穴盘苗带可降解钵移栽对辣椒生长性状的影响

为给穴盘苗带可降解钵移栽机构设计指标提供参考,采用泥炭、蛭石、珍珠岩按7∶1∶2配比为穴盘育苗基质,以苏椒1614为试验材料,研究不同材质育苗盘和所培育穴盘苗钵体经不同包裹量处理对辣椒苗植株生长中根茎叶参数的影响。育苗盘分规格统一的传统不可降解材质育苗盘和可降解材质育苗盘;钵体不同包裹量分全包裹、2/3包裹、半包裹、不包裹和四周均布打孔五种。试验结果表明:穴盘苗带钵移栽的钵体包裹整体上对栽后植株的生长发育和产量有影响,不可降解盘苗栽后壮苗指数为0.016,产量为78.99 kg;可降解盘不包裹苗栽后壮苗指数为0.011,产量为62.12 kg;可降解盘半包裹苗栽后壮苗指数为0.009,产量为52.72 kg;可降解全包裹壮苗指数为0.009,产量为43.17 kg,表现均为最弱。说明,穴盘苗钵体被可降解材质包裹越多,对秧苗素质和产量越不利。据此,提出穴盘苗钵体被(2/3～1/2)穴钵高度包裹处理可作为移栽机去除包裹材料进行移栽的下限指标,为自动移栽机的创新设计提供理论支撑。     

履带式联合收割机横向调平底盘设计

针对履带式联合收割机在不平坦地表作业时,车体倾斜角度大、收获效率低、驾驶舒适性差的问题,设计一种履带式联合收割机横向调平底盘。该调平底盘基于平行四边形原理设计,可实现底盘离地高度与横向倾斜角度的主动调节。设计底盘调平控制策略,可在联合收割机作业时自动调节车体横向倾斜角度。使用ADAMS与AMESim搭建机电液联合仿真平台,并针对调平底盘与传统底盘在同一条件下进行仿真分析。仿真结果表明:与传统底盘相比,在横向落差为130 mm的条件下调平底盘最大横向倾角降低约75%。同时搭建底盘调平试验台,进行静态调平与动态调平试验。静态调平试验表明:在系统调节范围内,调平误差小于0.5°,调节时间小于5 s。动态调平试验表明:在系统调节范围内,车身倾斜角度小于±1.5°。     

兰州百合多酚提取工艺优化研究

以多酚得率为优化指标,对兰州百合中多酚的提取工艺进行研究,通过单因素试验考查了溶剂类型、料液比、溶剂体积分数、超声功率、提取温度和提取液pH值对提取多酚得率的影响,在此基础上,为得到最优的兰州百合多酚提取条件,对乙醇浓度、提取温度、提取液pH值和超声功率4因素进行正交试验,结果得出兰州百合多酚提取最佳工艺参数组合为:乙醇浓度80%、提取温度40 ℃、提取pH值7、超声功率500 W,其多酚的萃取量为100.27 mg/g。     

基于快速卷积神经网络的果园果实检测试验研究

近年来,基于数字图像处理和机器学习算法的果实自动识别检测研究已经越来越成熟。针对传统检测方法检测过程中难以满足实时性要求的缺点,采用了基于Faster-RCNN的果实快速检测模型。模型由卷积神经网络(CNN)和区域提议网络(RPN)组成,首先由CNN进行卷积和池化操作提取特征,然后由RPN选取候选区域,通过网络全连接层参数共享,由目标识别分类器和边界框预测回归器得到多个可能包含目标的预测框,最后通过非极大值抑制挑选出精度最高的预测框完成目标检测。分别对桃子、苹果和橙子的三种果实进行检测,采用迁移学习方法,使用已经预训练好的两种深度神经网络模型ZFnet和VGG16,通过数据集的训练对Dropout及候选区域数量进行参数调整完成网络调优。检测并分析果实不同布局形态下模型的检测效果。试验结果表明,当Dropout取值为0.5或0.6,候选区域数量为300时网络模型最佳,ZFnet网络中,苹果平均精确度为92.70%,桃子为90.00%,而橙子为89.72%。VGG16网络中,苹果平均精度为94.17%,桃子为91.46%,橙子为90.22%。且ZFnet和VGG16的图像处理速度分别达到17 fps和7 fps,能够达到果实实时检测的目的。     

