基于残膜力学特性的弹齿拾膜接触分析及实验

由于地膜的厚度、破损程度对弹齿式拾膜机构的拾膜率有重要影响,为提高拾膜率,必须了解残膜力学性能。为此,从残膜力学性能的分析出发,研究不同厚度的残地膜的抗拉强度、延伸率等力学性能的变化及残膜力学性能与弹齿捡拾机构性能之间的关系,为拾膜机构的设计提供理论依据。采用有限元法分析拾膜弹齿与地膜作用时的受力和变形情况,并采用高速摄影试验验证理论分析及仿真结果的正确性。     

胡萝卜物理力学特性的试验研究

为掌握胡萝卜机械化收获中的设计参数与物理特性参数之间的关系,为今后研制胡萝卜联合收获机关键装备提供基础理论依据,通过田间试验获取相关数据,采用统计学的方法对胡萝卜物理特性指标进行深入研究。研究包括胡萝卜植株总长度、根部长度、茎叶长度、根部质量、根部最大直径、根部最小直径、茎叶根数、根部表面积及根部体积等参数。同时,利用回归分析的方法,研究了胡萝卜拔取力与各物理参数间的相关关系,为合理设计收获工艺方案提供理论参考。     

稻草秸秆压缩特性研究

将农作物秸秆收获及打成高密度草捆是其合理应用重要的第1步。为了合理开发利用稻草秸秆这一类型生物质资源,结合自制密闭压力容器,在电子万能试验机上对同一类型、不同长度的稻草秸秆以不同的压缩速度进行了闭式压缩试验;分析了秸秆捆在压缩后密度相同情况下秸秆长度和压缩速度对压缩力的影响,建立了其数学模型。结果表明:当压缩密度相同时,秸秆越长、压缩速度越快,所需压缩力也越大。由此为设计、制造高性能的稻草秸秆打捆机提供了必要的理论依据。     

玉米秸秆自干后的材料力学性质研究

玉米秸秆直接还田或沤肥是大量增加土壤有机质的优质有机肥,也是生物质能源转化及混合饲料利用的重要资源。目前,在这几方面的应用中均需进行粉碎、揉丝、切段等加工,针对加工参数的优化需要研究其力学性质。为此,试验研究了越冬后自然干燥的玉米秸秆的弯曲强度、皮质层和内芯的剪切强度、拉伸强度、弹性模量及穿刺强度等力学性质指标,以及应力应变规律、抗弯折特性、茎秆不同节间的力学性质变化等材料力学特性,为相关加工设备及工艺参数优化提供了理性参考依据。     

黄原胶-N-乙烯基吡咯烷酮辐射接枝共聚物的制备及结构特性研究

为提高黄原胶分子的应用性能,以60Co-γ为辐射源,对黄原胶和N-乙烯基吡咯烷酮进行共辐射接枝处理,制备黄原胶-N-乙烯基吡咯烷酮共聚物(XG-g-NVP),并研究反应条件对接枝率和单体利用率的影响及共聚物的结构表征。结果表明,当辐射吸收剂量为10k Gy,黄原胶浓度12g·L-1,NVP/XG质量比8∶1,4-甲氧基酚阻聚剂添加量为NVP单体质量的0.01%时,最佳接枝率为543.3%,单体利用率为67.9%。红外光谱表明接枝反应发生在NVP乙烯基部位,扫描电镜图显示共聚物形貌由片层状逐步过渡到颗粒状;XG-g-NVP的抗高温及抗剪切能力相比黄原胶有所提高,且黏度值在高温、高剪切力时仍保持恒定值,因此,改性后的黄原胶结构及热稳定性提高。通过对黄原胶分子接枝改性,使其具备了更多优良的性能,为改性黄原胶的进一步应用奠定了理论基础。     

小龙虾虾肉辐照后理化指标与蛋白质性质分析

为探讨辐照对小龙虾品质的影响,以小龙虾虾肉为试材,冷冻后经5、10、20k Gy剂量辐照处理,研究分析虾肉理化指标(色泽、质构特性、水解氨基酸含量)与蛋白质性质(表面疏水性、蛋白质浓度、相对分子质量)的变化情况。结果表明,冷冻虾肉辐照后色泽指标(L*、a*与b*)均降低,质构特性(硬度、弹性、黏聚性、胶着度与咀嚼度)随着辐照剂量增大而增加。辐照后虾肉中水解氨基酸含量增加,氨基酸总量均高于未辐照样品。当辐照剂量为5 k Gy时,氨基酸含量达到最高值86.23%,虾肉蛋白表面疏水性最大,蛋白质浓度最高,蛋白质相对分子质量主要分布在55 k Da以下。高剂量辐照对虾肉理化性质影响较大,蛋白质相对分子质量显著降低。本研究结果为小龙虾辐照后的品质变化提供了理论参考。     

