不同含水率黍子摩擦特性的实验研究

[目的]为给选择、确定黍子生产、加工机械设备技术参数提供依据,对黍子摩擦特性参数进行研究。[方法]以晋黍9号种子为研究对象,分别测定不同含水率条件下黍子种子的三轴尺寸、休止角以及与钢板、铁板、亚克力板间的静、动滑动摩擦系数,分析含水率对黍子形态尺寸和摩擦力学特性的影响。[结果]含水率变化对黍子几何尺寸和摩擦特性影响显著,随着含水率增加,黍子几何尺寸、休止角、滑动摩擦系数均增大;同一含水率下,黍子与铁板间滑动摩擦系数最高,钢板最低。根据实验结果,分别拟合了黍子几何尺寸、休止角和滑动摩擦系数与含水率之间的关系方程。[结论]研究结果可为黍子相关机械装备的开发与设计提供参考数据。     

玉米籽粒的压缩力学特性研究

为了研究玉米籽粒的压缩力学特性,对绥玉8号、冀单20号和陕单9号3个玉米籽粒进行了几何形状测量和压缩力学特性试验.试验测定了3个品种玉米籽粒的三维尺寸特性(长径、宽径、高径);通过万能试验机压缩试验,测得不同含水率下3个品种玉米籽粒的最大破碎力和对应应变值.结果表明,随着含水率的增加,最大破碎力和应变值呈线性关系上升,应变值上升趋势大于最大破碎力;根据试验数据,建立了3个品种玉米籽粒的最大破碎力和应变、刚度和应变的数学模型.     

基于逆向工程的谷粒三维模型的构建

【目的】构建谷粒的三维模型,为更加精确地分析谷粒在介质中的力学特性及运动规律提供参考。【方法】运用逆向工程理论,使用三坐标测量机获得谷粒的点云数据,导入Pro/E中进行数据处理,采用NURBS方法重构曲线,最后生成谷粒实体,得到谷粒的三维模型。【结果】重构稻谷谷粒三维模型与实物的对比结果表明,其三轴尺寸及体积误差均在5%以内。【结论】构建的稻谷谷粒三维模型在稻谷清选、分级和输送过程的力学与运动学分析中具有重要的应用价值。     

典型品种花生种子尺寸及均齐性研究

选择辽宁省主栽的6种典型花生为研究对象,对种子尺寸和均齐性进行分析。使用统计学方法,以种子的三轴尺寸、平均径、百粒重为指标,分析种子三轴尺寸的统计分布特性、均齐性以及种子尺寸与百粒重的关系。结果表明,不同品种花生种子的三轴尺寸总体上存在显著性差异,但均服从正态分布;花生种子的三轴尺寸间存在线性相关;不同品种花生种子的均齐性存在差异;花生种子的几何平均径、算数平均径与百粒重的变化趋势相似。研究结果表明,不同品种花生种子的尺寸及均齐性存在差异。因此,应综合考虑多种因素对种子进行清选分级。     

大豆种子与排种器接触物理参数的测定与离散元仿真标定

研究大豆排种过程的离散元仿真参数设置。对大豆种子的本征参数、大豆种子与排种器的接触参数进行标定;测定大豆种子长、宽、高三轴尺寸,自然休止角,千粒重和密度的本征物理参数,测定大豆种子与排种盘、搅种轮和有机玻璃接触的最大静摩擦因数、碰撞恢复系数。以平均误差值为评价指标,应用离散元软件正交试验仿真标定。结果表明,离散元仿真标定的参数设置为:大豆种子三轴尺寸的长、宽、高分别为6.884、6.833、6.292mm,密度为1 272.15kg/m~3;大豆种子与排种盘、搅种轮和有机玻璃的最大静摩擦因数分别为0.449、0.408、0.474,碰撞恢复系数分别为0.561、0.518、0.472,离散元仿真的平均误差值为2.044%。     

土体含水率和相对密实度变化与植物根系固坡效果

在土样中加入植物纤维,模拟植物根系的加筋作用,采用三轴试验,研究含水率和土体相对密实度的变化对植物根系复合土抗剪强度指标变化的影响.结果表明:土体越密实,植物根系加筋效果越明显,相对密实度为85％时,可使最大主应力差增加20％～ 30％;相对密实度为75％时,植物根系的加筋效果不明显.黏聚力和内摩擦角也表现出类似的情形,无论是否加筋,黏聚力首先随含水率的增加而增大,含水率超过14％后,随含水率增加而减小;含水率在14％时,植物根系加筋对黏聚力提高的效果最明显.内摩擦角基本上随含水率的增加而减小,含水率越大,植物根系对内摩擦影响越小.研究成果可对植物固坡的设计提供依据.     

