基于虚拟现实技术的仿真教学在农机专业的应用与发展

虚拟现实技术是现代化信息教学的重要手段之一,由于农业机械化及其自动化专业涉及的农机具结构复杂,需要较强的空间想象能力,因此本文重点介绍了虚拟现实技术在农业机械化及其自动化教学领域的理论教学、虚拟拆装、拖拉机驾驶实习三个方面的应用,通过对国内外各研究团队、各企业现有研究成果进行分析,比对出现阶段国内研究存在的问题,对基于沉浸式虚拟现实技术在农机专业的仿真教学指出了进一步的发展方向,以期为农机专业培养具有新工科思维的创新型人才提供参考。     

锥形风场式防飘移装置雾滴沉积特性研究

喷雾机械在进行植保作业时雾滴飘移和沉降是影响作业效果的重要因素。为减少雾滴飘移和非靶标区域内的无效沉降，设计了一种锥形风场式防飘移装置，以锥风风速、侧风风速、喷雾压力为因素，通过三因素三水平室内雾滴飘移沉积试验，明晰锥形风场对雾滴沉积效果的影响规律。结果表明：3种因素对雾滴的沉积特性都有较为显著的影响，其影响由大到小依次为：锥风风速、侧风风速、喷雾压力。当侧风风速为2m/s时，有锥风作用的雾滴体积中径较无锥风平均降低了11.7%，雾滴覆盖率、沉积密度、沉积量分别提高了21.9%、26.7%、22.6%。响应曲面模型优化结果显示，当侧风风速2m/s、喷雾压力为0.34MPa、锥风风速为16.53m/s时，雾滴沉积量最优值为3.14μL/cm2。当侧风风速大于2m/s时，应该降低喷雾压力、增大锥风风速，从而保证较优的雾滴沉积量。试验验证结果与模型预测基本吻合。     

单旋翼植保有人机雾滴飘移影响因素试验研究

为了研究单旋翼植保有人机在不同作业参数条件下雾滴飘移的分布特性及其影响因素,进行了航空雾滴飘移分布测量试验,利用水敏纸收集和测量加拿大贝尔407型单旋翼植保有人机在作业时的有效喷幅和雾滴飘移距离,并将雾滴飘移测试数据与侧风风速、飞行高度、飞行速度、助剂加入量等作业参数运用SPSS软件进行相关性回归分析。结果表明:在平均温度21.2℃、平均相对湿度72.5%的条件下,侧风风速、喷雾高度与雾滴飘移距离相关性系数达0.6以上,呈现较强的正相关关系;在飞行速度80～120km/h的范围内,航化作业雾滴沉积均匀性随飞行速度的增加呈现先增加后降低的趋势,在95km/h左右出现雾滴沉积均匀性峰值拐点;喷雾过程中加入航空助剂后雾滴总飘移量降30%左右。该型直升机航化作业时的最适喷雾高度在5m左右,飞行速度最宜保持在90～100km/h的范围内,添加适量航空助剂可以缩短雾滴飘移距离,提高喷雾质量。试验发现,侧风风速在3m/s以内作业时要预留至少40m以上缓冲区,以避免药液飘移产生的危害。本研究结果可为单旋翼植保有人机减飘施药技术的研究提供参考。     

变量喷雾系统的喷雾控制方式研究现状及展望

变量喷雾是精准施药的重要方式之一,而变量喷雾系统的控制方式是实现精确变量喷雾的关键。对国内外研究的压力调节式、流量调节式和药液浓度混合调节式变量喷雾系统等方面展开综述,对几种不同方式的变量喷雾系统的特点和控制技术进行分析,指出几种喷雾系统在实际应用中的存在的问题和制约因素,提出研究中的改进和创新思路,为将来变量喷雾技术的研究提供参考。     

规模化奶牛场的规划设计讨论

随着我国奶牛养殖业的快速发展,养殖规模从传统向规模化转变,而奶牛场建设的好坏直接影响到牛奶的质量和奶牛生产效率。为了保证奶牛场建设中的各环节的匹配、建造方法、场内流线设置和舍内环境控制等满足生产要求,本文以拟建的2000头奶牛场为例,从工艺设计、场地设计和建筑设计的角度出发,对奶牛场的建立做出相应的规划设计。旨在对建设大规模奶牛场提供可靠的理论支持。     

热红外线传感器检测雾滴沉降分布分析

为了减少航空施药中药物飘移对环境造成的污染,本文采用热红外辐射方法,在对水稻进行施药过程中,对药物云团进行实时监测,结果表明:在热像仪呈现的图像中,色度条颜色越深,表示浓度越大。本文采用的红外线传感器检测的方法可以实时对药物云团进行检测,为雾滴沉降检测方法的改进提供了依据,对农业的可持续发展具有重要意义。     

M18系列飞机不同施药浓度下的雾滴沉积分布

针对航空施药中存在的雾滴飘移严重、利用率低等问题,对水稻田施药后药液的沉积分布进行了分析。通过M18系列飞机在水稻田进行田间试验,在施药作业中雾化喷头在50m/s的喷洒速度下,进行了3种不同的液体直径对雾滴的直径、数量和沉积密度的比较。结果表明:-40～50m的水敏纸均有药液沉积,主要集中在-25～-20m之间,且随着漂移距离的增加,药液沉积量逐渐减少。分析结果表明:3个采样区中液体直径越大,相应的雾滴粒径越大,雾滴数量越少,沉积点数主要分布在-25m和至0m范围内。本研究对合理喷施农药、提高喷洒效率、防治病虫害大面积暴发具有重要意义。