草地切根下根土复合体本构关系研究

为降低切根作业过程中的阻力,对不同盖度草地复合体的坚实度、容重、含水率、孔隙度、含根量、根系直径等物理特征及根系分布特征进行了数学统计分析;通过草地原状土及重塑土的三轴试验,对不同退化程度的草地复合体的本构关系进行了研究,并利用ABAQUS仿真软件验证了不同退化程度草地复合体的本构关系。结果表明,不同盖度草地复合体的物理特征及根系分布特征差异较大,盖度为30%～50%的退化草地物理状况最好;草地原状土试样的黏聚力、抗剪强度、弹性模量及割线模量均随草地退化程度的加剧而减小,切根刀对草地的剪切强度应大于243.03 kPa;仿真三轴试验与实际三轴试验所得偏应力极限值的相对误差均小于8%,所确定的本构参数可直接应用于草地土壤的数值建模。研究可为草地切根作业及切根刀的优化设计提供理论依据。     

苜蓿切根补播施肥机气送式集排系统优化设计与试验

为提高苜蓿切根补播施肥机气送式集排系统工作性能,利用EDEM软件和Fluent软件对气送式集排系统工作过程进行联合仿真,以管道内部流场压力与速度变化情况、种子颗粒速度与受力情况为指标,分析波纹管和分配头结构参数对集排系统工作性能的影响,进而优化了其结构参数。以输种弯管弯径比、波纹管长度和分配头锥角为试验因素,以各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数为试验指标,进行Box-Behnken响应面分析仿真试验,获取集排系统最优结构参数组合。结果表明,当弯径比为0.96、波纹管长度为183mm、锥角为123.4°时,各行排量一致性变异系数为3.06%,总排量稳定性变异系数为3.17%。样机大田性能试验结果表明,在不同的螺旋输送机输送效率条件下,苇状羊毛种子、固体颗粒肥各行排量一致性变异系数和总排量稳定性变异系数均小于5%。     

基于现代物理工程技术的牧草种子产业发展问题及对策探究

牧草休眠、老化生理等导致种子活力低下,该项研究一直是种子科学关注的热点与难点。如何提高牧草种子的质量,发挥种子增产潜力,是促进牧草产业优质高产的关键。之前的研究表明,应用现代物理工程技术处理农作物、中草药的种子,能够提高种子促壮复生的能力,因此本文从现代物理技术种子处理的视角来研究牧草种子的播前处理。在此基础上,提出了推动我国牧草种子产业发展的对策,为我国牧草种子产业发展科学决策提供参考。     

我国牧草种子产业发展现状分析

草种,作为草业发展的基本生产资料,在现代畜牧业的发展以及生态环境保护方面发挥着越来越重要的作用,其质量状况是关系到草地建植和牧草生产成败的首要因素。本文对我国现阶段牧草种子产业发展现状进行了概述,分析认为我国牧草种子生产起步虽然较晚,但发展牧草种子生产的市场潜力巨大。     

草地切根施肥补播开沟装置的设计与试验

为克服草地土壤坚实度高、残茬根系量大带来的开沟问题,在草地切根改良的基础上实现施肥补播,采用破土刀齿破茬-种沟双圆盘开沟器开沟覆土-肥沟双圆盘开沟器压土成沟并覆盖种沟的工艺构建种床与肥床,设计分层交错式覆土开沟装置,建立种沟与肥沟双圆盘开沟器需满足的参数关系。基于土壤扰动造成土壤坚实度下降理论,通过对比试验,确定种沟开沟器距切根沟缝的距离对土壤坚实度的影响,得到将种沟开沟器布置在距离切根沟20mm处,可使开沟器入土处的土壤坚实度下降62%。将分层交错式覆土开沟装置应用于9QFB-2.4型破土切根施肥补播复式作业机,田间试验结果表明:该装置能够实现稳定开沟,形成深47.3mm、宽29.1mm的肥床与深44.7mm、宽19.5mm的种床,施肥和播种深度合格率分别达到80%和83%,且对土壤的扰动程度小于14%,有利于草场植被的保护。     

