香蕉假茎、球茎和根系动态生长模型构建研究

通过香蕉假茎、球茎和根系的表型生长模型及相关分析可为香蕉变量施肥作业提供数据基础。为解决人工测量球茎、根系外接圆难以确定问题,采用基于图像处理方法测量相关表型参数。通过测量广西宝岛蕉全生长周期内的20个阶段,采用图像处理表型测量方法测量假茎直径、球茎直径与根系水平分布长度,分别建立表型特征的生长模型并进行相关性分析。结果表明:假茎直径、球茎直径和根系水平分布长度表型生长模型均呈现“S”形,遵循作物的生长规律;香蕉假茎和球茎极显著正相关,相关系数为0.991 77(P<0.05);假茎和根系极显著正相关,相关系数为0.994 06(P<0.05);球茎和根系极显著正相关,相关系数为0.998 43(P<0.05),假茎、球茎和根系表型性状之间分别存在极显著正相关关系。由此表明,可通过测量香蕉假茎表型参数预测地下球茎和根系的表型参数,进而为变量施肥作业提供数据依据。     

双行苹果矮化苗木涂药除萌装置结构设计与运动分析

根据现代苹果苗木嫁接过程中需进行除萌抹芽以抑制中间砧萌蘖生长枝条,进而保证苹果品种接穗的健壮生长农艺需求,设计了一种双行苹果矮化苗木涂药除萌装置。利用AIP软件建立了除萌装置的三维装配体模型,对装置进行了运动学分析并进行试制试验。在蠡县进行了田间试验,结果显示:涂药作业工作状态良好,苗木可以被均匀涂抹,且不漏苗、不伤苗,达到了去除萌蘖的基本要求,保证了苹果树接芽苗的健壮生长,提高了苹果树苗木的成品率;同时,改变了人工作业的方式,提高了劳动效率。     

响应面法优化橡胶专用颗粒肥碰撞恢复系数测定

为获得优质高效的肥料精量化施撒效果,本研究以橡胶专用颗粒肥为对象,采用响应面设计试验与分析方法,研究了橡胶专用颗粒肥在含水率、跌落高度和碰撞接触面3因素交互作用下对肥料跌落后反弹高度响应结果的影响。结果表明,3因素交互获取最佳的响应值组合为跌落高度49.36 cm,2 cm厚塑料板,8.93%的肥料湿度,经平行试验验证并获得橡胶专用颗粒肥与塑料板、钢板和肥料平铺面的恢复碰撞系数分别为0.72、0.64和0.41;各因素对肥料反弹高度的影响大小顺序为碰撞材料A>肥料含水率C>跌落高度B,AC的交互作用和二次项A²水平显著,随着碰撞材料A发生变化,反弹高度呈塑料板（-1）>钢板（1）>肥料平铺面（0）响应趋势。上述结果对于肥料颗粒运动仿真分析、适配的农机具原理分析、主要结构设计和用料选型以及橡胶专用颗粒肥的物化特性持续优化均具有重要的实际指导意义。     

硫化体系对三元乙丙橡胶防水卷材性能影响的研究

研究了硫化体系的类型、促进剂类型及硫黄用量对三元乙丙橡胶防水卷材性能的影响,由实验结果得知:有效硫化体系的硫化速度最快,且综合物理机械性能较好,当硫黄用量为1份,促进剂M、TT、TRA分别为1份时,硫化胶有最好的综合物理机械性能。     

自走式麻山药收获机的研究

针对麻山药人工收获效率低、伤根及收获标准不统一等问题,设计了专用的麻山药收获机。该机采用链式开沟自走方式进行作业,可同时平整土地、收获山药、自动填沟,是一种多功能麻山药收获机。田间试验和收获作业表明:收获机作业过程中性能稳定、效率高,收获麻山药根系完整、破损率低、开沟质量及翻振效果良好,作业质量符合农艺要求。该机具的设计为产业化麻山药收获提供了技术支持。     

