基于标记的极半径极值红枣形状识别方法

形状是分级的最重要参数之一,本文采用标记法对红枣形状进行了识别。通过图像预处理获取红枣二值图像,通过边界追踪获取目标边界笛卡尔坐标,并将其转化为极坐标,对目标图像进行缩放旋转使均值圆成为基线,切割的4部分边界曲线能完整表达。对边界曲线进行多项式拟合,获取极值点坐标,将其映射回被拟合曲线上,获取对应极值点坐标。若两极小极半径差值大于阈值,则红枣畸形;若两极大极半径附近区域极半径过渡平缓,判红枣为规整,否则为较规整。取53粒红枣进行检测,其中16粒畸形,17粒较规整,20粒规整。检测结果表明:畸形枣识别准确率达100%,较规整枣的识别准确率94%,规整枣识别准确率95%,可基本满足红枣分级系统精度的要求。     

成熟期库尔勒香梨理化指标变化规律及相关性研究

为了研究库尔勒香梨成熟过程中理化指标的变化规律,探求成熟期库尔勒香梨主要理化指标间的相关性,以成熟期库尔勒香梨为研究对象,研究库尔勒香梨果实硬度、叶绿素含量、SSC(可溶性固形物含量)和维生素C含量的变化规律;采用相关分析和回归分析的方法,应用Spss软件和Excel软件对指标均值以及各指标间相关性进行了分析,并对试验结果进行了实验验证。研究结果表明:在成熟期内,库尔勒香梨果实理化参数变化范围分别为:硬度4.23~7.99 kg/cm2、叶绿素3.17~6.54 mg/100 g、SSC11.54%~15.41%、维生素C 1.9~4.2 mg/1 0 0 g;随着成熟的深入,果实硬度逐渐降低、叶绿素含量逐渐减少、SSC逐渐增加、维生素C含量逐渐增加;各指标均值在0.01水平上显著相关。回归分析过程中选取最优的拟合方式,并建立相应的数学模型,果实硬度和SSC与叶绿素含量和维生素C含量间决定系数均大于0.95,验证试验预测值与测量值误差小于3.2 1%,在库尔勒香梨成熟过程中可应用果实硬度和SSC对叶绿素和维生素C含量进行预测。研究结果能够为库尔勒香梨成熟度评价和分级提供参考。     

计算机视觉变量喷雾机的系统设计

讨论了农业喷雾机的自动喷雾的系统设计。提出了基于计算机的视觉喷雾机理：包括图像采集和智能喷雾硬件系统组成。主要讨论了由喷雾台架、喷头、电磁阀、继电器组成的智能喷雾硬件系统。同时用VC＋＋和C语言编制了上位机和下位机的控制程序,能实现如下功能：上、下位机的信息通信,将决策结果转化为喷雾指令,控制喷雾执行系统。该系统的研究为户外在真实环境中开展基于机器视觉的植保机械设计提供了理论和实践依据。     

栅筒式红枣分级间隙调整装置的设计

红枣分级是红枣加工的重要生产环节,基于分度原理设计了一种可调间隙的红枣分级机。间隙调整装置采用改进的分级栅条与分级支撑圈构成,通过改变栅条相对支撑圈的位置实现分级间隙的改变,分级精度达0.5mm。以试验样机为基础进行红枣分级重复性试验,确定了适合红枣分级的试验工艺参数:分级支撑圈直径80mm,分级支撑圈转速17r/min。试验结果表明:生产率达1t/h,窜级率小于2.2%,基本满足红枣机械分级系统精度的要求。     