智能甘蔗预切种工作站结构设计与切种精度分析

为提升甘蔗预切种种植的机械化程度,提高甘蔗预切种效率,降低蔗芽损失率,减少人工劳动强度,自主设计开发集甘蔗输送、蔗节智能识别、多刀协同切种等流程于一体的智能甘蔗预切种工作站,实现甘蔗自动协同切种工作。介绍智能甘蔗预切种工作站的输送系统、蔗节识别以及多刀数控协同切种等关键部件的结构设计及工作原理,重点对输送速度和黑箱照度对识别精度的影响,以及多刀切割工作台的定位精度等进行综合的分析。对拍照黑箱的识别精度试验研究表明,甘蔗横向传送速度和光照平均照度对蔗节识别精度具有显著影响,当甘蔗传送速度为0.1 m/s,光照平均照度为430.7 Lux时,识别精度较好,蔗节识别误差小于1.7 mm。通过对切种平台的定位精度试验分析,试验表明:6个移动切种工作台的横向直线移动运动的定位精度误差小于1.5 mm,重复定位误差为±0.2 mm;切种精度的综合误差小于3.4 mm,蔗节的相对综合误差小于5.67%,达到设计的预期目标,实现甘蔗智能横向多刀切种的功能。     

甘薯收获期薯块机械物理特性参数研究

针对收获期甘薯薯块机械物理特性进行研究,为甘薯联合收获机关键部件设计及作业参数确定提供基础理论支持。利用DGF30/7-IA型电热鼓风干燥箱测定"苏薯16"的含水率为75.31%;利用排水法测定"苏薯16"的密度为1.13 g/cm~3;利用电子万能试验机分别采用10 mm/min、20 mm/min、30 mm/min三种不同加载速度对"苏薯16"进行压缩特性参数试验测定,并结合理论计算得出甘薯薯块轴向弹性模量、泊松比和剪切模量平均值分别为4.42 MPa、0.44和1.53 MPa,甘薯薯块径向弹性模量、泊松比和剪切模量平均值分别为3.71 MPa、0.41和1.31 MPa,甘薯薯块轴向弹性模量、泊松比和剪切模量的标准差分别为0.59、0.02和0.19,甘薯薯块径向弹性模量、泊松比和剪切模量的标准差分别为0.45、0.03和0.13,甘薯薯块弹性模量、泊松比和剪切模量的标准差分别为0.77、0.025和0.245,均远小于5,因此甘薯薯块可以看作是各向同性材料。     

紫马铃薯花色苷的超声辅助提取工艺优化

以花色苷含量为响应指标,采用响应面法优化紫马铃薯中花色苷超声辅助提取工艺,结果表明,紫马铃薯中花色苷提取的优化条件是磷酸浓度为1.0%、料液比为1 g∶5 mL、提取时间为19 min,在该条件下紫马铃薯花色苷的收率平均值为0.409 mg/g。采用稀磷酸提取鲜紫马铃薯花色苷,具有酸用量少、提取效果好的优点。     

新型果园宽幅联合仿形修剪机设计与研究

针对目前修剪机修剪形状单一,适应性差,修剪机械通用性能低的问题,通过理论分析、三维模型设计、性能试验相结合的方法,设计针对新型果园的宽幅联合仿形修剪机。主要对该整机的机架结构、切割装置、传动系统、液压系统进行了设计,并分别对机架结构和切割装置的机构进行运动分析。试验结果表明:该修剪机切割高度范围为500～4 000 mm,向左最大移动幅度为1 530 mm,向右最大移动幅度为740 mm,左右最大摆角幅度为±25°,最大切割直径为60 mm,修剪漏割率为7.3%,修剪合格率为90.9%,切割断面质量和修剪形状符合农艺学的要求。该机适应性强,通用性能高,能满足多种修剪树形的需要。     

农田灌溉系统监测数据校准和融合技术研究

针对当前农田灌溉缺乏科学技术指导现状,已经出现如大水灌溉等粗放型灌溉现象,水资源浪费问题越加突出。基于物联网的精准农田灌溉系统体系结构,文中提出一种多传感器两级信息校准和融合算法。第一级采用BP神经网络算法校准传感器数据,第二级采用多传感器自适应加权数据融合算法。通过传感器校准和数据融合性能试验对算法有效性进行验证。结果表明,BP神经网络算法提高了数据的准确性,数据融合算法提供良好的数据融合效果,融合后土壤水分的平均相对误差由0.713%降低到0.389%,光照强度的平均相对误差由0.423%降低到0.238%。该研究为我国精准农田灌溉系统的发展提供一定的参考和借鉴。     

龟甲胶原蛋白的提取工艺研究

以废弃龟甲为原料,采用胃蛋白酶酶解的方法提取胶原蛋白,通过单因素试验和正交试验确定了龟甲胶原蛋白的最优提取工艺:酶用量4%、酶解温度40℃、酶解时间5 h、酶解pH值1.5,在此条件下胶原蛋白的提取率为11.08%。