马铃薯中耕施肥机的设计与试验

【目的】针对云南特殊地理环境特点,在满足马铃薯中耕、施肥农艺要求的前提下,设计了1种中耕施肥机,一次性完成马铃薯中耕施肥作业.【方法】利用三维软件Solidworks设计整机结构及主要部件,并用ANSYS软件对主要部件进行运动学分析;采用正交试验设计,对影响中耕施肥机的碎土率和除草率的因素进行分析,确定最优参数组合,并进行试验验证.【结果】各因素对碎土率的影响程度依次为:中耕深度>切入角>机器前进速度;各因素对除草率的影响程度依次为:切入角>中耕深度>机器前进速度.当中耕深度为12 cm,切入角为15°,机器前进速度为0.30 m/s时,施肥量均稳定在80%以上.【结论】该中耕施肥机作业性能好,能适应丘陵山地马铃薯中耕施肥作业,满足农艺要求.     

气力式水平圆盘马铃薯排种器的设计

【目的】针对马铃薯种薯外形尺寸差异性较大、种薯的种皮种芽易受损伤而感染病毒的问题。设计了一种气力式水平圆盘马铃薯排种器.【方法】该排种器利用间歇输种与气力排种相结合的方式来提高排种性能,降低伤种率.【结果】阐述了排种器的工作原理,并确定了排种器的主要结构和性能参数,同时分析了排种盘、间歇式输种装置及拖拉机三者的速度关系.【结论】该排种器能有效解地决马铃薯播种机具因碰撞和挤压造成的机械损伤问题,也为大粒径种子的播种提供了一个新方法.     

基于Creo的仿生马铃薯培土器设计及仿真分析

针对云南省丘陵山地中马铃薯种植区地形复杂、土壤黏性较大、培土阻力大等特点,在现有市场培土器的基础上对其进行仿生优化设计,目的是为了减小培土过程中的阻力,降低微耕机功率消耗。前期工作包括对马铃薯种植区的耕作条件及土壤相关数据的采集,以及农机市场的调研等。然后利用Creo软件对培土器进行三维建模,进行导曲线拟合优化,添加仿生凸包。该培土器的设计适用于60～75 cm的垄距作业,通过仿生优化之后,有效减小了土壤的黏附,降低了450 N的培土阻力,减阻率达到37.5%,培土效果符合相关的马铃薯种植农艺要求。     

油葵联合收获机脱粒装置的设计

【目的】针对油葵收获时存在脱净率低、破损率大等问题,本研究设计了一种基于油葵联合收获机的油葵脱粒装置.【方法】首先论述油葵联合收获机的总体结构与工作原理,并对该机中脱粒装置的关键部件进行设计与分析,得到各部件的重要关键参数,最终使用油葵联合收获机进行田间试验,验证脱粒装置的工作性能.【结果】通过对油葵联合收获机中脱粒装置关键部件的设计分析,得到了脱粒滚筒的转速为280 r/min,脱粒间隙为24 mm,最后使用油葵联合收获机进行田间试验验证:该机的脱净率为98.56%,籽粒的破损率为2.12%.【结论】该油葵脱粒装置有效地提高了油葵脱净率,降低籽粒破损率,具备良好的脱粒性能.     

稻麦联合收割开沟填草一体机的改进与设计

【目的】改进并设计稻麦联合收割开沟填草一体机,旨在实现一次作业完成作物收获、排草导草和开沟填草等工序。【方法】在现有联合收割机的基础上,通过合理的结构设计和动力选择,分别对排草口挡草板、分土导流装置和清沟铲进行改进,设计了一种集稻麦收获、开沟、填草等功能于一体的复式作业机械,并对其性能进行了田间试验。【结果】田间试验结果表明,复式作业机械的开沟作业质量稳定,梯形沟上、下口宽的平均值分别为245和150 mm,平均深度为145 mm,秸秆入沟率达82%以上。【结论】改进设计的稻麦联合收割开沟填草一体机收获和开沟性能稳定可靠,能基本满足农艺的要求。     

棉花播种质量实时监测系统设计与试验

【目的】针对新疆地区使用的棉花穴播机作业过程中,驾驶员无法及时发现穴播器漏播、重播的问题,设计了一套棉花播种质量实时监测系统。【方法】该监测系统以STM32F103C8T6微控制器硬件系统为下位机,通过安装在穴播器存种圈上的对射式光电传感器和光电编码器分别获取棉花种子漏播、重播信息,判断棉花播种状况,并通过nRF24L01模块将播种信息传输至DWIN触摸屏上位机人机交互界面实时显示。搭建棉花播种质量监测系统试验台,通过田间试验验证监测系统的准确性。【结果】台架试验结果表明：当穴播器转速为30 r/min时,系统的合格播种、漏播和重播监测精度最高,分别为96.65%、94.59%和92.00%。当穴播器转速高于30 r/min时,监测精度明显下降。田间试验验证结果表明：系统对合格播种、漏播和重播平均监测精度分别为94.51%、92.38%和86.55%。利用SPSS软件对田间试验数据进行分析,结果显示试验数据具有统计意义,采用监测系统获得的棉花播种质量数据与人工实测数据具有较高的相关性,实际值可以由系统监测值反映出来。【结论】该系统满足田间作业对棉花播种质量监测的需求,对实现棉花种植提质...     

