基于恒力机构的香蕉落梳装置设计与自适应性分析

针对香蕉机械化落梳过程中出现的自适应性差的问题,设计了基于恒力机构的可自适应环抱蕉茎插切式香蕉落梳装置,并对落梳装置的径向自适应性和转动自适应性进行了分析。采用两斜置压缩弹簧的结构,引入负刚度,再与正刚度的水平压缩弹簧并联组成恒力机构,提高了落梳刀具组对果轴粗细的径向自适应性,对恒力机构的力-位移特性曲线和刚度-位移特性曲线进行分析,并优选关键参数,得出斜置压缩弹簧的刚度系数k1=12 N/mm,水平压缩弹簧的刚度系数k2=3 N/mm,初始状态斜置压簧的倾斜角θ0=36. 87°,恒力行程对应的落梳刀组包络圆直径范围为80～100 mm,对应的恒力f=180 N。在加载有扭簧的虎克铰链基础上设计了可释放两个转动自由度的落梳刀盘,根据测定的香蕉果轴弯曲度设置刀盘旋转角范围为±10°,根据建立的三维模型中的几何参数得出,落梳刀具末端的工作空间是一个半径为300 mm的球面。对落梳刀具末端的柔度矩阵进行分析,结果显示,落梳刀盘旋转角为0°,即刀盘与机架上底面平行时线柔度最大,最大值为0. 818 2 mm/N,落梳刀盘旋转角为10°时线柔度最小,最小值为0. 77 mm/N,说明落梳刀具末端的线柔度随刀盘旋转角的增大而减小。试验结果表明,梳柄切口符合试验指标的蕉梳占所有样本的81. 25%,切口质量良好,该装置设计合理,且满足实际落梳作业的要求。     

螺旋输送与筛筒组合式分离装置性能试验

大中型谷物联合收割机分离装置存在体积庞大、振动强等问题,小型谷物联合收割机分离装置缺乏对断茎秆的处理能力且分离能力较弱。为此,提出了一种螺旋输送与筛筒组合式分离装置。通过室内试验,研究了搅龙转速、装置倾角和分离筛孔尺寸对分离性能的影响,得出了最优结构和运动参数组合,实现了籽粒、颖糠及茎秆在输送过程中的有效分离,为清选装置在谷物联合收割机上的应用提供了依据。     

双行玉米联合收获机割台装置的设计及应用

为解决在丘陵山区使用的小型双行玉米联合收获机上带穗玉米植株立姿输送的问题,分析了其收获原理,利用自制割台性能试验台验证了在选定的参数下,该割台装置在室内台架试验中具有较好的收获性能。同时,完成了在小型双行玉米收获机上的配置并进行田间试验。试验结果表明:该割台装置输送质量可满足收获需求并对倒伏状态的玉米植株具有较好的适应性。     

基于地块尺度多时相遥感影像的冬小麦种植面积提取

针对仅利用单一遥感影像数据获取农作物信息精度不够问题，该文选择冬小麦主产地河南省兰考县乡镇作为研究区，以2017年多时相中分辨率Landsat8 OLI影像和Google earth上下载的亚米级高分影像为遥感数据源，结合光谱差异和农田地块信息实现冬小麦的精确提取。该算法首先构建不同时相决策树模型，分别实现2个时相的冬小麦区域初步提取；其次通过将对高分影像多尺度分割产生的地块信息分别与2个时相冬小麦播种面积初步区域相互叠加，完成地块单元控制下的冬小麦播种面积分地块统计，并通过设定不同统计阈值，分析落在每一地块单元下的冬小麦区域，生成基于地块单元的冬小麦播种面积分布图；最后通过多时相交叉验证，获取最终冬小麦播种区域。结果表明：该方法能更加准确提取冬小麦种植面积，保持较低的误判率（1.3%）水平下，得到较高的提取正确率（95.9%），较通过对比单一Google earth高分辨率影像获取冬小麦精度（85.6%）高，该研究对通过融合多源多时相影像数据获取农作物提供参考。     

1994－2018年新疆塔河干流农作物播种面积时空变化及影响因素分析

基于农作物物候信息和多季相遥感观测等相结合的方法，分析沙雅县1994-2018年的农作物播种面积变化的时空特征，并从水资源要素、耕地与胡杨林转化等分析播种面积变化的原因。研究结果表明：1）沙雅县农作物播种面积在1994-2018年呈现增长趋势，尤其在2006年以后加速增长；2）渭干河灌区的播种面积空间上呈现由内向外、由碎片化向集中连片化的趋势发展，而塔河干流区播种面积增加的区域沿着塔河两岸不停游移；3）渭干河灌区农作物播种面积的增加与渭干河上游的来水量变化呈现较强的相关性，而塔河干流区二者相关性较低；4）塔河干流的胡杨林区每年被耕地侵占的面积呈现增长趋势，尽管2006年以后胡杨林保护措施不断加强，然而林区的农作物播种面积在2008年以后呈现增速加快的趋势，出现了被侵占的胡杨林未能恢复、新的胡杨林又遭破坏的现象。     

大清河流域土地利用变化的地形梯度效应分析

地形对于土地利用具有重要制约作用。该研究选取1974-2019年的Landsat影像,从地形起伏度、坡度、地形位等级的角度,分析大清河流域土地利用类型、结构变化在地形梯度上的分布效应,对影响研究区土地利用变化的驱动力进行讨论。结果表明:1)大清河流域土地利用类型分布具有显著的地形梯度。建设用地、耕地与水体在低地形梯度地区分布优势明显,草地的优势分布区在中、高地形梯度地区,林地的优势分布区多集中在高地形梯度区域。2)大清河流域土地利用结构变化类型主要包括保持恒定与后期变化2种。其中保持恒定型以低地形梯度的耕地与高地形梯度的林地为主;后期变化型广泛分布于中高、中低地形梯度地区,建设用地挤占耕地现象愈加严重,耕地的优势分布区向更高的地形梯度区域扩张,因为"退耕还林还草"战略的实施,林地的优势分布区呈现下移趋势,耕地由单向转入演变为双向流转。3)由于人口的增长与降水减少等原因,大清河流域在太行山麓毁林垦荒约4866km~2,后由于城市扩张导致建设用地侵占耕地约3727km~2,"人地矛盾"尖锐、建设用地总体设计不合理、集约化程度不高等问题突出,未来土地政策应根据不同地形梯度因地制宜。