边膜残膜回收机的设计与试验

该文主要介绍了边膜残膜回收机的总体结构、作业原理及关键装置的设计。该机具适用于作物不同生长时期,距植株20 mm以外的边膜收获作业,主要由机架、护苗装置、切膜装置、起膜铲和钉齿卷膜辊等组成。试验表明,该机具边膜收净率达94.25%,为后续人工或机械化回收剩余残膜创造了良好的作业条件,机具操作简单,工作可靠。      

超声波降解酸性红B有机废水试验研究

以酸性红B模拟有机废水,进行超声波降解试验。试验结果表明,溶液体系pH值、超声波处理时间及处理功率对酸性红B的降解效果均有影响。通过试验证明,将H2O2-Fe2+、H2O2-Cu2+按一定配比加入到反应溶液中明显提高了超声波处理酸性红B的降解率。在溶液pH值为1.0、温度t=30℃、超声处理功率为200 W及H2O2-Fe2+、H2O2-Cu2+分别按1∶10配比加入到反应液中,超声反应30 min后,降解率在95%以上。     

节能日光温室内保温幕铺卷机构的设计

节能日光温室的保温性能决定着在深冬农业生产的安全和成败.为此,针对节能日光温室的结构特点,结合铺卷节能日光温室内保温幕的技术要求,在吸收温室内保温先进技术的基础上,设计了一种用于无立柱节能日光温室内保温幕铺卷的机构,选择了合理的工作参数,以满足北方冬季对节能日光温室保温设备的需求.     

土壤水溶性盐基离子的高光谱反演模型及验证

土壤水溶性盐基离子是诊断土壤盐渍化类型与盐渍化程度的重要依据,利用光谱技术快速获取土壤水溶性盐基离子含量数据,可为土壤盐渍化类型与盐渍化程度的诊断提供新的技术和手段。该研究通过采集新疆5个不同地区399个土样的反射率与水溶性盐基离子数据并进行31种光谱预处理方法,分析了不同水溶性盐基离子(HCO3-、Cl-、SO42-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+)与高光谱反射率之间的相关性;采用K-S(Kennard-Stone)方法挑选出299个样品,针对每种离子使用偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)分别建立32个高光谱定量反演模型,优选最佳反演模型,并单独使用100个样品对估测模型进行检验。结果表明:不同离子的最佳反演模型所使用的预处理方法存在差异,其中仅有Cl-和Ca2+、SO42-和Mg2+所使用的预处理方法相同,其他离子则不同;不同离子的反演精度也不同,HCO3-和Ca2+构建的模型相对分析误差(relative percent deviation,RPD)分别为2.67、2.57,模型具有很好的预测能力。Cl-、SO42-和Mg2+所构建的模型RPD分别为2.05、2.10和2.14,表明这三者建立的模型具有较好的预测能力。K+建立的模型RPD仅为1.11,不能对样品进行预测。Na+构建的模型RPD为1.83,表明该离子所建模型只能对样品进行粗略估测。研究结果为探究水溶性盐基离子的高光谱反演增添了新的内容,为土壤盐渍化监测的深入和推进提供了新的思路和方法。     

基于遗传BP神经网络的核桃破裂功预测模型

针对核桃壳破裂所需机械能易受核桃含水率、加载速度和体积级别等多种因素影响,提出一种核桃壳破裂功预测方法。以南疆地区温185核桃为研究对象,选择核桃含水率(4%、6%、8%、10%)、加载速度(100、200、300、400 mm/min)和横径级别(1、2、3、4级)3个因素作为BP神经网络模型的输入量,利用遗传算法优化神经网络的权值与阈值,建立温185核桃破壳破裂功的遗传BP神经网络预测模型。结果表明:遗传BP神经网络模型能较好表达温185核桃破壳破裂功与主控因素之间的非线性关系,预测结果与实测值之间的平均绝对百分比误差为0.035,测试样本的网络输出值与网络目标值的相关系数达0.92488,模型预测效果较佳。研究结果为温185核桃破壳取仁加工过程的在线监控提供参考依据。     

螺旋搅拌混合机颗粒混合工艺参数优化研究

为降低螺旋搅拌混合机工作能耗,提高混合工作效率,该文采用离散元法对糙米颗粒在搅拌仓内的混合特性进行模拟研究,分析了螺旋搅拌混合机转速和填充率对混合程度与能耗的影响,并应用SigmaPlot软件分析处理数据,应用1stOpt软件采用麦夸特法与通用全局优化法拟合填充率与能耗的数学关系,并建立了能耗模型。结果表明:颗粒的混合均匀是在扩散运动、同向运动、交叉运动、剪切运动的共同作用下完成的;随着转速的增长,颗粒混合均匀所需时间减少,终了混合度增加,且90 r/min时所需能耗最少;填充率越小,颗粒混合速度越快,并随着填充率的提高能耗增加,建立的数学模型能准确表征填充率与能耗的关系。研究结果可为糙米螺旋搅拌机工艺参数优化提供理论依据,也为其他颗粒工艺参数优化提供参考。     

