基于EDEM仿真的有机肥深施机施肥控制系统的设计

针对林果园不同地块土壤肥力不均,林果在各生长阶段对有机肥需求量不同等问题,对有机肥深施机施肥控制系统进行设计。采用离散元仿真软件EDEM对施肥转盘旋转角度与施肥流量进行仿真,并进行线性拟合。结合机器行进速度、单位面积理论施肥量、施肥转盘旋转角度与施肥流量等因素,设计有机肥深施机施肥控制系统,主要包括测速模块、主程序模块(速度、施肥量、脉冲转换模块)、中断模块和液晶显示模块。室内施肥试验结果表明:当单位面积理论施肥量分别为7 500、9 750和11 250kg/hm~2时,实际施肥量分别为7 532.46、9 836.82和11042.28kg/hm~2,施肥变异系数CV分别为1.1%、1.3%和1.9%,施肥一致性良好。田间试验结果表明:该有机肥深施机施肥均匀,无断流现象,达到设计要求。本研究所设计的有机肥深施机施肥控制系统满足林果园有机肥深施的农艺要求,可以进行林果园有机肥深施作业。     

再生稻气送式双侧施肥装置的设计与试验研究

为解决再生稻追肥的施肥不均和施肥量调节不准问题,设计了一种再生稻气送式双侧施肥装置.利用三因素二次回归旋转组合试验研究排肥轴转速、槽轮工作长度、分肥器角度对施肥性能的影响,并建立了总排肥量稳定性变异系数、各行排肥量一致性变异系数的回归数学模型.结果表明,影响总排肥量稳定性变异系数的顺序为排肥轴转速、槽轮工作长度、分肥器...     

葡萄树干精准对靶施药系统设计与试验研究

切根虫是对葡萄生长造成严重危害的害虫之一,它在夜间会从葡萄树根部爬到树冠上啃食新枝和嫩芽,对葡萄产量造成影响,因此必须有效的控制其危害.提出了精准对靶施药系统的设计理念,介绍了该系统的工作原理及结构组成,给出了主要部件的设计过程.通过模拟试验与传统带状施药系统的效果进行对比,得出:环形对靶施药系统在相同条件下,着药率提高了72％,成本节约了67.1％,大大减少了施药量,降低了环境污染.     

叠片式啮合圆弧齿轮排肥器设计与仿真试验

为达到稳定排肥、排肥流量可调控的目的,设计了改善排肥流量均匀性的叠片式啮合圆弧齿轮排肥器。通过对排肥器结构设计与理论分析确定影响叠片式啮合圆弧齿轮排肥器排肥量的主要因素为排肥器工作槽长与排肥轮转速。设计仿真试验研究排肥器排肥量随影响因素变化规律,对结果进行台架试验验证。结果表明：选取排肥量变化曲线拟合斜率表征排肥流量,发现排肥流量可调控且与工作槽段长度、排肥轮转速存在线性关系,线性拟合结果显示校正决定系数分别为0994、0990;试验值与仿真值相对误差值较小,仿真试验结果可靠;与外槽轮式排肥器相比变异系数平均减小65%,排肥流量均匀性有了较大的提高。该结果对排肥器的创新设计与理论研究提供了参考。     

基于微型开沟机的施肥覆土装置设计

为实现开沟施肥覆土一体化联合作业,在微型手扶开沟机基础上,设计了排肥装置和覆土装置,主要有排肥装置的肥料箱、重心配置、覆土板和仿形装置结构设计。实现了动力从行走轮传到排肥器、肥料箱重心稳定、排肥量可调、覆土板能在上下高度差约80 cm实现仿形功能。田间试验结果表明,设计配有排肥和覆土装置的开沟机工作时施肥量达到50 kg/h, 覆土率达78.3%, 覆土均匀度较好。     

风送式集中排肥系统的设计与试验

针对外槽轮排肥装置施肥作业均匀性不高的问题,设计一种风送式集中排肥装置及同步施肥控制系统。通过台架试验比较直槽、交错槽和螺旋槽3种排肥轮结构的排肥性能,并建立排肥轮转速与排肥速率的线性回归方程;基于北斗+GPS系统和限幅平均滤波算法提高行驶速度的监测精度,并据此开发施肥控制系统。结果表明：1)排肥轮转速为10～60 r/min时,螺旋槽结构排肥轮具有较好的排肥性能,排肥量稳定性变异系数和各行排肥量一致性变异系数分别为0.15%和1.57%,排肥量均匀性变异系数<4%。2)排肥轮转速<60 r/min时,施肥控制系统的施肥调整响应时间<0.85 s;当理论施肥量和平均作业速度分别为300～600 kg/hm²和5.22 km/h时,施肥准确率>95%。该风送式集中排肥装置及施肥控制系统可以实现同步、精量和均匀施肥作业。     

