振动挤压式荸荠收获机的设计与试验

针对旱收荸荠（Eleocharis dulcis）时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题,设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析,确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速,并根据已有经验初步确定关键参数取值范围。以振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速为影响因素,以土层破碎率为评价指标,利用Design-Expert 10.0设计CCD中心组合试验,通过RecurDyn-EDEM耦合进行仿真,确定当振动板振幅为33.04 mm、振动板振频6.63 Hz、钉齿辊转速336.72 r/min时,存在较优破碎效果,土层破碎率为93.58%。以振动板实际振幅32.41 mm、振频6.5 Hz,钉齿滚转速330 r/min进行田间验证试验,结果显示,实际土层破碎率93.54%、明荠率80.33%、损伤率28.08%,碎土效果好,与仿真结果拟合度高。试验结果表明,通过增强土层破碎效果进而提高果土分离程度,使得分离后的荸荠抛撒在表层,便于人工捡拾。     

振动链式木薯收获机挖掘深度自动控制系统设计与测试

为了解决现有4UML-130型振动链式木薯收获机挖掘深度不稳定,从而造成木薯破损、漏收率大和能耗大的问题,设计了一套木薯挖掘深度自动控制系统.该系统包括仿形机构、挖掘深度检测机构、液压系统和控制系统,运用积分分离式模糊PID算法实时调节挖掘深度,有效实现了挖掘深度的精准控制.仿真与室内试验结果表明:在阶跃响应试验中,使...     

基于改进SSD的棉种破损检测

为实现群体棉籽的破损检测,以新路早-50#脱绒棉籽为研究对象,将群体棉籽随机摆放,使用CCD相机采集群体棉籽的图像,在经典的单步多框检测（single shot multibox detector,SSD）算法上进行改进。基于改进SSD,利用ResNet 50网络代替经典SSD算法中的VGG网络,将ResNet50作为SSD的基础网络,用来快速提取群体棉籽图像的特征,最终对群体脱绒棉籽中的破损棉籽实现精准识别。试验结果表明：该方法建立的模型对群体棉籽的检测精度、召回率、漏检率分别达到96.1%、97.3%、0%;高于经典SSD网络模型（检测精度、召回率、漏检率分别为92.5%、96.4%、1.4%）。     

菱角离散元粘结参数标定与剪切试验

针对菱角（Trapa bispinosa Roxb.）脱壳初加工装备设计与仿真分析时缺乏有效的离散元模型问题，开展菱角粘结离散元参数标定与样机试验工作。采用三维反求技术获取菱角轮廓模型，测取菱角本征参数及基本接触参数，得到菱角平均剪切力为352.95 N，并以此为标定目标，采用EDEM软件中的Hertz-Mindlin with bonding模型建立菱角离散元模型，通过单因素试验筛选粘结参数标定范围，由二水平析因试验、最陡爬坡试验筛选显著因素及其标定区间，设计响应面试验求解粘结参数，确定离散元模型中的最优粘结参数组合，开展旋转剪切仿真试验及样机验证试验。结果显示：仿真得到的菱角脱壳剪切力为352 N，与实际误差为0.269%；菱角剪切刀具为矩形，转速230 r/min时，剪切力最小值为93.20 N，与预测值92.99 N的误差为0.215%；样机试验中矩形刀具在转速为230 r/min时各项性能指标最优，表明建立的菱角离散元模型可靠。     

辅料种类对病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭排放的影响

为了筛选出能实现病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭减排的最佳辅料，试验以病死猪为发酵原料，分别以玉米秸秆（T1）、油菜秸秆（T2）、木屑（T3）、米糠（T4）为辅料，开展病死猪辅热好氧发酵试验，并以纯病死猪（CK）发酵作为对照。发酵过程中，在0~6 h和6~72 h发酵阶段内分别以3 h和6 h为采样间隔，采集处理槽排放的尾气，分析尾气中的有机恶臭物质组分并测定其排放浓度，同时测定其中的氨气和二氧化碳浓度；并对不同处理的总臭气强度进行多重比较，以确定辅料种类对病死猪辅热好氧发酵过程中总臭气强度的影响。结果显示：（1）在5个处理的病死猪辅热好氧发酵尾气中能准确定性和定量检测的共18种恶臭物质，包括3种含硫化合物、1种烷烃化合物、12种芳香烃化合物、1种酚类化合物和1种无机气体，其中3-乙基甲苯、4-乙基甲苯、对甲酚、甲硫醇、二甲基硫醚、二甲基二硫醚和氨气为病死猪辅热好氧发酵过程中恶臭气味的主要来源；（2）玉米秸秆、油菜秸秆和木屑的添加加快了病死猪辅热好氧发酵的进程，添加玉米秸秆的处理二氧化碳排放量增加，添加油菜秸秆和木屑的处理减少了二氧化碳的排放；（3）不同辅料发酵过程中总臭气强度存在差异，从小到大依次为T3相似文献   

