苇蘑液体培养条件的优化

通过苇蘑菌丝体液体培养的单因素试验,初步确定苇蘑的较适生长条件:pH值为5~7;温度25℃;转速100~200 r·min~(-1);装液量50~90 m L。再经正交试验对培养条件进行优化,得出苇蘑的最适制种工艺为:初始pH值为6;温度恒定为25℃;转速保持150 r·min~(-1);装液量为90 m L/250 m L。在该培养条件下,苇蘑的菌丝干质量可达到19.4 g·L~(-1)。在通气量为4.5 L·min~(-1)条件下进行苇蘑液体菌种的5 L发酵罐培养,在44 h即达峰值19.9 g·L~(-1)。     

基于EDEM的反转啮合齿轮式排肥器的仿真设计与试验

针对外槽轮式排肥器排肥流量均匀性不高的问题,设计了一种反转啮合齿轮式排肥器,利用排肥盒内设置的啮合排肥齿轮反向啮合传动将肥料经齿槽从两侧连续交替排出,提高排肥流量均匀性,并通过试验检验其排肥性能。对反转啮合齿轮式排肥器排肥量和流量进行理论分析,确定对排肥量和流量的数学模型。为比较反转啮合齿轮式排肥器与外槽轮式排肥器排肥流量均匀性高低,在保持排肥器结构参数不变的情况下,设计单因素试验,选取硫酸钾为试验肥料,以排肥轮转速为试验因素,以排肥均匀性为试验指标,设计对比仿真试验,转速分别为30,45,60,75,90r·min-1。利用EDEM建立排肥器离散元仿真模型,进行仿真试验,采集试验数据并对采集数据进行统计分析。结果表明:反转啮合齿轮式排肥器排肥流量均匀性系数均值较外槽轮式排肥器提高32.0%,且方差分析结果显示排肥轮转速对反转啮合齿轮式排肥器排肥流量均匀性有极显著影响(p0.0001)。拟合反转啮合齿轮式排肥器排肥流量均匀性随转速变化规律方程,拟合方程相关系数R2=0.9754。随机选取转速为40,65,73,86r·min-1,对拟合方程进行验证试验,计算验证试验均匀性系数均值并与拟合方程结果进行对比,验证试验结果较拟合结果误差均小于2%。     

履带式收获机水田作业大半径转向阻力研究

为分析履带式收获机水田大半径转向阻力受履带侧面剪切土壤影响的问题,对履带收获机转向阻力、转向阻力矩进行理论分析,并实车试验进行数据比较,数据显示履带收获机在大半径转向时,其转向阻力矩主要由履带与地面摩擦引起,受侧面履带剪切土壤影响小。进而得出履带式收获机水田作业大半径转向阻力可直接按履带与地面摩擦引起进行分析的观点,为今后履带车辆田间试验研究和车辆设计提供依据。     

玉米纸筒钵苗移栽机输送分苗装置性能研究

探讨自主研制玉米纸筒钵苗输送分苗装置作业性能及优化试验。采用二次正交旋转中心组合优化方法,以喂苗速度、分苗盘转速、纸钵间距为影响因子,分离率、工作效率为目标函数,对影响输送分离装置工作参数组合优化试验。结果表明,喂入速度为2.6~3.0 m·min~(-1)、分苗盘转速为16~19 r·min~(-1)、纸钵间距为13 mm时,分苗率达95%,工作效率达61个·min~(-1)。为玉米纸筒钵苗输送分苗装置设计,解决制约半自动钵苗移栽机钵苗自动喂入问题提供依据。     

气吹式防堵大豆免耕播种机设计与试验

针对现有秸秆全量还田大豆免耕播种机常出现秸秆堵塞、架苗等问题,设计一种基于气吹式防堵大豆免耕播种机,此播种机采用风扇与浅旋刀配合方式,利用气流场将秸秆吹散,达到洁区免耕目的。利用EDEM和fluent软件,仿真验证机具三维模型,仿真结果均满足设计要求。田间试验结果表明,在播种机前进速度0.8 m·s~(-1),浅旋刀转速200 r·min~(-1),入土深度50 mm,风扇转速2 500 r·min~(-1)时气吹式防堵大豆免耕播种机秸秆清洁率为80.55%,晾籽率为0.95%,机具通过性良好。利用气流场解决播种过程秸秆堵塞、架苗等问题,填补大豆免耕播种机在该研究方向空白,为大豆免耕播种机设计提供参考。     