多态自动对靶风送式喷雾试验台的设计与试验

针对果园喷雾存在的药液沉积量低、农药浪费及环境污染等问题,拟设计1种集传感器探测技术、电子信息技术和风送式喷雾技术于一体的多态自动对靶喷雾试验台。该试验台主要由机架、风送系统、探测及其控制决策系统、药液管路系统和组合喷头喷洒执行机构等组成。对关键部件进行设计仿真,以获得最佳设计方案;设计控制多组合喷头的控制决策算法,实现多态自动对靶喷雾;进行喷雾性能的对比试验。结果表明,设计的多态自动对靶喷雾试验台,可以实现对不同冠层宽度靶标的多状态喷雾,作业效果良好,雾滴沉积量比普通风送式喷雾提高了34.07%,变异系数降低了25.60%;多态自动对靶风送喷雾相较于普通风送式喷雾的综合省药率大于20%,从而提高了农药的利用率,降低了农药残留量。     

10个香蕉品种对香蕉假茎象甲田间抗性的评价

调查分析了10个香蕉品种上香蕉假茎象甲的发生指数和危害率。结果表明,6-8月所有品种上香蕉假茎象甲发生指数、危害率较高,12月至次年2月较低。其中,抗枯5号上香蕉假茎象甲发生指数和危害率最高,分别为0.374和70.0%;孟加拉菜蕉最低,分别为0.034和4.3%。综合分析认为5类香蕉对香蕉假茎象甲的抗性程度由高到低依次为野生蕉、大蕉、龙牙蕉、粉蕉、香牙蕉。     

不同添加剂对香蕉假茎青贮的影响

以经过干制的假茎(干物质含量约为25%)为原料,分别添加甲酸、EM、青宝Ⅱ号、EM 青宝Ⅱ号进行青贮以探讨香蕉假茎通过青贮转化作为饲料的效果。结果表明:加入添加剂处理可以提高青贮品质,与对照相比各处理组在pH值、氨态氮、ADF测定中均显著降低(p<0.05);EM 青宝Ⅱ号组效果最好pH值为3.9,ADF含量下降了7.86%;EM效果次之,但这两者之间的差异不显著。     

香蕉水肥一体化滴灌技术规程

水肥一体化滴灌技术是基于香蕉生长特性和果园环境状况等条件,将灌溉与施肥有机地结合起来的一项现代农业综合技术措施。近年滴灌技术逐渐应用于香蕉栽培,并取得了明显的效益,应用水肥一体化滴灌技术已是当前规模化、标准化生产香蕉的必要灌溉施肥技术。水肥一体化滴灌技术工程包括技术要求、水质净化、工程模式及设施安装、施肥与水分管理、设施维护及其他管理,应用于香蕉上能保证适时适量水肥供应,改善蕉园生态环境,达到节水节肥、提高效率、增产增收等效果。     

草地切根施肥补播开沟装置的设计与试验

为克服草地土壤坚实度高、残茬根系量大带来的开沟问题,在草地切根改良的基础上实现施肥补播,采用破土刀齿破茬-种沟双圆盘开沟器开沟覆土-肥沟双圆盘开沟器压土成沟并覆盖种沟的工艺构建种床与肥床,设计分层交错式覆土开沟装置,建立种沟与肥沟双圆盘开沟器需满足的参数关系。基于土壤扰动造成土壤坚实度下降理论,通过对比试验,确定种沟开沟器距切根沟缝的距离对土壤坚实度的影响,得到将种沟开沟器布置在距离切根沟20mm处,可使开沟器入土处的土壤坚实度下降62%。将分层交错式覆土开沟装置应用于9QFB-2.4型破土切根施肥补播复式作业机,田间试验结果表明:该装置能够实现稳定开沟,形成深47.3mm、宽29.1mm的肥床与深44.7mm、宽19.5mm的种床,施肥和播种深度合格率分别达到80%和83%,且对土壤的扰动程度小于14%,有利于草场植被的保护。     