花生种子三轴方向起始破碎力

针对花生排种过程中存在的机械破损问题,以花生品种四粒红不同条件下的初始破碎力为指标,开展花生三轴方向上的起始破碎力测定试验。采用全组合试验方法,以压缩速度、含水率为因素,分析了花生种子在不同含水率和不同压缩速度条件下x、y、z三轴方向起始破碎力的变化规律。结果表明:当浸泡温度20℃,浸泡时长为3 h,花生含水率达15.4%时,起始破碎力在三轴方向均最大;在不同压缩速度下,花生种子起始破碎力沿x轴方向最大,沿z轴方向最小,分别平均为35.86 N、22.35 N;同一压缩速度下,花生种子起始破碎力随含水率变化呈先增大后减小的趋势。该研究成果为进一步研究花生种子的力学特性、损伤机理及播种机的研发提供依据。     

收割机提升搅龙中干燥稻谷的CFD-DEM数值模拟

针对联合收割机刚收获的稻谷由于含水率较大而易霉变的问题,提出了利用远红外联合热风将稻谷在收割谷物提升搅龙中直接干燥的方法。设计了红外加热器安装在搅龙中心的内加热和安装在搅龙外筒上的外加热2种方案,采用CFD-DEM耦合方法对稻谷运动、传热传质过程以及搅龙内的流场进行了仿真分析,并采用外筒加热方案试验对仿真结果进行了验证。结果表明：模拟值和试验值变化趋势一致,最大相对误差仅为8.34%,试验和仿真结果基本吻合;在不同搅龙转速、热风温度、热风风速和喂入量条件下,外加热方案脱水速率比内加热方案至少快2.91%,说明外加热方案干燥效果优于内加热方案;谷粒的升温随着搅龙转速、热风速度和喂入量的增大而减小,随着热风温度的增大而增大;谷粒脱水速率随着搅龙转速和喂入量的增大而减小,随着热风温度和热风速度的增大而增大。上述研究结果为联合收割机谷物提升搅龙中集成干燥装置的设计及干燥过程的优化提供了理论依据。     

不同成熟度莲籽力学特性试验

以产自湖北洪湖的太空莲36号莲籽为研究对象，测定不同成熟度莲籽外形尺寸和含水率，并进行力学特性试验。结果显示：乳熟期、蜡熟期、完熟期莲籽纵横径比平均值分别为1.35、1.28、1.19，含水率分别为79.84%、70.28%、57.72%，莲籽长轴弹性模量分别为1.09、1.22、1.85 MPa，短轴弹性模量分别为1.33、1.42、2.16 MPa；3种不同成熟度莲籽极限破坏载荷分别为81.995、117.107、167.640 N。研究结果表明，莲籽同一成熟度和剪切深度条件下，剪切力不随剪切速率改变；莲籽同一成熟度和剪切速率条件下，剪切力与剪切深度呈显著线性相关；莲籽在X、Y、Z轴方向上的压缩破壳力随着成熟度的增加而增加；相同成熟度下，莲籽三轴方向上的压缩力在数值上X轴相似文献   

水稻品种贮藏期对谷蠹抗性的研究

本研究测定了42份水稻品种在贮藏期间对谷蠹的抗性,结果得出具有抗级的稻种共有15份,中抗品种共有16份.抗性机制研究结果分析表明:谷粒的裂颖率与敏感度系数、稻谷受害损失率关系密切.呈极显著的正相关.而抗性与谷粒化学成份中的粗蛋白、总淀粉、支链淀粉、直链淀粉的含量和糊化温度皆无明显的相关关系.     