1SZL-420型自激振动深松机的设计与试验

【目的】研制一种自激振动深松机.这种深松机在工作过程中,由于非线性土壤耕作阻力作用到振动深松铲上,压迫弹簧往复振动,从而减小机具的牵引阻力,降低功耗.【方法】通过性能试验和查询已经成熟的技术文献,设计深松铲的结构并优化.为了评估样机性能,进行田间试验.【结果】田间试验表明,从无弹簧到Ⅱ号弹簧,深松机可减阻17.76%,深松深度为386.61~406.23mm,稳定性系数为93.30%左右,土壤蓬松度为24.18%~28.65%,土壤扰动系数为53.55%~57.06%,深松效果良好.【结论】本自激振动深松机能够有效减小牵引阻力,降低机具功耗,各项工作参数达到评定指标.     

2BQHM-2型花生覆膜穴播机的设计与试验

【目的】较好地实现花生膜上成穴、播种作业.【方法】针对花生覆膜穴播机存在的技术问题,进行2BQHM-2型气吸式花生覆膜穴播机优化设计与制造;对其关键工作部件结构及作业参数进行理论分析,然后利用UG设计分析软件完成组成部件的优化设计;通过虚拟样机技术对该机进行虚拟装配,并对成穴过程进行运动仿真分析,检验各组成部件设计的合理性及使用效果.【结果和结论】典型地区花生垄作覆膜播种田间作业性能试验表明,该机工作性能较为稳定,各部件作业顺畅,各项作业指标均能较好地达到技术要求,其作业效果与虚拟仿真测试结果相符,研究结果为覆膜穴播机的进一步优化设计提供了理论依据及技术参考.     

种薯/土壤带菌对马铃薯生长及其干腐病发生的影响

【目的】 研究侵染源对马铃薯生长及干腐病发生的影响,以及播前药剂拌种对马铃薯干腐病的防治效果,为宁夏马铃薯干腐病综合防控技术提供依据。【方法】 以种薯接菌和土壤接菌两种方式,并用杀菌剂进行种薯拌种或不拌种处理,通过田间试验,评价不同处理对马铃薯生长性状及其干腐病发生的影响。【结果】 种薯接菌和土壤接菌对马铃薯生长和干腐病的发生均具有影响,其中种薯接菌T1-1处理的出苗率为89.55%,株高为54.19 cm,低于其他处理,而子代薯块平均病薯数为8.95个,发病率为34.00%,病情指数为20.64,远高于其他处理;随着土壤接入菌源量的增加,马铃薯生长指标呈递减趋势,而干腐病发病呈递增趋势;种薯药剂拌种处理马铃薯生长指标均高于不拌种处理,其干腐病发病均低于不拌种处理。【结论】 种薯带菌是引起马铃薯干腐病发生的关键因素,药剂拌种可减少子代马铃薯干腐病的发生。     

基于离散单元法的高填充率窝眼轮式精密排种器排种仿真试验

【目的】设计一种适应高速播种的高充填率精量排种器,确定该排种器的最佳排种性能参数(排种轮转速、排种轮与种刷及扰动滚筒的传动比、窝眼轮型孔圆角半径).【方法】采用离散单元法,建立3种不同大小的玉米模型,对高填充排种器进行了仿真模拟试验,观察分析玉米籽粒在排种器中的排种、重播、漏播的过程,确定最优参数,并进行试验验证.【结果】确定了排种轮转速为25r/min,窝眼轮圆角半径为1mm,排种轮与种刷和扰动滚筒之间的传动比为1∶2时排种性能最优,此时粒距合格指数为98.6%、重播指数为0.8%、漏播指数为0.6%、排种综合指数为98.9%,试验验证误差5%.【结论】高填充率精量排种器可适用于高速播种,应用离散单元法优化排种器性能参数可减少实际工作量,为设计提供参考.     

