基于EDEM-Fluent耦合的气流分配式排种器数值模拟与试验

【目的】解决水稻机械直播速度慢、效率低的问题。【方法】采用气流分配式排种器进行水稻直播,优化设计一种由R可调节的喇叭口式内腔与α可变的分流密封盖组成的α-R式气流分配式排种器,利用EDEM-Fluent耦合模块,对气流分配排种过程进行数值模拟;并进行排种性能台架验证试验。【结果】仿真结果显示,α-R组合式分配器中水稻颗粒最高运动速度为5.416 m·s~(-1),且旋涡滞种区域面积也低于传统结构,水稻颗粒在分配器中排出顺畅;R=180 mm、α=20°时,排种均匀性变异系数为24.56%,各行一致性变异系数为3.79%,总排量稳定性变异系数为1.23%,3项指标均为最优。采用3D打印的分配器进行台架试验,结果显示该排种器排种均匀性变异系数为29.17%~30.86%,各行一致性变异系数为4.13%~4.33%,总排量稳定性变异系数为1.4%~1.7%,满足水稻机械直播要求。【结论】多次试验结果稳定,与仿真结果较为接近,说明本次设计的气流分配式排种器满足要求,也表明利用EDEM-Fluent耦合模拟的正确性与可行性。     

撞击式油茶果破壳装置的设计及试验

针对撞击式油茶果破壳装置破壳率低和碎籽率高的问题,设计了一种破壳装置。该装置由破壳组件、加料装置、动力及驱动装置、机架等组成。破壳组件主要包括外壳体、转子、叶轮,三者同轴安装,形成破壳空腔,利用转子和叶轮的高速旋转,使油茶果与转子及外壳体内壁发生撞击完成破壳。在运动过程中确保足够大的撞击力从而提高破壳率,采用圆弧面导料板可有效降低碎籽率。以油茶果含水率、主轴转速和导料板安装角度为影响因素,以破壳率和碎籽率为评价指标,对破壳装置进行L_9(3~4)正交试验,结果,当油茶果含水率约为60%、主轴转速为425 r/min、导料板安装角度为75°时,破壳率可达95.37%,碎籽率可降至4.27%。     

勺链式马铃薯播种机排种器性能试验

中小型马铃薯播种机普遍采用勺链式排种器。链传动的多边形效应导致勺链式马铃薯播种机排种器的漏播现象随着机具作业速度的提高更加明显;切块薯种尺寸跨度较大,小尺寸薯种较多时重播率增大。针对上述问题,在实验室搭建了勺链式排种器试验台,以机具前进速度和薯种大小为试验因素、漏播率和重播率为试验指标,进行旋转正交试验回归分析,利用软件Design-Expert8.0.6对回归模型优化求解。结果表明,机具前进速度为2.44 km/h、薯种大小为41.34 mm时,漏播率和重播率的最优解分别为3.54%和5.52%。该研究为勺链式马铃薯播种机田间作业参数的确定提供了参考。     

型孔轮式水稻排种器排种监控系统设计

针对型孔轮式水稻排种器展开了排种监控系统研究,利用红外光电传感器采集种子在输种管内的流动信息并转换输出相应的电信号,由单片机实时监测电信号的变化,实现对排种状况的监控。设计降低了播种机的漏播和重播现象,提高了播种质量和播种效率。     

清选装置电气控制系统设计

自行研制了纵轴流风筛式清选装置试验台,并对清选装置的电气控制系统进行了设计研究,配有扭矩仪和风速传感器等硬件设备,采用了计算机数据采集与监控系统,可实现数据的实时采集,可以对参数进行实时调节控制,控制面板简洁规范,操作简便。该设计提高了清选装置试验台的操作简便性和试验数据测量的准确性,对于指导清选装置的设计制造具有重要意义。     