心土培肥犁改良瘠薄土壤的效果

研究根据心土培肥的改土技术要求研制出心土培肥犁,并分别在瘠薄黑土和碳酸盐草甸黑钙土上开展大面积机械改土试验,明确自主研发的心土培肥犁改土后对土壤理化性质影响及对作物产量的效果,为其广泛应用到低产土壤改良提供机械及技术支持。试验设深松、心土培肥和常规对照耕作,采用大田对比方法。研究结果表明:心土培肥和深松在不同类型土壤上对土壤理、化性质,对作物产量及产量性状影响后效不完全一致;心土培肥降低土壤抗剪强度后效明显,碳酸盐草甸黑钙土10~30 cm土层土壤抗剪强度比对照降低6.65~12.16 k Pa,黑土比对照降低8.20~11.31 k Pa,碳酸盐草甸黑钙土改土后效果明显,黑土改土后效长,心土培肥改土效果优于深松;土壤容质量和硬度趋势同上;心土培肥提高土壤透气系数为2.78~14.28倍,饱和导水率为2.38~11.62倍;深松和心土培肥可提高下层土水分消耗比例,30~60 cm土层耗水量为心土培肥区深松区对照区,心土培肥耗水量比照高10%;心土培肥处理可提高土壤磷含量和供磷强度,20~30 cm和30~40 cm土层土壤供磷强度比对照分别提高4.19~5.17倍和4.96~17倍,碳酸盐草甸黑钙土高于黑土;心土培肥可提高玉米产量,碳酸盐草甸黑钙土上心土培肥增产幅度为6.82%~18.01%,黑土增产幅度为6.45%~11.18%,平均增产效果碳酸盐草甸黑钙土薄层黑土,但黑土持续增产效果好。     

笼型异步磁力耦合器机械特性与试验

为有效解决目前机械传动系统中选用电机时功率裕度过大而普遍存在的能源利用效率较低问题,提出一种基于三相异步电机鼠笼转子的异步磁力耦合器(squirrel cage asynchronous magnetic coupler,SCAMC)。结合SCAMC具体结构特点,采用标量磁位法及二维场边界条件,建立气隙磁场数理模型;在气隙磁通密度中引入时间变量,推导出感生电流随时间变化的表达式;基于电流叠加性,将笼条电流折算到转子表面,并沿圆周方向对感生电流所形成的洛伦兹力进行积分,建立了SCAMC的电磁转矩模型。基于上述理论及技术基础,设计并制造出一台37 k W SCAMC样机,并对其机械特性进行理论计算、仿真验证及试验测试。结果表明:转差率相同时,所得的仿真及试验数据与理论计算值相比,误差不超过5%;SCAMC与同容量的三相异步电机相比,线性工作区更宽,过载能力更强,但其机械特性偏软,可有效缓解负载对电机的冲击。该研究可为磁力耦合器在大惯量、难启动及经常性过载机械设备中的应用提供参考。     

鲜莲子剪切力学特性研究

测定了鲜莲子的剪切力学特性,为鲜莲子去壳机的研制提供重要依据。结果表明：鲜莲子大小等级对剪切破裂力和变形量没有显著影响;含水率对鲜莲子剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈负相关,在试验的含水率范围内剪切破裂力在9.5~63.6 N 范围内变化,变形量在2.31~6.22 mm 范围内变化;莲子放置时间对剪切破裂力有显著影响,对变形量有极显著影响,并呈正相关,在试验的放置时间范围,剪切破裂时的变形量在2.06~5.67 mm范围内变化;刀具角度对剪切破裂力和变形量有极显著的影响,并呈现正相关性,当刀具角度为90°时剪切破裂力最大、达50.1 N,当刀具角度为60°时剪切力最小、为14.6 N。     

不同龄期家蚕蚕沙部分理化和微生物学性质研究

用生物化学和微生物学的技术方法,检测分析了2～5龄期家蚕蚕沙的部分理化性质和微生物类群的变化结果表明,2～5龄蚕的蚕沙含水率在62％～66％之间,pH值接近中性;大蚕(4～5龄蚕)蚕沙的有机质、总氮含量较小蚕(2～3龄蚕)的蚕沙高,钙、镁、钾及微量元素铁、锰、铜、锌含量则低于小蚕的蚕沙;小蚕蚕沙中重金属元素铅、铬、汞的含量比大蚕蚕沙高.各龄蚕沙中的微生物类群和数量差异不明显,数量最多的是细菌,其次是放线菌,真菌最少.