基于声阵列测试和声学边界元计算的粉碎机噪声源识别

【目的】粉碎机是农产品加工领域的重要装备，但其造成的振动噪声一直影响着操作人员的身心健康，而粉碎机的减振降噪优化的关键在于噪声源的识别。【方法】以某锤片式粉碎机为研究对象，采用试验与仿真相结合的方式对其进行整机声学性能评估和主要噪声源识别。【结果】基于九点声压法的整体声学性能的评估结果表明：此粉碎机的整机声功率级超过国家规定上限110 dB(A)，因此有必要对其进行噪声源识别，以便对粉碎机进行降噪优化设计。结合声阵列测试和声学边界元计算的结果发现：粉碎机的主要噪声源为箱体，其次为汽油机、带轮罩以及齿轮罩。【结论】研究结果不仅为粉碎机的减振降噪设计提供一定的参考，还为农产品加工机械与装备的噪声源识别提供一种行之有效的方法。     

拖拉机方向盘手传振动评价与驾驶员手臂振动传递特性

为探究拖拉机方向盘手传振动传递规律，减少拖拉机驾驶员手传振动暴露量，预防手臂振动病发生，本研究以某拖拉机方向盘与驾驶员手臂系统为研究对象，采用ISO 5349评价体系对拖拉机在2种不同路况下的手传振动进行综合评价，并对不同百分位驾驶员手臂系统进行振动传递特性分析。结果显示，该拖拉机的日振动暴露量为4.257 m/s²，超过国标GB Z 2.2—2007《作场所有害因素职业接触限值 第2部分：物理因素》规定的日振动暴露量限值（3.5 m/s²），具有引发手臂振动病的较高风险；方向盘轴向振动远大于切向和径向振动，是引发手传振动的主要因素；径向的振动从手背经过手腕传递到小臂时被大量吸收，切向的振动从小臂经过肘关节传递到大臂时被大量吸收；驾驶员体型越小，各轴向手背测点的振动传递率越大，随着体型的增大，低频范围（20 Hz以下）的振动从手背传递到小臂过程中有明显的增大。研究结果表明，工程实际中小体型驾驶员要注意手掌的振动防护，而大体型驾驶员更应注重手腕部分的振动防护；对驾驶员手腕应主要加强径向的防护，对肘关节主要加强切向的防护。     

两步水热法处理不同模式病死猪制备的生物油特性研究

为实现病死畜禽多目标产物高值转化，研究了微波-常规两步水热法处理不同模式病死猪模型化合物制备生物油及其相关特性。结果显示：蛋白质（P）、脂质（L）和碳水化合物（C）比例为5∶20∶1以及20∶5∶1时模型化合物试验组的生物油产率随着终端常规水热温度的升高呈现出先升高后降低的趋势，P∶L∶C为12∶12∶1时模型化合物试验组的生物油产率随着常规水热温度的升高而持续地升高。在相同反应条件下脂质含量较高的模式病死猪模型化合物制备的生物油热值相对较高，三组分对生物油热值的交互作用不仅与组分比例有关也与反应温度有关。3种模式病死猪模型化合物制备的生物油总氮转化率均在260 ℃时达到最大值，水相产物总氮转化率均在280 ℃时达到最大值，调控N元素的迁移提高生物油的品质具有可行性。P∶L∶C为5∶20∶1的模型化合物试验组仅经微波水热处理制备的生物油有最佳的综合燃烧性能，其最大的综合燃烧特性指数为8.22×10-7 K-3/min，脂质含量的增加可以提高病死猪水热生物油的综合燃烧性能。     

4BZ-800型荸荠收获机设计与试验

针对荸荠（Eleocharis dulcis）收获劳动强度大和可应用于实际生产的收获机具匮乏的问题，结合荸荠种植田土壤条件和现有人工收获方式，设计了一种应用于带水收获的自走式荸荠收获机。该机由行走系统、传动系统、旋转扰动装置、提升分离装置、收集装置等组成，整机传动系统分为液压传动部分和机械传动部分，液压传动部分为收获机行走系统和挖掘收获装置提供动力，可实现机具行走速度控制、挖掘收获装置高度调节、旋转扰动装置转速控制、提升分离装置转速控制，机械传动部分可为各级旋转扰动辊及提升分离装置间提供稳定的转速差，保障收获过程顺利进行。三级旋转扰动辊构成旋转扰动装置，实现对土壤和水分的充分扰动混合；齿形挖掘铲和升运链构成提升分离装置，完成荸荠果实的挖掘、果土分离、升运工作。田间试验结果显示，该机可一次性完成荸荠的挖掘、果土分离、升运、收集等工作，试验条件下该型荸荠收获机田间道路最大行驶速度为0.97 m/s，田间差速转向最小转向半径为2.1 m，原地转向半径为1.3 m，最大爬坡角度为24.2°，果实挖净率为53.19%，损伤率4.21%。