力学数据采集存储功能。测试系统设计成模块化,各部件能够快速拆装,以便于野外携带。试验表明:该系统性能稳定、测量准确,可满足油茶果生物力学特性检测的要求,为进一步研究油茶果的生物力学特性提供了方便。     

全喂入式摘花生鲜果装置研制与试验分析

目前,我国花生机械化收获水平较低,人工收获劳动强度大、成本高,实现花生机械化生产是广大农户的迫切愿望。为此,研制了全喂入式摘花生鲜果装置,并测量了试验地花生基本特性,进行了喂入量、滚筒转速、摘果间隙以及摘果齿排数等参数正交试验。试验和分析表明,喂入量1.2kg/s、滚筒转速400r/min、摘果间隙65 mm和摘果齿3排为最佳工作参数,破碎率和未摘净率分别为1.62%和1.03%。该工作参数可以为全喂入式花生联合收获机摘果装置和花生摘果机单机设计提供参考。     

油茶果和花苞脱离力试验研究

油茶果采收仍依靠人工,劳动强度大,采收效率低。为实现油茶果振动采收,设计确定合适的机械振动参数,本文利用力学仪器测量"长林"系列品种的油茶果和花苞从枝条脱离下来所受力的大小,并调查记录油茶果和花苞的基本物理特性参数。运用SPSS软件对测量数据进行分析处理,结果表明:长林3号的油茶果纵向脱离力相对其他品种较小,长林40号的油茶果横向脱离力和花苞脱离力相对其他品种较小;5个品种的油茶果的纵向脱离力均值都分别小于其横向脱离力的均值,油茶果的脱离力均大于花苞的脱离力;在采摘油茶果的过程中,油茶果的脱离位置大部分是发生在果柄与枝条之间;综合比较后提出油茶适合采用梳刷式机械采收方式。对长林40号油茶果脱离力和物理特性参数作相关性分析,结果表明油茶果直径与油茶果的重量之间存在很高的相关性,油茶果重量与油茶果的纵向脱离力在0.01水平显著相关,其相关系数为0.373,呈低度相关关系。     

水稻破胸芽种的物料特性试验

水稻芽种物料特性的研究是水稻芽播机设计的基础.当今对水稻芽种物料特性的研究很少.本文以湖南省常用的水稻品种为试验材料,对芽种的三轴尺寸、休止角和滑动摩擦角进行了测量.试验得出:芽种的三轴尺寸为长度在8～10mm,宽度在2.5～3.5mm,厚度在2.2mm左右;含水率相差不大的不同品种的水稻芽种的休止角和滑动摩擦角有一定差别.而同品种不同含水率下的休止角和滑动摩擦角差别比较大,随着含水率的减小休止角也相应的减小.     

半喂入花生摘果装置优化设计与试验

在自行设计的半喂入花生摘果试验台上对半喂入花生摘果装置结构参数和运动参数进行优化设计与试验.在摘果过程运动分析的基础上,确定花生果系在摘果段的理想位置状态和参数关系,使花生果系由底向上、渐进有序穿过最佳摘果区,摘果强度均匀.分析了摘果频率和摘果强度的影响因素及对作业性能的影响.采用摘果机理分析和试验验证相结合的方法,确定采用后倾弧形板摘果叶片,单辊配置6个叶片.通过多指标响应面综合试验,优化确定摘果装置的结构和作业参数组合为:摘果辊长度1 200 mm、链辊夹角7.2°、辊筒直径152.5 mm、重叠距离5 mm、摘果辊转速371 r/min和夹持输送速度1.025 m/s.     

结球甘蓝物理力学特性研究

在田间和实验室对北方垄作收获期早熟结球甘蓝进行测定,研究其形状参数、拔取力、根部不同部位的含水率以及剪切强度等物理力学特性.对早熟甘蓝的几何特征值进行了统计分析,得出了主要形状特征值的变化区间;通过拉伸试验对收获期甘蓝拔取力进行测试,利用微机控制电子式万能试验机(WDW-5)对甘蓝根茎不同部位剪切强度进行了研究,应用Design-Expert Version 6.0.10软件对数据进行了统计分析.试验结果表明:甘蓝在田间的拔取力为[103.0,279.0]N;甘蓝根茎自上至下含水率呈逐渐减小趋势,分别为[87.85,90.89]％,[84.45,91.45]％,[75.83,83.31]％,[79.79,87.11]％;剪切强度逐渐增大,分别为[5.37×10-2,2.85×10-2] MPa,[2.58×10-2,1.10×10-2] MPa,[1.06,1.78] MPa,[1.25,1.97] MPa.研究结果对结球甘蓝收获机的研发具有重要意义.     