再生稻收割机刚柔耦合杆齿脱粒装置的设计与试验

目的 针对再生稻头季收获时籽粒和秸秆含水率较高,籽粒与稻穗的黏结力较大,采用传统刚性杆齿脱粒装置的收割机收获时会导致大量籽粒破碎的问题,在轴流式脱粒滚筒的基础上设计了一种刚柔耦合杆齿的脱粒滚筒。方法 采用EDEM仿真软件对脱粒过程进行仿真模拟,通过后处理获得3种不同杆齿(刚性、柔性、刚柔耦合)对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力;以夹带损失率、破碎率和未脱净率为评价指标,分别以不同滚筒转速下的单因素和以滚筒转速、水稻籽粒含水率、杆齿种类为因素的三因素三水平进行不同杆齿的正交台架验证试验。结果 EDEM仿真结果表明,在滚筒转速分别为650、750和850 r/min时,3种杆齿对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力均表现为刚性杆齿最大、柔性杆齿最小。单因素试验结果表明,刚性杆齿脱粒装置的籽粒破碎率明显高于柔性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的破碎率均很高,分别为1.632%、1.925%和2.564%;柔性杆齿脱粒装置的未脱净率和夹带损失率明显高于刚性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的未脱净率均很低,分别为0.286%、0.071%和0.240%,在滚筒转速为850 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的夹带损失率均很低,分别为1.595%、0.729%和1.341%。正交试验结果表明,影响籽粒夹带损失率和破碎率的因素顺序依次为杆齿种类 > 滚筒转速 > 籽粒含水率,影响未脱净率因素的顺序依次为杆齿种类 > 籽粒含水率 > 滚筒转速。结论 相同条件下,刚柔耦合脱粒装置能够在保证籽粒脱净率的前提下,降低籽粒破碎率。研究结果可为再生稻收割机脱粒装置的设计与田间应用提供参考。     

气送式集中排肥器螺旋排肥装置的改进与试验

针对现有气送式集中排肥器螺旋排肥装置稳定性和均匀性较差的问题,提出"排肥装置集中对行排肥+气力输肥"的排肥方式,应用离散元法和台架试验对螺旋排肥装置进行改进.采用EDEM仿真分析型孔截面形状(对称截面、倾斜截面、直行截面),型孔深度和型孔数量对排肥速率、均匀度和各行排肥量一致性变异系数的影响.结果表明:1)当排肥轮转速...     

舀勺型孔轮式水稻精量排种器设计与试验

针对现有水稻排种器采用被动充种存在充种性能差、高速排种精度低的问题,设计了一种舀勺型孔轮式水稻精量排种器.阐述了该排种器的基本结构和工作原理,确定了排种轮、舀勺、型孔、护种板等关键零部件的结构参数,建立了排种器充种过程的力学模型.以冈优898种子为试验材料,利用离散元法,选取排种轮转速、型孔倾角为试验因素,以排种合格率...     

香蕉钾镁配施效应研究

香蕉钾镁配施技术研究结果表明,土壤有效钾含量中等和有效镁含量缺乏的粤西香蕉园,在施用K2O 990 kg /hm2的基础上配施Mg 36 kg/hm2,可增产2 038 kg/hm2、产量提高4.8%,每hm2增收3 385元、种植效益提高8.7%;在施用K2O 1 170 kg/hm2基础上配施Mg 72 kg/hm2,可增产3 772 kg/hm2、产量提高9.1%,每hm2增收6 196元、种植效益提高17.4%.研究结果还表明,蕉园在提高香蕉钾肥用量的同时必须适当提高镁肥用量,才能获得较好的增产增收作用.     

链盘动刀式马铃薯种薯自动切块机取种装置设计与试验

为进一步提高链盘动刀式马铃薯种薯自动切块机取种装置的作业质量,基于EDEM-RecurDyn耦合方法对切块机取种装置作业过程进行仿真分析,按照二次旋转正交组合试验设计,以充种倾角、链轮转速和种层高度为影响因素,以取种合格指数和取种损失指数为响应值,通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律;基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得取种装置最优工作参数组合,并通过台架试验验证最优参数的可靠性。结果表明：当种薯质量为140~210 g时,各因素影响装置取种合格指数的主次顺序为,链轮转速、种层高度和充种倾角,影响取种损失指数的主次顺序为,种层高度、充种倾角和链轮转速。基于回归模型优化得到取种装置最优工作参数为,充种倾角29.59°、种层高度352.77 mm、链轮转速44.25 r/min;以最优参数进行台架试验得出,取种合格指数为94.31%,取种损失指数4.85%,与仿真试验预测结果相近。