仿山羊步态的林地底盘设计及仿真

  目的  我国林区地形较为复杂，林地底盘性能决定了林地装备能否“上山入林”，是林业现代化进程中需要解决的基础问题。相比轮式和履带式底盘，足式底盘腿部独立运动使得足式底盘在林区复杂地形环境中工作具有更强的灵活性和适应性。因此，研发针对我国林区环境的林地足式底盘对我国林业发展有重要意义。  方法  针对林地底盘步态规划的研究，首先分析山羊一般的行进步态，得到行走迈步顺序、各关节角关系以及变化范围。设计一种林地底盘，对其左前腿结构简图进行运动学分析，利用蒙特卡洛方法计算底盘足端的工作空间，是否能满足要求。根据实际需求，确定林地底盘的步态和关节驱动，使用ADAMS仿真软件设计简化林地底盘虚拟样机模型，进行对角小跑步态仿真，通过林地底盘质心的位移和速度变化曲线分析林地底盘的运行性能。  结果  平面运动的林地底盘质心在前进方向上位移变化稳定，前进速度0.2 m/s左右；底盘质心横向偏移程度较小，基本沿着设定轨迹前进；质心在竖直方向存在上下波动的情况，波动范围约占底盘总高度的1.04%，林地底盘在前进过程中没有发生跳跃情况或倾翻情况。  结论  仿真结果表明，步态规划可以满足林地底盘的运动要求，可以提升林地底盘的运动稳定性和地形适应能力，安全可靠，适用于林业动力底盘。      

基于Simulink林业装备作业平台调平控制系统仿真与分析

为了更好地研究林业装备作业平台的运动,选用六自由度并联机构运动平台作为林机驾驶员的作业平台进行研究,运用Simulink软件对作业平台控制系统进行建模仿真,分析作用效果。通过对虚拟信号的输入及调试,使系统在动态环境中能得到最佳的控制效果,该作业平台的调平控制可为提高驾驶员的驾驶舒适性及安全性提供理论支持。     

“绿色屋顶”中常用的四种景天科植物的抗酸性研究

[目的]为景天科植物在屋顶绿化推广提供理论依据.[方法]研究了模拟酸雨对佛甲草、垂盆草、东南景天、凹叶景天的叶片中保护酶SOD 、POD和CAT活性以及渗透调节物质MDA和Pro含量的影响,并结合隶属函数法综合评价4种景天科植物的抗酸性强弱.[结果]随着模拟酸雨酸性的增强,4种景天科植物叶片基本呈现出MDA含量显著增加,Pro含量上升,SOD活性增强,POD活性增强的趋势,4种景天科植物的CAT活性表现出不同的趋势.通过隶属函数值对其抗酸性进行综合评价,4种景天科植物的抗酸性为垂盆草＞佛甲草＞凹叶景天＞东南景天.[结论]在选择屋顶绿化植物时,应选择抗酸性强的物种,以便于进行长期粗放管理.     

新疆伊犁州农用土壤中Cu和Zn的含量分布

调查研究了新疆伊犁州土壤中Cu 和Zn 的含量水平,为该地区绿色食品和有机食品的基地建设提供指导。在新疆伊犁州8县采集了600 个农用表层土壤样品,应用AAS 分析测定了土壤样品中Cu 和Zn 含量。结果表明,采集的伊犁州农用土壤中Cu 和Zn 的平均含量分别为28.68、83.17 mg·kg^-1,范围值分别为11.07~59.90、39.58~160.40 mg·kg^-1,其中Cu 约有85%的数据分布在20~40 mg·kg^-1之间;Zn有90%分布在60~110 mg·kg^-1之间。另外,8 县中特克斯县土壤中的Cu 含量普遍较其他县高;而Zn 在8 县的差异不大。所有检测的土样样品中Cu和Zn 的含量均没有超过国家土壤环境质量标准中二级标准(GB 15618-1995),但是Cu 和Zn 含量均值比伊犁州背景值分别增高了7%和21%。此外,伊犁州土壤中Cu 和Zn 的含量水平均符合我国有机产品标准(GB/T19630-2011)和绿色食品产地环境质量标准(NY/T 391-2013)对产地环境的要求。     

基于机械专业背景探讨校企联合培养全日制专业硕士的优势

校企联合培养是一种利用学校与企业两种不同的教育环境和教育资源,培养适合用人单位需要的、具有全面素质与创新能力人才的培养模式。以机械专业为背景,通过对企业培养和高校培养两种模式的对比,分析了当前全日制专业硕士培养中存在的问题,探讨了校企联合培养模式在培养专业硕士方面存在的优势:可以让学生从"被动"学习变为"主动"学习;提高学生的工作效率;让学生适应并不理想的加工环境。在机械专业推进全日制专业硕士研究生的校企联合培养机制,不仅有助于把学校的科技创新推进到经济发展的最前沿,为学校的建设提供有力支持,还可以促进企业的管理理念与技术的改进与创新。     

便携式土壤养分速测技术研究与应用

掌握土壤养分供应能力是进行科学施肥的基础。近年来,随着测土配方施肥推广面积不断扩大,便携式土壤养分速测技术也得到了快速发展。通过分析便携式土壤养分速测技术的概念和特点,总结了国内外的研究和应用状况,指出便携式土壤养分快速诊断技术的开发应当充分考虑我国农业发展状况,适应我国国情、适应农村基层环境条件。     