退化草地改良工艺与装备发展综述

中国有90%以上的草地处于退化或正在退化状态,严重影响畜牧业和生态环境的可持续发展,退化草地改良十分关键。目前,草地改良技术相关科学研究、草地改良生产实践、草地改良机械研发等存在一定的脱节现象,限制了中国草地改良的整体推进。针对以上问题,该研究对24种目前常见的草地改良技术进行总结,归纳了改良技术特点及适用条件。对草地改良技术进行系统分析,建立草地改良技术分类框架,形成草地综合改良工艺流程。在所建立的4类草地改良原理框架下,分析了相应改良技术作业工艺及相关作业机械的特点,并指出相关作业机械和设备的研发方向。基于目前草地退化还未彻底遏制的现状,未来草地保护和退化草地的机械化改良应重点开展以下工作：1）加强草地保护,增加草地退化预防环节,坚持走用草养地相结合的道路。2）草地改良工艺方面,在现有免耕直播改良工艺基础上重组和优化改良工艺,研发和推广复式改良机械。3）在草地机械化改良技术方面,应强化基础研究,弥补现有改良机械的技术短板,充分发挥特色技术优势。4）在草地保护和改良政策方面,应加强政策支持和对基层的技术指导,提高基层对草地保护和草地改良的积极性。该研究可为退化草地改良工艺方案制定、相关作业机械选择、相关政策制定等提供参考,为草地改良机械设备的研发提供借鉴。     

高秆禾草履带收获机防倾翻预警系统研究

针对高秆禾草收获机在南方山坡地带作业易发生倾翻的问题,设计了防倾翻预警系统.该系统主要由上位机、控制器和传感器组成,通过倾角传感器和压力传感器共同监测,实现防倾翻预警功能.对整机质心进行了测量,测得整机质心与驱动轮轴之间的水平距离为944.5 mm、质心高度为1080.4 mm、质心与纵向中心平面的距离为27.9 mm...     

小型组合式王草铡切打浆机优化设计与试验

针对缺少适合家庭农户使用的王草专用铡切打浆机械问题,设计了一种小型组合式王草铡切打浆机,该机通过更换部件可进行王草的铡切、打浆加工。在现有研究的基础上,分析了轻简化王草铡切和打浆工艺,设计优化了喂入装置、铡切动刀和抛送板等关键部件;利用ANSYS/LS-DYNA软件对铡切机构切割过程进行计算机仿真,通过正交试验确定影响切割功耗的主次因素依次为切刀类型、动定刀间隙、定刀高度,最优水平组合为:铡切机构选取缺口圆弧切刀、动定刀间隙2 mm、定刀高度23 mm;通过试制试验样机,并进行王草打浆优化试验,确定打浆工艺最佳结构及工作参数为:主轴转速1 400 r/min、王草破碎方式采用标准锤片与齿板破碎式、浆料排料方式采用圆孔凹板式。在试验的基础上对小型王草铡切打浆机进行改进,改进后的整机性能试验表明,王草铡切的纯工作时间生产率为545 kg/h,标准草长率为86%,打浆纯工作时间生产率为150 kg/h,浆料中长草质量分数为9.1%。     

天然草场改良破土切根机油耗试验与分析

由于国际油价持续震荡和上涨,使得燃油的使用在农业机械作业成本中占有越来越重要的地位。研究天然羊草草场切根改良作业过程中关键参数对机组油耗的影响,能够节约燃油,降低作业成本。为此,针对9QP-840型草地盘齿式破土切根机,设计了天然草场的油耗试验以及集成精度为5%的燃油测量试验平台,运用单因素试验和二次回归通用旋转组合设计方法,进行了天然草场的破土切根作业油耗试验,建立了数学模型并进行了优化,得到的回归方程显著,优化和预测性能好;运用单因素分析、主因素分析和等值线分析方法进行数据综合分析,结果表明:切根深度对油耗影响最大;动力输出轴转速在720r/min、切根深度为150mm时,作业高效低耗;对东方红X804拖拉机实际操作,中Ⅱ挡为作合理作业速度挡位;作业参数优化后比优化前燃油成本节约了26.6%,机械生产率提高21.6%。