转速对倾斜勺式大豆精密排种器性能影响的试验研究

为提高倾斜勺式排种器使用效果,利用STB-700试验台对3种不同的大豆种子进行了排种轴转速对排种器性能影响的试验,得到了排种器的转速对倾斜勺式大豆精密排种器排种性能影响的变化规律。并利用MATLAB中的fminbnd函数求解确定了符合要求的重播率极小值点为44.05 r·min~(-1),漏播率极小值点为40.71r·min~(-1),株距变异系数极小值点39.65 r·min~(-1)。从而找到了倾斜勺式大豆精密排种器安装在播种机上工作时的最佳机组工作速度范围为4~5 km·h~(-1)。     

基于带传动的四轮驱动传动系统的仿真与试验

【目的】针对传统两轮驱动船式拖拉机存在的传动效率低、机动性差等问题,设计一种四轮驱动传动系统,能够提高整机传动效率和机动性,增加转向时的灵活性,提高作业效率.【方法】运用ADAMS软件对传动系统进行了平整路面动力学仿真,并将试制的传动系统安装在船式拖拉机上,在水泥路面条件下进行直线性能试验和原地转向性能试验.【结果】直线行驶时,4个轮胎的角速度为0.93r/s,同步性好且传动效率高,直线性能的偏驶率为0.77%,符合国家标准;原地转向行驶时,样机在档位为1档、2档、3档和倒挡时的最小转向半径分别为0.02,0.023,0.024,0.022m,转向占用面积小,在档位为3档时,测得最小周转向时间为9.29s,最大转向角速度为0.68r/s,转向效率高,不同档位可提供不同的转向角速度,满足田间作业的复杂性要求;原地转向的转向角速度大且波动大,不适应于高速急转向和对方向进行纠偏.【结论】采用同步带式传动系统能使船式拖拉机的行走性能显著提高.     

基于离散元法的勺轮式排种器性能仿真分析

为研究勺轮式排种器在播种玉米时出现的单粒播种、重播和漏播等不同情况,建立了其离散元模型,对以上3种运动过程进行了仿真分析。分别建立了播种合格率、重播率、漏播率和递种起始角、排种盘转速之间的回归方程式,为排种器的研究提供了一定的参考,并通过试验台试验验证其可行性;同时,试验结果表明:当递种起始角为2°、11°或20°时,排种效果较优时的排种盘转速为26.46 r·min~(-1),合格指数最高可达94.54%;当递种起始角为29°或38°时,排种效果较优时的排种盘转速为34.02 r·min~(-1),合格指数最高可达92.21%。     

双速毛刷辊式水果清洗机设计与试验

针对类球形脆皮水果在清洗过程中洗净率偏低、损伤率高的问题,采用毛刷辊差速原理,设计集浸泡、刷洗、喷洗与集果等功能的双速毛刷辊式水果清洗机,阐述其基本结构和工作原理,并对浸泡装置、喷淋装置、刷洗装置等关键部件进行设计与分析。选取红富士苹果为试验物料,以奇数排毛刷辊转速、偶数排毛刷辊转速、浸泡时间为试验因素,洗净率和损伤率为评价指标,进行单因素分析,确定试验因素水平;通过3因素3水平正交试验,分析了试验因素对各试验指标影响的显著性,确定了水果清洗的最佳清洗工艺参数组合,即奇数排毛刷辊转速为80 r·min~(-1),偶数排刷辊转速为100 r·min~(-1)、浸泡时间为25s。在此条件下,水果洗净率为98.08%,损伤率为3.07%。     

黑水虻虫沙双向集料装置参数优化与试验

针对黑水虻虫沙机械化集料程度低的问题,结合黑水虻养殖特点与虫沙特性,设计一种螺旋式双向集料装置。阐述了该装置的结构组成与工作原理,对其关键部件双向螺旋进行了分析与参数设计。采用离散元软件建立了虫沙-双向螺旋装置的耦合仿真模型,模拟仿真了虫沙的集料输送过程,以螺距、螺旋轴径、螺旋转速、移动速度为试验因素,以质量流率为评价指标进行了四元二次回归通用旋转组合仿真试验。试验结果表明,各因素对质量流率影响主次顺序为螺旋转速螺旋移动速度螺旋轴径螺距。以提高质量流率为目标,运用Design-Expert8.0.6软件进行参数优化,确定了最优组合:螺距153 mm、螺旋轴径29 mm、螺旋转速83 r·min~(-1)、螺旋移动速度66 mm·s~(-1),此时仿真优化得到集料质量流率为1.13 kg·s~(-1),加工物理样机并进行验证试验,得到集料质量流率为1.20 kg·s~(-1),与仿真试验相对误差为5.83%。     