玉米粒度对泌乳羊生产性能及养分消化的影响

选择6头泌乳中期莎能奶山羊,采用2重复3×3拉丁方设计,在饲料组成完全相同的基础上,研究整粒、粗粉及细粉玉米对泌乳羊生产性能和养分消化的影响。结果表明,玉米粒度对泌乳羊各类饲料的采食量、日粮干物质食入量、乳产量及乳成分含量、奶料比、主要养分的表观消化率、血液指标均无显著影响(P>0.05),但有降低淀粉消化率的趋势(P=0.08)。说明对泌乳羊可采用整粒或粗粉的形式投喂玉米。     

Effect of Grain Particle Size on Quality of Multi-grain Chips Under Screw Extrusion Processing

Multi-grain chips processed by screw extrusion processing have high nutrition and production value with a low glycemic index. To analyze the effects of particle sizes on the qualities of multi-grain chips extrusion processing by using a single screw extruder, mesh numbers were selected as 80, 100 and 120 to describe different grain particle sizes. It was found that the particle sizes of the raw materials had effects on the basic components, sensory properties, texture properties, antioxidant activities and in vitro digestibilities of extruded chips. The results showed that with the decrease of particle sizes, the moisture contents, starch contents of the chips decreased, and fat contents, dietary fiber contents increased. The edible qualities of the chips increased with the decrease of the grain sizes of raw materials. The antioxidant capacities and estimated glycemic indexes of the three kinds of chips showed a trend of decreasing first, and then increasing with the decrease of particle sizes. Correlation analysis showed that the total antioxidant capacities of chips were negatively correlated with the estimated glycemic indexes. The research results provided valuable guidance for the quality processing of multi-grain chips under extrusion processing.     

夏玉米机械粒收质量影响因素分析

【目的】机械粒收是玉米生产的发展方向,收获质量是影响其推广应用的主要因素。中国玉米机械粒收还处于起步阶段,目前在西北和东北等春播玉米区推广应用面积较大,黄淮海夏播玉米区正在积极开展试验示范。本研究通过分析黄淮海夏玉米机械粒收质量及其影响因素,为该技术的推广应用提供支持。【方法】2013—2015年累计选用了23个玉米品种,在黄淮海典型代表区河南新乡开展试验研究。2013年和2015年在收获期分别进行2次机械收获,2014年1次机械收获。收获当天测定各个品种的收获前籽粒含水率,并调查测产。机械收获后从机仓随机取一定量籽粒样品,立即测定收获后籽粒含水率,然后手工分拣样品,测定籽粒破碎率和杂质率;收获后,在田间选取3个代表性样区,调查落穗损失和落粒损失。【结果】2013—2015年,籽粒破碎率共调查131个样点,结果显示,收获时玉米籽粒含水率在20.80%—41.08%,籽粒破碎率变幅为4.98%—41.36%,籽粒破碎率随着籽粒含水率的提高明显升高;破碎率低于8%的有38个样点,占比29.01%,籽粒含水率低于26.92%时,收获的玉米籽粒能够满足破碎率8%以下的要求。机收杂质率共调查134个样点,杂质率0.37%—5.28%,杂质率低于3%的样点有107个,占比79.85%,杂质率也随着籽粒含水率的升高而增加;2013—2014年,籽粒含水率低于28.27%时,杂质率能够低于3%的国家标准;2015年收获时籽粒含水率虽然较高,但杂质率均在3%以下。田间损失率共调查108个样点,变幅为0.18%—2.85%(落穗率和落粒率),均能满足国家标准,损失率不是影响机械收获质量的限制因素。在本试验条件下,籽粒含水率低于26.92%时,破碎率和杂质率分别低于8%和3%,田间损失率也符合国家标准,能够满足机械粒收质量要求。研究还发现,籽粒含水率相近的不同品种之间,机械收获的破碎率和杂质率也存在显著差异,表明品种固有的理化特性对机械收获质量也有影响。【结论】收获时的籽粒含水率是影响机械粒收质量的关键因素,在相同籽粒含水率条件下,品种之间收获质量表现出显著差异。由于年际间热量等条件的不同,收获时的籽粒含水率存在一定幅度的变动,但通过选择适宜品种、科学安排播种和收获时间,以河南新乡为代表的黄淮海夏玉米区完全能够保证玉米机械粒收质量。     

