匍匐缠结牧草收割期茎秆生物力学特性试验

以北方典型多年生豆科牧草小冠花的匍匐型和直立型两个新品系以及原始亲本绿宝石小冠花(半匍匐型,为对照品种)的收割期茎秆为研究对象,采用微机控制电子万能试验机和波钦诺克方法,测试了茎秆的主要生物力学特性.结果表明:直立型小冠花茎秆的抗拉强度最大(14.88～26.80 MPa);匍匐型、半匍匐型、直立型小冠花茎秆平均最大载荷力分别为88.88 N、152.70 N和187.10 N,鲜样纤维素平均质量分数分别为13.59%、13.87%、15.52%,木质素平均质量分数分别为4.47%、4.18%、3.95%,蛋白质平均质量分数分别为3.83%、4.55%、2.74%,并随含水率的降低(或生育期增长),纤维素、木质素、蛋白质的质量分数均增大.匍匐缠结牧草茎秆强度和刚度主要取决于纤维素、木质素的质量分数及其链接形式和排列方式.新品系直立型小冠花木质素/纤维素质量分数比值较匍匐、半匍匐型低,较易机械化收获.     

玉米籽粒力学性能试验分析

对甘肃省玉米种植主导品种金穗4号玉米籽粒的压缩和剪切力学性能进行了实验研究,采用针尖压入法对玉米籽粒各组分的硬度作了试验分析.实验结果表明,含水率以及压缩和剪切位置对玉米种子籽粒静压破损特性和硬度有明显的影响;角质胚乳的硬度明显高于粉质胚乳和胚,而粉质胚乳的硬度略高于胚.     

纵轴流锥型滚筒脱粒装置设计与试验

为了降低功耗,加快脱粒滚筒轴向物料输送速度,提高小区育种小麦种子收获机清机效率,设计了一种纵轴流锥型滚筒脱粒装置,滚筒采用锥型短纹杆-板齿结构。试验结果表明,该纵轴流锥型滚筒脱粒装置在作业时小麦脱粒混合物料轴向输送速度快、功耗低,罩壳内部种子残留量小,无需人工清机,适用于以旋风分离器为气流清选装置的半喂入式小区育种小麦种子收获机。     

我国机械化秸秆还田联合作业机的现状与发展

阐述了我国机械化秸秆还田联合作业机具的研究现状,针对几种不同类型秸秆还田联合作业机的结构、性能和特点进行了介绍分析,提出了现今已有的秸秆还田联合作业机具所存在的问题,并结合当前秸秆还田新技术,设计了快速腐熟秸秆还田机,指出了我国机械化秸秆还田联合作业机今后的研究发展方向.     

免耕播种机弹齿式防堵装置

针对免耕播种机的堵塞问题，设计了免耕播种机弹齿式防堵装置，该装置利用弹齿的非线性变形对开沟器前的秸秆产生短时间压制，防止开沟器缠草，在秸秆覆盖量小于4500kg／hm^2、浮草较多条件下具有较好的通过性。     

马铃薯挖掘机输送分离部件参数优化与试验分析

针对马铃薯挖掘机输送分离部件伤薯率高和土薯分离率低的问题,采用正交试验对抖动轮振幅、升运链线速度与升运链倾角进行探讨研究。在利用试验结果的基础上做出方差分析,得出影响输送分离部件工作性能的因素主次,进一步优化组合部件参数,设计出适应性强、工作可靠的马铃薯挖掘机。实验结果表明:抖动轮振幅为10 mm、升运链线速度为1.3 m·s^-1、升运链倾角为21°时马铃薯挖掘机土壤分离效果良好,伤薯率≤4%。     

5TYJ-10A玉米种子脱粒机作业性能试验

为进一步探明脱粒装置结构参数对玉米种子果穗脱粒生产作业的影响,依托自行研制的5TYJ-10A玉米种子脱粒机,通过置换分别携有钉齿类、直板齿类、组合螺旋板齿类3类脱粒元件的脱粒装置,分析玉米种子脱粒装置工作性能,建立组合螺旋脱粒板齿几何参数相关数学模型,分析获得组合式螺旋板齿脱粒装置相关脱粒板齿半径、中心脱粒间距及板齿高度的设计参数。试验结果表明,选取出作业性能良好的组合螺旋板齿式脱粒装置,其脱净率为99.16%、含杂率为3.26%、破碎率为0.43%,对应实际生产率为11.6 t/h。采用脱粒板齿试验装置进行不同脱粒板齿螺旋角试验选取,结果表明,当组合螺旋板齿角为6°-12°时更适宜进行玉米种子脱粒作业。研究成果将为玉米种子脱粒生产装备的研发提供参考与借鉴。     

滚筒分选机内肥料运动特性的仿真与试验

为提高肥料滚筒分选机工作性能，探明肥料颗粒运动规律，基于离散元法建立肥料整粒及破损颗粒模型，对滚筒分选机内肥料颗粒的运动规律进行研究。结果表明，滚筒内肥料颗粒在达到稳定运动状态时发生了分层现象，可分为自由层、交接层及迟滞层。自由层内颗粒以雪崩式流动为主，交接层内颗粒绕区域中心位置发生回转运动，迟滞层内颗粒则紧贴壁面被提升；沿滚筒轴向划分统计区域对破损肥料分布位置进行分析，发现破损肥料在运动过程中发生了轴向偏析，由滚筒两端向轴向几何中心聚集。交接层内破损肥料逐步向自由层及迟滞层内聚集；破损肥料脱离窝眼后均能落入收集槽，最小脱离角为32.5°，最大为47.1°。对模拟结果进行试验验证，结果表明:试验数据与仿真数据对比误差小于10%，证明采用离散元法研究滚筒分选机内肥料运动是可行的。     

微垄式覆膜覆土联合作业机设计与试验

为实现微型垄全膜覆盖种床机械化高性能构建,通过融合旱地全膜覆盖微垄膜面种植农艺技术要求,设计了微垄式覆膜覆土联合作业机,该机可实现起垄、覆膜、覆土一体化作业。对样机传动系统、覆土系统及垄体整形镇压装置等关键作业部件进行设计,结合相关作业性能要求,完成了覆膜种床覆土量、刮板式提土装置线速度等工作参数分析,确定了试验因素及其取值范围。以联合作业机前进速度、刮板式提土装置线速度和覆土装置倾角为自变量,种床构建合格率为响应值,建立了各试验因素与种床构建合格率的数学模型,得到各因素对种床构建合格率影响的主次顺序,获得微垄式覆膜覆土联合作业机最优工作参数为:联合作业机前进速度0. 71 m/s、刮板式提土装置线速度0. 50 m/s、覆土装置倾角68°。田间验证试验表明,联合作业机种床构建合格率均值为95. 6%,较优化前有明显提升。应用离散单元法进行微垄式覆膜覆土联合作业机在最优工作参数下的"提土-输土-覆土"动态作业过程模拟,仿真结果与田间试验结果基本一致,说明联合作业机工作参数优化准确、可靠。     

快速腐熟秸秆还田机设计与试

针对传统还田机作业后秸秆还田周期长,耽误耕作农时及秸秆焚烧现象引发的环境污染等问题,采用腐熟剂喷施与机械粉碎相结合的还田原理,设计了快速腐熟秸秆还田机.经田间试验测定,使用快速腐熟秸秆还田机完成作业的机收麦茬地,7个月后的秸秆腐熟还田率为97.2%,比单一机械粉碎方式高17.1%,小麦单位面积产量比单一秸秆粉碎还田地高16.5%.