新型履带自走式联合收割机液压—机械行走系统方案设计

为解决传统履带式联合收割通常不能实现原地转向、水田通过性较差等问题,提出了新型的液压—机械行走系统方案设计。主要阐述了所采用的技术方案,即采用双联集成变量柱塞泵和2个定量摆线马达组成相互独立闭式液压传动系统;由定量摆线马达驱动安装在履带驱动轮上的单级行星轮减速器,通过单级行星轮减速器增加扭矩后,由履带驱动轮带动履带工作。该设计方案可以实现联合收割机的原地回转,并且提高了联合收割机的水田通过性。     

农用履带车辆差速转向性能的理论研究

文章设计了履带车辆的液压机械双流驱动系统,对系统中起功率汇流的动力差速转向机构进行参数设计的基础上,理论分析了动力差速转向机构的动力输入和输出之间的转速和扭矩关系,获得了采用该转向机构的履带车辆的理论转向半径和理论最小周转向时间,并通过样机实验获得了实际转向半径和实际最小周转向时间,进行了比较,可用于指导液压机械双流驱动系统的研究     

拖拉机线控液压转向路感特性设计

在分析拖拉机转向路感特性的基础上,采用转向油缸活塞杆受力和车速两个参数变量作为转向路感的信息来源,根据线控液压转向系统对转向路感特性的要求,选择了较为理想的曲线型转向路感特性曲线方案;分析了转向路感、转向油缸活塞杆受力及其与车速的关系;并采用试验测试方法,对全液压转向式拖拉机在泥土软地面条件下进行转向测试,得出了在所给定的不同车速下所对应的油缸活塞杆受力的最大值,并据此拟合出车速感应曲线,得出曲线型转向路感特性曲线图。结果表明,所设计的曲线型转向路感特性能很好地协调转向轻便性和路感之间的矛盾。     

基于横向载荷转移量的客车侧倾稳定性分析

针对客车侧倾稳定性问题，建立了基于横向载荷转移七自由度动力学模型，并根据所获得实车试验数据验证了所构建模型的合理性.根据所构建的具有横向载荷转移七自由度动力学模型进行了不同车速下转向盘转角阶跃仿真，分析客车结构参数和车速对其侧翻稳定性的影响.仿真结果表明：客车后轮驱动轴为侧倾稳定性的危险车轴，当车速过高或前轮转角过大时，后轴首先离地.增大各轴轮距、降低簧上质量质心高度、提高客车悬架侧倾刚度，能够有效的提高客车的侧倾稳定性.     

山地履带车辆软坡路面稳态转向模型建立及验证

丘陵山区特殊的作业环境影响履带车辆的机动性能，建立履带车辆软坡路面稳态转向理论模型，探讨坡角、转向半径、转向角度和土壤环境等因素对山地履带车辆转向性能的影响。结果表明：基于动力学模型的数值分析与基于RecurDyn模型的仿真分析表现出较为一致的转向特性，这说明所建立的履带车辆软坡路面转向模型准确度较高；偏移量和滑移率随坡角及转向半径的变化趋势相反；牵引力、制动力、转向驱动力矩和阻力矩随坡角及转向半径的变化趋势一致，随转向角度在［0，360°）内呈现周期性变化；履带车辆在转向半径越大、坡角越平缓的情况下越易于实现转向运动，土壤环境是影响履带车辆转向特性的显著因素。研究结果可为履带车辆转向系统设计及其软坡路面转向特性分析提供参考。     

Study on control mechanism for turning of tracked vehicles with twin driving

Turning mechanism is important assemblies for tracked vehicles.Turning performance is important evaluating indicator. The performance of the turning mechanism directly affect the mobility and productivity of the crawler.However,there are still some problems crying out for solutions in superior turning mechanism for vehicle engineering area.Composition and performance of turning system in agricultural tracked vehicles matched with twin driving differential turning mechanism was introduced,which adopted quiet hydraulic double pumps and double motors,took advantage of flexibility greatly for track vehicle turning and benefit for handling used steering wheel.     