基于ADAMS的钙果扶禾动力学仿真试验与分析

扶禾是钙果采收的关键工作环节,针对收获期钙果枝条倒伏的问题,为寻找扶禾装置最佳工作参数,结合钙果枝条生长特性设计并建立了扶禾动力学仿真模型。以仰角、扶禾速比和拨指间距为影响因素,扶禾高度为评价指标进行仿真试验研究。正交试验结果表明,各因素对扶禾高度影响的主次顺序为仰角>扶禾速比>拨指间距,最佳参数组合为仰角50°、扶禾速比8、拨指间距160 mm。仿真验证试验和台架验证试验得到扶禾高度分别为591.4、570.9 mm,相对误差为3.5%。该研究可为钙果收获机械的设计与优化提供参考。     

FDR探头结构对土壤介电谱测量的影响分析

为了研究FDR探头结构中探针间距和探针长度对土壤介电谱测量的影响,通过矢量网络分析仪分别对2种土壤的4个不同体积含水率进行了介电谱测量,通过28 mm长度下10 mm、14 mm探针间距探头和10 mm间距下28 mm、45 mm长度探头所测介电谱对比发现,在31.2 MHz以上频段探针间距对土壤介电谱测量影响很小,而探针长度在不同频段对土壤介电实部或虚部均有不同影响。研究表明,探针间距不是土壤介电谱测量的影响因素,根据测量需要可对其进行一定范围的调整;探针长度影响土壤介电谱弛豫频率值,探针越短其弛豫频率越大,探针长度是影响土壤介电谱测量的关键因素之一。FDR探头的探针应适当缩短以拓展介电谱平滑段的频率范围,这有利于FDR传感器测量精度和环境适应性的提高。     

单偏心式油橄榄振动采收机仿真优化与试验

为提高油橄榄的振动收获效率，针对油橄榄密植果园的种植环境，设计一种单偏心块悬挂式油橄榄采收机。通过对果实进行受力分析得到果实脱落加速度可简化为果实果柄结合力与果实质量的比值，测量得到脱落加速度的90%分位数为1 113.35 m/s²。通过正交试验仿真研究果树树形参数(主干直径、主干高度、主枝夹角)和激振参数(激振频率、激振力)之间关系，并对仿真与试验相关性进行分析，表明仿真与试验的平均相关系数为0.73,平均相对误差为26.5%,主干直径和主干高度对激振参数有显著影响。使用采收样机对油橄榄(莱星)进行了试验，结果表明：夹持点振幅与激振频率呈正相关关系；果树侧枝3个监测点的共振频率为22.5 Hz,与响应面试验结果的21.8 Hz相近；油橄榄树的平均采净率约为91.22%,且无果实损伤。     

水稻破胸芽种的物料特性试验

水稻芽种物料特性的研究是水稻芽播机设计的基础.当今对水稻芽种物料特性的研究很少。本文以湖南省常用的水稻品种为试验材料,对芽种的三轴尺寸、休止角和滑动摩擦角进行了测量。试验得出：芽种的三轴尺寸为长度在8-10mm,宽度在2.5-3.5mm,厚度在2.2mm左右;含水率相差不大的不同品种的水稻芽种的休止角和滑动摩擦角有一定差别,而同品种不同含水率下的休止角和滑动摩擦角差别比较大,随着含水率的减小休止角也相应的减小。     

库尔勒香梨几何物理参数和采摘挤压因素研究

对库尔勒香梨的几何物理参数和采摘挤压因素进行分析,可以为香梨采摘机器人的机械手设计提供理论依据.统计分析160个成熟期库尔勒香梨的几何物理参数,采用单因素加卸载试验研究机械手采摘过程中抓握挤压因素对力学指标的影响.物理参数研究结果表明:香梨果实平均质量为122.34 g,纵径大于横径,纵横比均值约为1.22,与硅胶材料...     