三七种子的大小对窝眼轮排种器充种性能的影响

【目的】探究窝眼轮排种器型孔尺寸与分级后三七Panax notoginseng种子的适配性对充种性能的影响规律,确定各级三七种子与适配型孔尺寸之间的关系。【方法】将三七种子分为4级,设计了4种不同型孔尺寸的窝眼轮排种器,利用离散元软件EDEM模拟各级种子在不同型孔尺寸排种器中的充种过程,分析各级种子在不同型孔尺寸排种器中的充种性能,得到各级种子适配排种器型孔尺寸,并进行了试验验证。【结果】各级三七种子均有适配型孔排种器,5.0～5.5和6.5～7.0 mm分级段的种子适配排种器型孔尺寸为7.5和8.5 mm;5.5～6.0和6.0～6.5 mm分级段的种子适配排种器型孔尺寸为8.0 mm。各分级段的种子在其适配排种器中充种时,合格指数均大于95.83%,漏播指数均低于2.00%,重播指数均低于2.17%。确定了种子长轴(l)与孔径(L)之间以及高轴(h)与孔深(H)之间的线性关系方程分别为L=0.58l+4.28和H=0.75h+3.96。【结论】排种器充种性能满足了三七播种的农艺要求,为窝眼轮排种器型孔尺寸的设计提供了理论依据。     

增产增效剂对马铃薯生长和产量的影响

【目的】探索增效剂对马铃薯生长和产量的影响,为其在马铃薯生产中的科学使用提供技术指导和理论依据。【方法】以希森6号为供试品种,以７种增效剂为供试材料,采用单因素随机区组试验设计,对马铃薯株高、茎粗、分茎数、主茎分枝数及产量等进行观测,并于收获期测定马铃薯产量。【结果】与对照处理相比,增施汇能聚谷氨酸、薯管家丰源1号、好田美酵素+蟹大力、康而健+利姆可以使马铃薯产量显著提高7.29%～15.61%,以汇能聚谷氨酸处理产量最高,差异均达显著水平(p＜0.05)。【结论】在本试验条件下,汇能聚谷氨酸能够提高马铃薯茎粗和单株薯重,进而提高马铃薯产量;薯管家丰源1号可提高单株薯重及产量,提高马铃薯商品率,获得较高的经济效益。     

气吹式三七精密排种器充填性能的仿真与试验

【目的】为了满足三七Panax notoginseng的机械化种植需求,减少机械式清种过程中对种子造成的损伤,设计了一种适用于播种三七种子的气吹式精密排种器。【方法】确定了排种器的主要结构参数,并建立了清种过程中的力学模型。通过建立排种器内部流场模型,运用Fluent软件对不同清种风压条件下流场进行仿真分析,验证了清种风压范围。为了检验仿真确定的风压范围的可行性并寻求最佳工作参数组合,选取合格指数、漏播指数和重播指数作为试验指标,作业速度、种层高度、清种风压作为试验影响因素,采用正交试验方法,对排种器进行了台架试验研究。【结果】最优参数组合:作业速度为0.6 m/s、种层高度为90 mm、清种风压为0.5 kPa,此时试验合格指数为90.48,漏播指数为4.24,重播指数为5.28。【结论】该气吹式排种器能够满足三七的播种要求,为进行排种器的田间试验提供了参考。通过试验结果与之前仿真分析的过程对比,清种风压变化对于排种器充填性能的影响一致,验证了利用Fluent模拟确定清种风压的可行性。     

保水剂用量对贵州旱作覆膜马铃薯生长及土壤肥力的影响

【目的】为探明保水剂(SAP)对贵州高海拔地区马铃薯生长的影响,为贵州马铃薯高产栽培、水肥高效施用技术提供参考。【方法】以马铃薯威芋5号为材料,通过田间试验研究5个保水剂用量(0、37.5、52.5、67.5和82.5 kg/hm~2)对贵州覆膜栽培马铃薯产量、结薯性状、养分与品质以及土壤肥力的影响。【结果】施用保水剂马铃薯出苗率最高可达93.37%,且较对照(不施用保水剂)相比,产量提高7.96%～13.37%,单株结薯数提高6.81%～45.45%,单株产量提高34.92%～83.31%;显著提高马铃薯淀粉含量2.49～5.35百分点,但对马铃薯块茎中氮、磷、钾、水分和还原糖含量无明显影响。从土壤养分变化看,与对照相比,施用保水剂能使土壤有机质、全氮、全磷、有效磷、速效钾含量分别增加4.61%～27.01%、0%～19.01%、7.83%～15.65%、5.73%～22.49%和5.08%～25.42%。【结论】在贵州高海地区覆膜栽培马铃薯,推荐施用保水剂52.5～82.5 kg/hm~2,有利于高产及提高土壤肥力。     