一种新型振荡水柱式波浪能发电装置的设计

随着全球能源危机的加深,寻找替代传统能源的新能源成为能源发展的必由之路,针对此问题,设计了一种利用海洋波浪能发电的新型振荡水柱式发电装置。文章介绍了装置的基本组成及其结构设计,并对其工作原理和工作过程进行说明。结合海浪理论和计算原理、波浪发电系统的水动力匹配准则、波浪能转换效率理论、空气动力学等理论,分析和计算装置的能量及其转化效率。设装置在线性波浪的作用下,波浪周期为4 s,波浪高度为0.5 m,浮子边长为0.3 m,输风管道直径为0.05 m,通过理论计算,装置的整体理论效率为0.364,相比常见的波浪能发电装置,本装置具有更高的发电效率。     

新型水土流失监测装置及其应用

测钎法是一种应用广泛的水土流失监测方法,但是传统测钎法难以适应复杂监测地形,缺乏专门测读装置,还会产生较大监测误差,需要对其加以改进.以颐和园万寿山山体为研究对象,针对其山体特征和文物分布状况,选定18块监测场地,发明单钎多点式测读装置,选用改进的测钎法对水土流失进行监测.结果表明:1)18块监测场地考虑了土壤、坡度、植被等因素的差异,可以全面反映万寿山水土流失状况;2)单钎多点式测读装置有效降低了测钎埋点环境条件、测读方式等客观和主观误差,提高了测钎法水土流失监测结果的准确性;3)监测期间,万寿山平均土壤流失值在-3 mm～ +1 mm范围内.说明新型水土流失监测装置是可行的,所用水土流失监测方法和数据处理方法,可供其他类似工程借鉴与应用.     

农药自动混药装置的研究现状与展望

目前,我国农作物病虫害防治主要依靠施用农药,现有的大多数农药剂型需要加水稀释,配制成一定浓度后再施用。近年,我国农业航空迅速发展,对农业航空的智能化农业机械装备的需求变得非常迫切。系统总结了农药自动混药装置类型以及农药自动混药装置特点,通过对农药自动混药装置研究发展概况分析,阐明了国内农药自动混药装置所存在的问题,展望未来农药混药装置的发展趋势,为后续的研究方向奠定基础。     

妊娠母猪膘情对繁殖性能的影响

为研究妊娠母猪膘情与繁殖性能的关系,试验随机选用32头妊娠母猪,用B超活体测定其产前3 d倒数3、4肋骨间、胸腰椎结合处、腰荐椎结合处偏离背中线5~8 cm处背膘厚,并与其窝产仔数、产活仔数、死胎数、、仔猪初生重、初生窝重、18日龄断奶重、断奶窝重及断奶后发情天数等指标进行比较。结果显示,背膘厚度较薄组各项繁殖指标普遍优于背膘厚组,说明保持适当膘情对妊娠母猪繁殖性能的提高具有促进作用。     

Stallion Semen Cooling Using Native Phosphocaseinate-based Extender and Sodium Caseinate Cholesterol-loaded Cyclodextrin-based Extender

The objective of this study was to compare semen parameters and embryo recovery rates of cooled stallion semen extended with INRA 96 or BotuSemen Gold. In experiment 1, 45 ejaculates from nine mature stallions were collected, assessed, and equally split between both extenders and then extended to 50 million sperm/mL. Then, the extended semen was stored in three passive cooling containers (Equitainer, Equine Express II, and BotuFlex) for 48 hours. In experiment 2, the same ejaculates extended in experiment 1 were cushion-centrifuged, the supernatant was discarded, and the pellets were resuspended at 100 million sperm/mL with their respective extender. Semen was then cooled and stored as in experiment 1. In both experiments, sperm motility parameters, plasma membrane integrity, and high mitochondrial membrane potential were assessed at 0, 24, and 48 hours post cooling. For experiment 3, 12 mares (n = 24 cycles) were bred with 48 hour–cooled semen from one stallion. Semen was processed as described in experiment 1. Mares had embryo flushing performed by 8-day post-ovulation. In experiment 1, BotuSemen Gold displayed superior total and progressive motility relative to INRA 96 (P < .05). There were no significant differences between the types of containers in any experiment. In experiment 2, INRA 96 and BotuSemen Gold extenders had similar total and progressive motility, but BotuSemen Gold had superior sperm velocity parameters at all timepoints. Embryo recovery was identical for both extenders (50%). Finally, the results obtained herein suggest that BotuSemen Gold is a suitable alternative to be included in semen cooling tests against INRA 96 in clinical practice.