苹果采收平台输送装置设计与优化试验

针对国内苹果园人工采收效率低和损伤率高的问题,设计了一种苹果采收平台输送装置,实现苹果自动输送作业。首先通过对苹果输送过程进行运动学分析,确定影响苹果机械损伤的主要因素及各因素的试验取值范围。其次根据Box-Behnken试验设计原理,以输送速度、果托倾角、果托形状为试验因素,以损伤率为试验指标,对苹果采收平台输送装置的作业参数进行试验研究,建立试验指标与试验因素之间的回归模型。最后分析了各因素对试验指标的影响规律,并根据回归模型对试验因素进行综合优化。试验结果表明：当输送速度为0.2m/s、果托倾角为30°、果托形状为圆台体时,苹果损伤率为3.69%,苹果机械损伤明显低于未经参数优化的苹果采收平台输送装置,输送作业效果最好。研究结果可为苹果园采收平台的结构优化和输送作业参数控制提供参考。     

Long term responses of olive trees to salinity

Water demand for irrigation is increasing in olive orchards due to enhanced yields and profits. Because olive trees are considered moderately tolerant to salinity, irrigation water with salt concentrations that can be harmful for many of fruit tree crops is often used without considering the possible negative effects on olive tree growth and yield. We studied salt effects in mature olive trees in a long term field experiment (1998-2006). Eighteen-year-old olive trees (Olea europaea L.) cv. Picual were cultivated under drip irrigation with saline water composed of a mixture of NaCl and CaCl₂. Three irrigation regimes (i. no irrigation; ii. water application considering soil water reserves, short irrigation; iii. water application without considering soil water reserves and adding a 20% more as a leaching fraction, long irrigation) and three salt concentrations (0.5, 5 or 10 dS m⁻¹) were applied. Treatments were the result of the combination of three salt concentrations with two irrigation regimes, plus the non-irrigated treatment. Growth parameters, leaf and fruit nutrition, yield, oil content and fruit characteristics were annually studied. Annual leaf nutrient analyses indicate that all nutrients were within the adequate levels. After 8 years of treatment, salinity did not affect any growth measurement and leaf Na⁺ and Cl⁻ concentration were always below the toxicity threshold of 0.2 and 0.5%, respectively. Annual and accumulated yield, fruit size and pulp:stone ratio were also not affected by salts. However, oil content increased linearly with salinity, in most of the years studied. Soil salinity measurements showed that there was no accumulation of salts in the upper 30 cm of the soil (where most of the roots are present) because of leaching by rainfall at the end of the irrigation period. Results suggest that a proper management of saline water, supplying Ca²⁺ to the irrigation water, using drip irrigation until winter rest and seasonal rainfall typical of the Mediterranean climate leach the salts from the first 0-60 cm depth, and growing a tolerant cultivar, can allow using high saline irrigation water (up to 10 dS m⁻¹) for a long time without affecting growth and yield in olive trees.     

桑葚主干低阶共振频率试验及振动采摘装置设计

随着桑葚产业的多元化发展,桑葚的种植面积逐年增加,仅依靠人工实现桑葚采收难以满足生产需求,因而机械化采摘成为桑葚采摘的发展方向。振动采收桑葚是机械化采收的有效方法[1],研究桑葚振动脱落特性及设计相关振动采收设备对桑葚产业的健康发展具有重要价值。为此,通过桑葚主干低阶共振频率试验,获取了桑葚主干的低阶共振频率;完成便携式桑葚振动采摘装置的设计和试制,并进行验证试验。结果表明:当采收的桑葚二级主干直径为40~50mm范围、激振频率大于6.11Hz时,虽然能实现较高的桑果收获率,却造成未成熟桑果脱落;当激振频率大于8Hz时,造成桑葚植株树皮外表面破裂;激振频率较小时,则获得较低的桑果收获率。因此,建议当振动采摘的二级主干直径在40~50mm范围内时,桑果振动采收的最适宜激振频率范围为5~6 Hz,即电机实时转速为9 0 0~1 1 0 0 r/min。     