不同下垫面径流系数与雨强及历时关系的实验研究

城市下垫面类型的多样化,使得径流系数在时空上的变化越来越复杂。采用自制模拟降雨系统,对SBS、不透水地砖、水泥地面、透水砖和草地等典型下垫面进行了实验研究。结果表明:弱透水性的下垫面径流系数容易达到较高的稳定值,透水砖的下渗能力接近草地。双曲线模型能够较准确地描述径流系数与单影响因素之间的关系,并得了到具有一定物理意义的降雨历时(或雨强)与各下垫面径流系数的最优拟合公式,且除透水砖外其相关系数达92%~97%,可见降雨历时对径流系数的影响较大。相同降雨条件下,3种弱透水性下垫面按径流系数由大到小依次为:不透水砖、SBS、水泥路面。降雨量较小时,下垫面的表面洼蓄及附着水层的比例不能忽略,此时径流系数不能反映渗透能力。透水砖和草地的下渗能力很强,适当增加其面积可提高城市雨水下渗能力。本研究可为城市雨水利用研究的后续工作提供参考。     

车载便携式农家肥捡拾装置设计与试验研究

针对农村畜禽养殖造成的环境污染问题,设计一种可快速拆装车载式农家肥捡拾装置,对其核心部件集送搅龙作机理分析与参数优化。通过分析装置使用环境特点及技术要求,综合物料受力及运动分析确定基础参数及结构,使用CATIA(Computer aided three-dimensional interactive application)作三维模型及数字样机构建;以搅龙螺旋直径、收集搅龙螺距以及搅龙主轴转速为变量,输送量与功耗为响应指标,作二次正交旋转组合EDEM(Engineering discrete element method)虚拟仿真试验。针对5 t·h~(-1)设计指标,理论分析与仿真获得搅龙参数组合为:搅龙螺旋直径200 mm、提升搅龙螺距160 mm、收集搅龙螺距120 mm、搅龙主轴转速107 r·min~(-1),功耗1.118k W。样机试验结果表明,分段式集送搅龙总体技术方案以及快速拆装形式可满足农家肥捡拾需求,具有良好使用环境适应性,研究为搅龙机构拓展应用提供借鉴与参考。     

Application of Box-Behnken Design for Optimization of Different Pretreatment Conditions for Cellulase Production

Effects of dilute acid and acid steam pretreatments were inspected for cellulose production of Eucalyptus leaves through Box-Behenken design,a three variable factors for response surface methodology by Bacillus subtilus K~(-1)8.Maximum cellulose production performed in 250 mL erlenmeyer flask with submerged fermentation attained at 50℃,p H 5,140 r·min~(-1) for 24 h.Results showed the efficient cellulose production from acid steam pretreatment(being autoclaved at 15 Psi for 15 min)than acid pretreatment.The optimum condition for maximum carboxymethyl cellulas(CMCase)was 1.811 IU·mL~(-1)·min~(-1)(0.8%acid conc.,10 g biomass loading,6 h reaction time)and filter paper activity(FPase)was 2.255 IU·mL~(-1)·min~(-1)(1%acid conc.,10 g biomass loading,8 h reaction time).Whereas,the acid steam maximum CMCase activity recorded was 2.585 IU·mL~(-1)·min~(-1)(0.8%acid conc.,15 g substrate loading and 8 h reaction time)and the highest FPase activity was 2.055 IU·mL~(-1)·min~(-1)(0.8%conc.,10 g biomass,6 h reaction time then autoclaved).Results revealed that acid pretreated Eucalyptus leaves were better lignocellulosic biomass for cellulose production by submerged fermentation.     

RP-HPLC测定乳清蛋白糖基化产物中的氨基葡萄糖

利用酸水解释放出的糖基化产物中氨基葡萄糖,采用Elite C18色谱柱分离,以68%的0.025 mol·L~(-1) pH 3.6乙酸-乙酸钠缓冲溶液和32%甲醇作为流动相等度洗脱,流速为1 m L·min~(-1),进样体积10μL,柱温35℃。定量分析结果表明,氨基葡萄糖0.1~100μg·m L~(-1)与氨基葡萄糖峰面积线性关系良好(R2=0.9998);以0.3、0.5、1.0 mg 3个添加水平作回收试验,氨基葡萄糖平均回收率为88.05%~110.79%,相对标准偏差为2.45%~5.92%;氨基葡萄糖检出限为0.02μg·m L~(-1)。糖基化乳清蛋白中氨基葡萄糖含量为2.03 mg·g~(-1)。RP-HPLC测定法用于乳清蛋白-氨基葡萄糖糖基化产物制备条件优化,方法简单、重复性好、灵敏度高,可用于蛋白质-氨基葡萄糖糖基化产物中氨基葡萄糖含量分析测定。