A dynamic grain flow model for a mass flow yield sensor on a combine

A model is developed to describe the flow of grain through a clean grain elevator system on a combine in order to facilitate accurate mass flow rate estimation. The relationship between mass flow rate and impact force described by the model depends upon machine operational characteristics, mechanical interactions of the grain and the machine geometry, and material properties of the grain. The model was designed to be adaptable to varying grain conditions, such as those influenced by moisture content, by allowing free parameters of the model to be estimated through a nonlinear regression algorithm. Simulations were performed using discrete element modeling software and data was obtained from experiments conducted on a clean grain elevator system at the University of Kentucky Combine Yield Monitor Test Facility to determine the ability of the model to accurately estimate mass flow rate. The model estimated mass flow rate with a normalized root mean squared residual (NRMSR) less than 2% for discrete element modeling simulations. For experiments involving machine components, NRMSR values were less than 3% for corn at 14% moisture, less than 3% for corn at 21% moisture, and less than 5% for corn at 26% moisture.     

江汉平原小麦孕穗期空气相对湿度升高的产量效应

【目的】江汉平原为湖北省小麦主产区之一,小麦孕穗至成熟期空气相对湿度偏高是限制该地区小麦籽粒产量提高的重要气候因素。随着全球气候变化,在空气温度逐年升高的同时,空气中水汽的含量也在相应增加。论文旨在研究空气相对湿度升高对小麦的产量效应,以期为提高江汉平原小麦籽粒产量奠定理论基础。【方法】在系统分析江汉平原近30年空气相对湿度分布特征的基础上,通过人工气候室等设施于小麦孕穗期进行高空气湿度处理（处理时间为10 d）,并以外界空气湿度处理为对照,于处理第5天、处理第10天、恢复后第5天、恢复后第15 天等时期取样,分析孕穗期空气相对湿度升高对小麦旗叶光合特性、旗叶及倒三叶SPAD值、叶片衰老进程、根系活力、株高、干物质积累量、籽粒产量及产量构成因素等的影响。【结果】（1）1983-2013年江汉平原空气相对湿度呈不规则波动,2-5年为一个周期,孕穗期空气相对湿度达78%以上年份有12个;2011-2012年度及2012-2013年度江汉平原小麦孕穗期空气相对湿度偏高,平均分别为77.4%和79.1%;表明江汉平原小麦孕穗期高空气湿度天气频繁出现。（2）人为增加空气相对湿度达100%条件下,与对照相比,旗叶及倒三叶SPAD值均降低,其中高空气湿度处理第5天差异不显著,第10天差异达显著水平;恢复正常空气湿度后,高空气湿度处理与对照间差异幅度缩小,但仍低于对照水平。（3）空气湿度升高对旗叶光合速率的影响与SPAD一致,即空气相对湿度升高,旗叶光合速率下降,撤除高空气相对湿度处理后,旗叶光合速率与对照间差异减小。（4）人为增加空气相对湿度达100%条件下,分析旗叶及倒三叶丙二醛含量及根系活力表明,空气相对湿度升高,叶片膜质过氧化加速、根系活力降低,撤除高空气湿度处理后,叶片膜质过氧化程度及根系活力与对照间差异幅度均减小,但仍显著低于对照水平,表明高空气湿度对叶片衰老及根系活力的副效应是不可逆转的。（5）空气相对湿度升高,植株干物质积累量及籽粒产量均显著降低,成熟期干物质积累量较对照降低5.5%,籽粒产量降低10.0%,其中籽粒产量降低归因于穗粒数和穗粒重的降低,分析表明穗粒数较对照降低6.0%,穗粒重较对照降低4.2%。【结论】在本试验条件下,孕穗期空气相对湿度升高导致小麦旗叶光合速率等光合指标下降、膜质过氧化加速、根系活力降低,最终生物产量（含株高）和籽粒产量均显著降低,其中籽粒产量的降低主要归因于穗粒数的降低,其次为穗粒重。     