陕西马铃薯卷叶病病原的分子生物学鉴定

【目的】对陕西榆林疑似感染马铃薯卷叶病毒(Potato leafroll virus,PLRV)的病株毒源进行分子生物学鉴定,为陕西省马铃薯卷叶病的防治提供参考。【方法】根据GenBank数据库已报道的马铃薯卷叶病毒外壳蛋白(Coat protein,CP)基因序列设计了1对引物,利用RT-PCR技术成功扩增了陕西PLRV.CP基因,然后进行克隆、测序,并与GenBank中已报道的27个PLRV分离物的CP基因进行同源性分析。【结果】获得的陕西PLRV.CP基因大小为627 bp,含有1个ORF,编码208个氨基酸的多肽,其与已报道的27个国内外PLRV.CP高度同源。【结论】陕西榆林的疑似病株确定为感染PLRV的马铃薯病株。     

小型履带底盘螺旋培土机研究

针对南方稻田区域稻烟轮作过程中,由于土壤含水率高导致的培土器抛土、输送土能力差,行驶装置驱动易打滑下陷,烟叶生产过程中机械化培土环节与农艺要求不匹配等问题,提出了采用履带底盘螺旋培土机的解决方案,设计了履带底盘螺旋培土机的行驶机构、变速器及螺旋刀盘培土器等基本结构。通过建立螺旋式培土器的运动学与动力学数学模型和对影响螺旋输土的关键指标进行正交试验研究,试验结果表明,当螺旋刀盘半径为130 mm,螺距为110 mm,刀盘入土深度为30 mm,螺旋刀盘转速为260 r/min时,螺旋式培土刀盘输土量符合设计要求。样机田间试验表明,通过合理选择螺旋培土器的基本参数,螺旋培土器能实现烟田清沟、垄侧松土除草和垄顶送土等功能,螺旋式培土器相对于13组对照测试机型更符合烟田培土农艺要求。     

广东冬种马铃薯水肥一体化技术研究

通过田间试验,探讨滴灌施肥与常规种植对冬种马铃薯生长的影响。结果表明:滴灌施肥处理比常规种植处理显著增产29.68%~33.04%,经济效益明显提高;滴灌施肥条件下,不培土处理在不减少产值的情况下,667 m2纯收入比培土方式高9.8%。试验结果对冬种马铃薯水肥一体化技术的推广应用具有重要意义。     

基于光电传感器的精密播种机排种性能监测系统的研究

【目的】针对玉米、大豆等作物单粒精密播种过程中出现的漏播、重播以及播种量不精准的问题,设计一种基于光电法的单粒精密播种机排种性能监测系统。【方法】采用红外检测装置获取种子下落时的脉冲信号,脉冲信号经单片机处理后统计种子下落时间间隔,并与设定理论时间间隔相比较,计算漏播率、重播率及播种量。以垂直勺轮式排种器为对象,对监测系统进行单粒漏播、重播及播种量监测试验。【结果】该监测系统的单粒监测精度达到98.8%;与排种器性能检测试验台架检测结果相比,监测系统的漏播率监测误差小于0.3%,重播率监测误差小于0.6%;播种量监测精度大于94.4%。【结论】此监测系统工作稳定,监测精度较高。     

基于知识的窝眼轮式排种器快速设计

【目的】针对窝眼轮式排种器传统设计中设计工作量大、周期长的难题,对窝眼轮式精密排种器进行基于知识的设计研究,为排种器的快速设计提供参考。【方法】将搜集到的窝眼轮式排种器设计知识,以公式类知识、设计规则类知识、选型类知识、经验型知识和案例类知识进行分类整理并存储在SQL数据库中,在Visual Studio平台和对SolidWorks二次开发的环境下,运用VB.NET开发了整个窝眼轮式排种器快速设计专家系统,并利用三七、油菜、小麦3种作物农艺要求得到系统所设计的窝眼轮式排种器,通过EDEM软件仿真试验对该专家系统进行验证。【结果】在整理研究窝眼轮式排种器设计知识的基础上,基于SQL数据库设计模型库、实例库等并构建窝眼轮式排种器快速设计专家系统。仿真验证试验表明,基于快速设计专家系统设计的三七、油菜、小麦3种窝眼轮式排种器的单粒率分别为95.5%,94.0%和96.0%,说明该设计专家系统具有可行性和可靠性。【结论】知识库与专家系统的建立,使窝眼轮式排种器的部分设计经验得到继承,建立的专家系统能满足窝眼轮式排种器的设计要求。     

超深耕犁的性能试验与研究分析

【目的】系统阐述新疆农垦科学院机械装备研究所研制的翻转超深耕犁的结构特点和作业机理.【方法】用数据采集器收集了悬挂点所受拉力,经过软件处理显示了实时曲线,了解深耕作业时各悬挂点的受力变化情况.【结果】通过田间试验表明,翻转超深耕犁犁耕深度可达85cm以上,耕深稳定变异系数小于10%,土垡破碎率大于75%,植被覆盖率大于85%,工作可靠性均可达80%以上,各项指标均达到设计要求.【结论】试验证明该型犁具有作业效率高、稳定性好、结构坚固等优点,是一种性能优良的超深耕作业机具.