基于香蕉根系分布特征的变量施肥机研制

针对香蕉施肥作业中肥量分布不合理和施肥效率低等问题,对香蕉根系的分布特征进行统计分析,获得基于根系分布特征的施肥决策,并以此为基础,设计了香蕉变量施肥机,进行了样机试验。结果表明:香蕉幼苗期的施肥长度≤0.22 m,主次施肥区的施肥量比例为8:5,施肥长度比例为2:1;营养体生长期的施肥长度≤0.42 m,主次施肥区施肥量比例为2:1,施肥长度比例为5:1;生殖体发育期的施肥长度≤0.84m,主次施肥区施肥量比例为11:5,施肥长度比例为3:1。田间试验结果表明,机具前进速度0.38m/s、排肥盘转速22r/min、漏肥孔圆心角120°时,排肥量理论值与实际值平均相对误差为5.74%,施肥合格率为93%,满足香蕉施肥作业要求;采用变量施肥机施肥的香蕉植株长势优于常规人工穴施肥。该研究为香蕉变量施肥机的研究提供了基础数据和设计新思路。     

基于香蕉根系分布形态的变量排肥器参数优化与试验

香蕉的生产环节存在大量盲目施用化肥,导致肥料浪费、环境污染等问题。该文根据香蕉根系分布形态,设计了一种转盘式变量排肥器,并通过仿真分析对排肥器参数进行优化。通过对香蕉根部形态的图像处理、分区面积像素统计,分析了香蕉根系在水平方向的面积分布规律,以根系面积分布特点为依据,设计变量施肥模式为正态分布式,即在主根位置排肥量最大,按照正态规律在两侧相应递减,依此设计了转盘式变量排肥器,并采用虚拟仿真试验方法确定排肥器最优参数组合为:前进速度0.25 m/s、转盘周期10.00 s、圆心角90.00°、曲槽开口大小20.00 mm;并进行了田间试验,田间试验的排肥长度平均合格率为96%;排肥量平均合格率95.33%。排肥长度的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为4.98%和3.30%;排肥量的模型与试验误差、仿真与试验误差分别为11.15%和6.68%。排肥器作业性能良好。     

果树苗木移栽机开沟装置模型建立与参数设计

针对果树苗木培育环节中的开沟作业劳动强度大及机械化程度低的问题,应用AIP实体三维设计软件建立了开沟装置的模型并进行了参数化设计,确定了开沟装置的开沟宽度与作业深度、工作隙角及扶苗器的长度。配合厂家进行开沟装置样品以及样机试制,田间试验和移栽作业表明:开沟深度稳定性良好、工作效率高,栽植倒伏率和伤苗率低、栽植合格率高,栽植作业质量符合果园农艺要求,较好地解决了果树苗木培育环节的开沟作业,为我国矮砧密植模式下的果树苗木培育提供了技术支持。     

苹果矮化苗木涂药除萌装置结构设计与分析

根据现代苹果苗木嫁接过程中需进行除萌抹芽以抑制中间砧萌蘖生长枝条,进而保证苹果品种接穗的健壮生长农艺需求,设计了一种苹果矮化苗木涂药除萌装置。利用AIP软件建立了除萌装置的三维装配体模型,对安装框架进行安全性分析,并试制了装置样机进行了室内模拟试验。试验结果显示:涂药作业工作状态良好,模拟苗木可以被均匀涂抹,且不漏苗不伤苗,达到了去除萌蘖的基本要求,保证了苹果树接芽苗的健壮生长,提高了苹果树苗木的成品率,提高了劳动效率。     

果树苗木移栽机单体功能结构设计

通过查阅相关文献和实地调研,针对果树苗木培育环节劳动强度大及机械化程度低的问题,应用AIP实体三维设计软件研发了一种基于开沟模式的果树苗木移栽机,主要单体功能结构包括开沟功能结构和覆土镇压功能结构。田间试验和移栽作业表明:移栽机性能稳定,工作效率高,开沟深度稳定性良好,栽植倒伏率和伤苗率低,栽植合格率高,栽植作业质量符合果园农艺要求,为我国矮砧密植模式下的果树苗木培育提供了技术支持。