施用钾肥对稻田土镉污染钝化修复效应影响研究

【目的】在Cd污染农田钝化修复中科学、合理施用钾肥。【方法】采用盆栽试验的方法种植水稻,研究了施用不同量氯化钾和硫酸钾对Cd污染稻田土海泡石钝化修复效应的影响。钾肥分别为氯化钾和硫酸钾,试验中施用的氯化钾和硫酸钾分别设置高、中和低3个添加量,钝化剂为海泡石。【结果】海泡石(S)钝化修复可以增加糙米生物量,施用低量(K1L)、中量(K1M)和高量(K1H)KCl后水稻糙米生物量分别降低7.35%、11.47%和4.66%,但与CK相比无显著差异。施用低量硫酸钾(K2L)可使糙米生物量提高2.69%,施用中量硫酸钾(K2M)可使糙米生物量降低1.10%,但与CK无显著性差异,而施用高量硫酸钾(K2H)可使糙米生物量降低14.97%,且与CK差异显著。在Cd污染水稻土钝化修复下,土壤中Cd有效性随KCl施用量的增加而显著增加,与S处理相比增加幅度可达41.67%～58.33%,施用K_2SO_4同样可以增加土壤中有效态Cd质量分数,增加幅度为16.67%～33.33%,但相比KCl对土壤钝化的活化作用要弱。与S处理相比,SK1L、SK1M和SK1H处理可使糙米Cd质量分数分别增加53.38%、46.15%和200.00%;SK2L、SK2M和SK2H处理可使糙米Cd质量分数分别增加7.69%、38.46%和23.08%。在海泡石钝化修复下,KCl对水稻吸收累积土壤Cd的促进作用比K_2SO_4显著得多。【结论】在Cd污染水稻土钝化处理下,土壤中Cd有效性随KCl施用量升高而显著增加,施用KCl对水稻糙米Cd吸收累积具有明显的促进作用,特别是在施用高量KCl时,但施用低量K_2SO_4可以降低水稻根部的Cd累积量,对水稻糙米Cd吸收累积无明显影响,在施用中高量K_2SO_4时,虽然可以在一定程度上促进水稻根系对土壤中有效态Cd的吸收,但与KCl相比效果低很多。     

双V附翼型负泊松比蜂窝结构参数与原木接触面积耦合关系

为解决林木采伐中进料辊造成树木损伤的问题,以进料辊中的双V附翼型蜂窝结构为研究对象,探究其胞元结构参数对伐倒木圆条树木的损伤机制。基于理论力学构建了双V附翼型结构单位胞元参数与屈服强度的理论模型,进而进行了Y方向压缩实验验证,考察在低速压缩条件下各胞元结构参数对该结构等效应力和能量吸收变化的影响,以及有限元仿真进料辊胞元结构参数与原木接触面积的耦合关系。选定聚氨酯作为辊型驱动应用材料,通过正交试验法,在较优参数θ1、θ2、t区间内使进料辊与木材接触面积增大14.56%~26.11%。研究结果表明,可根据具体工况需求选用确定胞元结构参数,且结构参数厚度t是影响负泊松比蜂窝结构密实应变的重要指标;通过双V附翼型负泊松比结构材料的选用和尺寸参数的改变,改善了进料辊作业时与木材的接触面积大小,降低原木所受压强。     

柱淋滤-巯基改性坡缕石钝化组合对弱碱性土壤镉铅污染控制效应

为研究弱碱性土壤镉(Cd)、铅(Pb)污染的控制技术,本文开展室内柱淋滤和巯基改性坡缕石钝化试验,探究柱淋滤-钝化组合对弱碱性土壤Cd和Pb污染控制效应。结果表明,乙二胺四乙酸(EDTA)和乙二胺二琥珀酸(EDDS)对弱碱性土壤Cd和Pb的淋滤效果优于谷氨酸二乙酸(GLDA),适宜淋滤浓度为3 mmol·L^-1。其中,EDTA、EDDS对土壤中Cd和Pb的总淋出率分别为58.60%和30.60%、44.78%和24.33%。随淋滤液体积的增加,淋出液pH值均逐渐增加,在淋出液体积为400 mL后逐渐趋于稳定。与原土相比,采用H2O、EDTA、GLDA和EDDS淋滤后,土壤中DTPA提取态Cd和Pb含量分别降低32.09%和16.08%、67.16%和33.64%、33.58%和18.93%、75.37%和51.15%。淋滤后土壤经0.3%巯基改性坡缕石(MPAL)钝化后DTPA提取态Cd和Pb浓度显著降低,与H2O+MPAL组合处理相比,EDTA+MPAL、GLDA+MPAL和EDDS+MPAL组合处理后土壤中DTPA提取Cd和Pb含量降低率分别为98.26%和48.01%、97.88%和45.80%、98.26%和55.59%。巯基改性坡缕石钝化可将土壤中可交换态和碳酸盐结合态Cd和Pb转变为稳定的铁锰氧化态Cd和Pb。研究表明:EDDS+MPAL组合效果较好,可显著降低土壤Cd和Pb总量和可交换态Cd和Pb含量,实现对弱碱性中重度Cd和Pb污染土壤重金属总量减少和有效态含量降低的减总降效双重控制作用。     

联合采育作业精确进料控制系统开发与测试

为提高林木联合采育机的工作效率,开发测试一种进料辊精准进料控制系统,该控制系统是基于PID控制算法研究林木联合采育机作业机头自动精准进料的控制系统。本文从林木联合采育机作业机头自动精确进料的控制需求出发,结合其控制过程,研究基于增量式PID控制算法在自动精确进料控制上的应用。试验中针对不同的P、I和D参数,分组对进料结果进行了分析,随后提出改进的多段自适应PID控制算法。实验结果表明,通过改进的PID控制算法可以实现林木联合采育机作业机头进料辊自动精确进料,其误差在允许范围之内。此方法适应性强,能够有效提升采育机的作业效率,但仍需在后期作业中,针对不同树种树径、造材长度等特征数据,进行进一步优化。