The influence of bearing cycles on olive oil production response to irrigation

Water requirements for olive oil production and the effects of deficit irrigation were determined while considering the relative fruit loads on trees occurring as a result of biennial bearing cycles. Two Israeli olive (Olea europaea) varieties (Barnea and Souri) were evaluated for growth and yield parameters in a 4-year field study where five relative irrigation rates were applied. Increasing irrigation increased stem water potential, vegetative growth, and olive fruit yield with the increases tapering off at application rates reaching 75–100% of potential crop evapotranspiration. Tree water status, growth, and fruit characteristic parameters were highly affected by both fruit load and by irrigation level. Oil yield increases as a function of increased irrigation were initiated for each cultivar only following an ‘off’ season when the treatments lead to higher vegetative growth. The increased oil yields as a function of increased irrigation were primarily explained by higher tree-scale capacity for carrying fruit, especially as irrigation alleviated measureable water stress. For the Barnea cultivar in ‘on’ years, a secondary effect due to increased oil per fruit as irrigation increased was evident, particularly at the higher application rates.     

梳脱式钙果采收试验台设计与优化

针对目前钙果在梳脱过程中出现随机不定向脱落的问题，设计了梳脱式钙果采收试验台，并以电机转速、梳齿弯曲角度、梳齿排布弧度直径和梳齿材质为影响因素，采收率为评价指标进行试验研究。结果表明，梳脱式钙果采收试验台采收率随电机转速增大和梳齿材质本身弹性系数和摩擦系数的增大而逐渐降低，随梳齿弯曲角度和梳齿排布弧度直径的增大而逐渐升高。电机转速、梳齿弯曲角度和梳齿排布弧度直径对采收率影响的优先级依次为梳齿弯曲角度、梳齿排布弧度和电机转速。根据试验结果分析，综合考虑实际采摘效率，选择最优梳脱参数为转速25 r/min、梳齿弯曲角度120°和梳齿按直径为900 mm的弧度进行排布时，试验台采收率为95.03%。试验结果可为钙果机械化采收相关研究提供参考。      

不同加载速度下苹果果皮穿刺力学特性研究

对苹果果皮穿刺力学特性进行研究,旨在为果实品质评价提供参考,为改善采收、运输、贮藏手段,减轻果实损伤提供理论依据.以丹霞、富士、国光3个苹果品种为研究对象,采用TA.XT plus型质构仪,选取0.01、0.1、0.5、1、1.5、2、5、9、13、17mm/s等10个加载速度对苹果果皮阴阳面进行穿刺力学特性试验,分析...     

新疆棉花秸秆离散元仿真参数标定研究

由于棉花秸秆在机械化收获和粉碎加工过程中缺乏准确的仿真模型参数,从而造成在机具设计中仿真效果和实际作业存在较大的差异,在一定程度上限制了棉花秸秆收获以及粉碎装置的设计研究。本文以新疆棉花秸秆作为试验材料,开展仿真分析研究,通过物理试验测定棉花秸秆的本征参数后,利用EDEM软件进行试验仿真,对棉花秸秆进行参数标定。采用堆积角试验和弯曲试验方法,测量出棉花秸秆堆积角和最大破坏载荷分别为28.62°和143.21N。应用Hertz-Mindlin no slip模型和Hertz-Mindlin with bonding模型进行棉花秸秆的堆积角仿真试验和弯曲仿真试验,得到棉花秸秆之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数和棉花秸秆-钢之间碰撞恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数分别为0.5、0.41、0.06、0.5、0.37、0.08,以及棉花秸秆法向接触刚度、切向接触刚度、临界法向应力与临界切向应力分别为4.15×1010N/m、5.60×1010N/m、40MPa、50MPa。将以上结果进行粉碎试验验证,棉花秸秆粉碎后依据长度和宽度不同,分为粉末型物料、破碎型物料、未破碎型物料,仿真试验质量和实际试验质量之间偏差为6.84%、8.29%、7.37%,证明了参数的可行性,可用于棉花秸秆参数标定。     

秧草茎秆力学特性实验研究

秧草茎秆的力学特性是设计秧草收获机械收割装置的重要依据之一。为此,利用TA-XT2i物性测定仪对秧草茎秆的质量、抗剪切力和拉伸力进行了实验,通过实验得到秧草的平均质量为0.897g,秧草的平均高度为8.69cm,平均直径为0.946mm,平均抗拉应力为3.737MPa,平均抗剪应力为5.1MPa,并对直径大小与拉伸强度、剪切强度的变化规律之间的关系进行定性分析,可以指导秧草收获机械切割装置的设计。