温室沙培黄瓜生产效应的水氮耦合方案优化

为探究水氮耦合对沙培黄瓜生长、产量、品质及水氮利用率的影响,制定沙培黄瓜高产、高效、优质生产的水氮管理方案,本研究以优胜美水果黄瓜为试材,采用二次饱和D-最优设计进行沙培黄瓜水氮耦合试验,利用二次多项式逐步回归分析建立了以灌水水平及施氮量为自变量,产量、品质综合评分及水氮利用率为目标函数的多目标优化问题模型,并使用遗传算法对数学模型进行模拟寻优。结果表明：各处理的生长、产量、品质、水分利用效率和氮肥利用率都存在显著差异,受到灌水水平、施氮量及其耦合效应在不同程度上的影响。当灌水上限在65.00%～89.40%,施氮量在623～1 250 kg·hm^-2时,植株的生长状况较好;在沙培中施氮量是决定黄瓜产量的关键因子,增施氮肥能够显著增产,而过高的施氮量和灌水水平反而会降低产量,符合报酬递减规律;增施氮肥的同时降低灌水水平可获得较高的水分利用效率;过多地增施氮肥,并且灌水水平过高过低都会造成氮肥利用率和品质的下降;该试验条件下,最优的水氮耦合方案为：灌水水平79.12%(即基质田间持水量60.00%～79.12%的灌水上下限设置),施氮量1 100 kg·hm     

水氮耦合对沙培黄瓜光合生理特性的影响

本试验以“优胜美”水果黄瓜为试材,设置灌水水平和施氮量两因素,采用二次饱和D-最优设计,共设7个处理,测定分析不同处理沙培黄瓜叶片的净光合速率、叶绿素含量、光响应特征参数、RuBP羧化酶活性等指标,以明确水氮耦合对日光温室沙培黄瓜光合生理特性的影响。结果表明：低施氮量处理黄瓜叶片各项光合生理指标和干物质积累量均较低,胞间CO₂浓度增大;增加灌水水平和施氮量均可提高叶片净光合速率、蒸腾速率,且高水高氮下能获得最高的蒸腾速率,适宜的灌水水平下增施氮肥能获得较大的净光合速率、气孔导度值、瞬时水分利用效率、叶绿素含量和RuBP羧化酶活性。灌水水平为80.20%～100%、施氮量为623～1 250 kg/hm²的各处理可以有效改善叶片光响应特征;灌水水平和施氮量与总干物质积累量之间呈开口向下的抛物线趋势,但灌水水平对总干物质积累量的影响并不显著。通过对沙培黄瓜叶片光合生理指标与干物质积累量的相关性分析可知,进入初瓜期后黄瓜叶片净光合速率、蒸腾速率、叶绿素含量及光响应特征参数与其干物质积累量有明显的正相关关系。本试验条件下,T4处理为最优水氮耦合方案（...     

牵引式红枣残枝粉碎机的设计与试验

红枣残枝粉碎还田是目前亟待解决的问题。为此,设计了一种牵引式红枣残枝粉碎机,通过对辊破碎和动定刀粉碎共同作用实现粉碎效果。对破碎辊轴、粉碎主轴的转速和功率等参数进行了详细阐述,规范了动刀在主轴上的排布方式,选用双螺旋式刀具排布,确保同一时刻有且仅有两个动刀同时工作,有效降低了振动和机组动力损耗,提高了工作效率。运用ANSYS软件对主轴进行了静力学分析及模态分析,得出了应力应变图及粉碎主轴前6阶固有频率和振型图。应力应变图表明:最大应力为8.3326 MPa,最大变形量为0.017419 mm,参考材料特性,主轴强度满足设计要求,故主轴设计合理、安全。模态分析结果表明:最低固有频率为98.286Hz,所对应的临界转速5897 r/min远大于初定主轴转速2000 r/min,因此在工作中主轴转动时不会产生共振现象。样机试验结果表明:粉碎机工作生产率为817.67kg/h,吨功耗为49.06kW/h,噪声为95.3dB,粉碎粒度合格率为86.97%,可以实现连续稳定运作,粉碎粒度符合还田技术要求。     

土壤固有频率与孔隙度、含水率的关系研究

为确定土壤含水率、土壤孔隙度与土壤固有频率的关系,采用自制的土壤压实机械进行土壤试样制作,运用试验模态分析法,进行不同含水率和孔隙度下土壤固有频率的测定。获得了不同孔隙度下土壤固有频率和土壤含水率的关系曲线以及不同含水率下土壤固有频率和土壤孔隙度的关系曲线。分析结果表明:土壤试样含水率为3%~15%时,当土壤孔隙度一定,土壤试样固有频率除含水率为3%时呈线性增长,其余含水率均为先增大至含水率为9%左右后开始降低;土壤试样孔隙度为40%~48%时,当土壤含水率一定,土壤的固有频率随着土壤孔隙度的升高而增大。试验结果可为研究不同农机具作业后土壤—车辆振动系统的传递提供依据。