梳齿起膜气力脱膜式耕层残膜回收机研制

为了解决耕层残膜污染问题，该研究设计了一种梳齿起膜气力脱膜式耕层残膜回收机。该机主要由机架、梳齿、梳齿辊、重力沉降室、离心风机组成。梳齿辊是该回收机的核心机构，其辊筒上布置有多排梳齿，通过梳齿辊的旋转实现松土和残膜-土壤分离；利用EDEM离散元软件建立梳齿辊模型，仿真研究了梳齿排列方式和梳齿结构对梳齿辊入土过程中前进阻力和阻力矩的影响，确定了齿刀螺旋排列方式。吸膜机构的作用是实现残膜的连续回收及膜土分离。建立了残膜在吸膜区的运动学方程，通过对方程分析求解，探明了梳齿辊转速和吸膜口风速对残膜运动轨迹的影响，确定梳齿辊转速应小于120 r/min，吸膜口风速应大于15 m/s。为了获得回收机的最佳作业参数组合，进行了土槽响应曲面优化试验，得出最佳参数组合：吸膜口与竖直面之间的角度为-7°、机具前进速度为2 km/h、梳齿辊转速为100 r/min、吸膜口风速为22 m/s。田间试验结果表明：最佳参数组合作业时，残膜拾净率为55.04%，比预测值小1.63%，优化方法可靠。     

带式花生红衣脱皮机的设计

针对我国现有的花生红衣脱皮机脱净率低、破损率高、整仁率低等问题,设计开发了带式花生红衣脱皮机。该机采用动、固摩擦胶带实现花生仁红衣的去除。该机可一次完成花生仁红衣脱离、红衣与籽仁分离、整仁与碎仁分离等工序。试验结果表明该机主要工作装置的脱净率为97.2%,破碎率为5.2%,具有良好的使用性能和推广价值。     

移动式绿篱修剪机设计

针对绿篱修剪机的发展现状,设计开发了一种小型自走式绿篱修剪机,包括动力系统设计和行走装置设计、修剪装置设计,并且利用三维建模软件建立了移动式绿篱修剪机的三维模型。所设计的移动式绿篱修剪机在所查阅的文献中尚未发现有相同机型的报道,属原创型产品。相比现在小型绿篱修剪机以手持式为主的状况,该绿篱修剪机能够有效降低绿篱修剪的劳动强度,提高修剪质量,有比较广阔的市场前景。     

立秆式搂膜机搂膜齿的设计与有限元分析

为了解决新疆棉花秋收作业后的残膜回收难题,设计了适用于新疆棉花种植模式的立秆式搂膜机。介绍了整机的基本结构和工作原理,运用相关理论对关键部件搂膜齿进行受力分析,并利用ANSYS对3种不同形式的搂膜齿在作业过程中的总变形和等效应力进行有限元分析。结果表明:单个搂膜齿在搂膜作业时承受水平方向的土壤阻力约为28.8~43.2N,竖直方向的土壤支持力约为47.4N;弯齿形式的搂膜齿作业过程中的最大总变形和等效应力最小,分别为34.61mm和340.29MPa;直齿与斜齿形式的搂膜齿作业过程中的最大总变形和等效应力值相接近,分别为65.67、68.28mm和462.06、472.28MPa。研究结果可为搂膜式残膜回收机的设计与改进提供参考。     

枣园施肥机开沟器的设计与有限元分析

枣园开沟施肥是一项繁重的体力劳动,为了把果农从繁重的体力劳动中解放出来,设计了一种微型枣园施肥机的开沟器。开沟器采用双圆盘式,设计开沟深度为300mm,宽度为240mm。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对旋耕弯刀切削土壤的过程进行有限元分析,结果表明:在弯刀切削土壤的过程中,随着弯刀与土壤接触面积的不断增大,土壤逐渐被完全破坏并有跟随弯刀运动的趋势;弯刀切削土壤的最大等效应力主要集中在土壤与弯刀内侧的接触处,整个切削过程土壤最大等效应力的波动幅度不大,切削较为平稳。     

风筛式土壤残膜分离装置的设计与试验分析

为了解决耕层残膜回收率低的问题,设计了风筛式土壤残膜试验平台装置,并采用双曲柄机构来减小装置的振动性。对土壤残膜进行了无气流条件下的筛分试验,分析了各因素对筛分率的影响,优选了振动筛参数组合。试验结果表明:当曲柄转速为180r/min、筛面倾角为6°、鱼鳞筛开角为20°时,筛分装置有较高的残膜筛分率,即为87.67%。