玉米收获期籽粒含水量与主要农艺性状相关分析

以黑龙江省第一积温带10份熟期相近而收获期含水量差异较大的优良自交系为试验材料,采用完全双列杂交设计配制杂交组合,对田间自然脱水速率、苞叶长等农艺性状与玉米收获期籽粒含水量进行遗传相关和通径分析。相关分析表明,田间自然脱水速率与收获期籽粒含水量表现为极显著负相关(R=-0.4508),苞叶长、粒宽等性状与收获期籽粒含水量表现为极显著正相关;通径分析表明,苞叶长、粒宽等性状对收获期含水量的直接通径系数均为正值,穗长、田间自然脱水速率对收获期含水量的直接通径系数为负值。为选育低收获期含水量的玉米品种,应着重选育田间自然脱水速率快、苞叶长较果穗长略短、穗位稍低、轴细、籽粒偏窄及百粒重稍低的基因型。     

干湿粮混合水分传递规律的试验研究

本文采用着色法探讨了干、湿粮在混合过程中的水份传递规律．用单因素试验的方法．建立了干、湿粮水价变化规律在原始水份．混合粮受热温度、混合比等不同条件下，随时间的变化规律．并对这些规律进行了分析、得出了水分变化量的平衡计算公式．揭示了干湿相混合方法解决高水份粮烘干问题的内在机理。     

Dynamics of maize grain drying in the high latitude region of Northeast China

A high grain moisture content at harvest has been an important problem in the high latitude region of Northeast China, and it is closely related to the genotypes of varieties, local meteorological factors and planting management. However, delayed harvest at a low temperature could not effectively reduce the grain moisture content. In this study, we continuously observed the grain drying during the late stage of different maturing types of maize varieties in Daqing, Heilongjiang Province, China in 2016 and 2017. A two-segment linear model was used to analyze the different stages of the drying processes: 1) Two-segment linear model fitting can divide the grain drying process of all varieties into two separate linear drying processes with different slopes. 2) During the rapid drying stage, the drying was faster at a higher temperature. The rate of slow drying was influenced by air vapor pressure. 3) The moisture content and meteorological factors when the drying rate turns from one stage into the other were not consistent between varieties and years. After entering the frost period, temperatures below 0°C will significantly reduce the rate of grain drying. 4) Due to the short growth period of early-maturing varieties, the drying time was prolonged, and the grain moisture content was lower than that of the mid-late maturing varieties. Local meteorological conditions do not allow the drying of mid-late maturing varieties to achieve a lower moisture content. When the temperature falls below 0°C, the drying rate of grain decreases markedly. Therefore, one feasible way to solve the problem of high moisture content is to replace the early-maturing varieties and implement the corresponding cultivation techniques.     

玉米生理成熟后籽粒快速脱水的意义及其研究进展(综述)

玉米生理成熟后,籽粒快速脱水,对于玉米品种充分利用有利的生长季节,提高籽粒产量和籽粒商用品质,提高种子质量都是很有现实意义的。生理成熟后,籽粒脱水速率品种间有很大差异,遗传上受加性效应基因支配,脱水速率与环境、品种形态特征及农艺特性有关;在广泛的玉米育种群体中,通过在田间对某些相关性状进行直接或间接选择,培育出高产、快速脱水的玉米品种是可能的。     

水稻抽穗和结实期的生态因子研究——Ⅰ 土壤水分对早稻结实和籽粒品质的影响

研究了早稻抽穗、结实期开花、乳熟和蜡熟三阶段,不同土壤水分(土壤饱和含水量的80％、60％、40％和25％)对结实和籽粒品质的影响,结果表明:籽粒产量除开花阶段降至土壤饱和含水量的80％和60％两处理外,结实率除开花阶段降至土壤饱和含水量的80％和处理外,均随土壤水分下降而降低;在开花阶段,当降低到土壤饱和含水量的25％时,结实率降低,秕粒增加,而且空粒显著增多,千粒重亦显著下降.在水稻结实期各阶段,土壤水分降低使精米率显著提高,青米率下降,同时精米中的直链淀粉含量减少,糙米中蛋白质含量显著提高.