水稻钵苗移栽机发展研究与展望

水稻在我国粮食生产中占据着重要地位,水稻种植机械的发展受到社会广泛关注,而具有增产优势的钵苗移栽机更是成为关注焦点。为此,本文简述了钵苗移栽机的研究现状及装备现状,介绍了钵苗移栽机取秧机构,分析了其在发展过程中的不足,对钵苗移栽机的发展趋势进行了展望探讨。     

渐开线齿轮重合度与双齿啮合刍议

重合度是衡量齿轮传动平稳性和承载能力的一个重要指标,可反映在啮合过程中双齿啮合的比例。本文对齿轮啮合过程进行解析,阐述齿轮的双齿啮合比概念,并解析了齿轮的双齿啮合比的计算式,介绍并纠正学生在理解双齿啮合过程时的一个误区。     

变行距水稻钵苗移栽机移栽装置设计与试验

针对现有水稻钵苗移栽机移栽行距固定、不能适应南方双季稻区不同行距移栽农艺要求的问题，在歩距式水稻插秧机基础上，设计了一种取苗轨迹简单、实用及性能可靠的变行距钵苗移栽装置。根据钵苗最佳拔取角度与取、投苗位置要求，确定取苗运动轨迹，设计取苗连杆机构，建立运动学模型，并应用Matlab对机构模型进行优化设计；根据取苗连杆机构运动参数与钵苗下落姿态的要求，设计苗夹开合与旋转运动控制凸轮，并进行取苗连杆机构与苗夹机构之间运动同步性的运动仿真分析；为满足钵苗经过输苗筒后下落至水田时刻的一致，以保证移栽时钵苗株距均匀性，对输苗筒的关键结构进行了理论分析及设计；进行不同取苗速度、不同行距的移栽试验，平均取苗成功率达到89.96%，平均倒苗率3.45%，表明该装置具有较好的移栽效果，可应用于水稻钵苗变行距移栽作业。     

可变行距探入式水稻均匀喷雾系统研制和试验

针对我国南北地区水稻种植行距不统一、水稻从稻冠到根部病虫害发生位置不同等情况,研发了一套变行距探入式自动折叠均匀喷雾系统。该喷雾系统能够实现不同行距水稻的喷雾,且在水稻整个生产期间,既可以实现冠层上喷雾,也可将喷头探入到冠层以下,对水稻中下部位置病虫害实现对靶喷药,有效提高了农药利用效率,降低了生产成本,可节约能源和减少环境污染。对发生在水稻中下部的稻飞虱与常规机械进行对比试验,结果显示:对成熟期和生长期水稻7天后的防治效果分别为91.3%和90.6%,比常规机械施药分别高出18%和14.4%。     

基于物联网的果园药水肥一体化控制系统设计与实现

针对山地丘陵果园生产作业中,病虫害防治和灌溉工作量大,人工成本上升,同时我国当前施肥模式粗犷、水肥浪费量大、肥液浓度不好控制等问题,结合物联网技术和互联网技术设计一种基于物联网的果园药水肥一体化控制系统。该套系统以基于CC2530的ZigBee节点为基础,结合MCU单片机及各类传感器,通过ZigBee网络实现远程监测和控制执行模块执行各种功能,同时采用模糊控制对水泵进行精准控制,实现对果树的精准施药、施肥和灌溉,并进行试验验证。结果显示,ZigBee网络的丢包率与距离没有明显关系,与上位机软件发包频率有一定关系;系统能够实现远程监测与自动控制,实时显示空气和土壤湿度、EC值和pH值等监测数据;混合药池的EC值经过系统调节690 s左右,达到设定值1.5 ms/cm,土壤EC值经过系统调节810 s左右,达到设定值1.2 ms/cm附近;同时系统根据不同的土壤EC值与混合药池EC值执行不同的灌溉方案与混肥、施肥方案,精准控制灌溉施肥,有较好的稳定性。     

水稻机械直播的土壤表层泥浆离散元参数标定

【目的】针对水稻机械直播稻田播前土壤与触土部件的相互作用机理不明确等问题,可利用离散元分析法研究影响水稻精量穴直播质量的因素。由于播前土壤的结构复杂,其表层泥浆与耕层存在一定差异,因此,需分层构建复合土壤模型。为获取精确的水稻机械直播的表层泥浆离散元参数,开展试验研究和仿真分析,并标定表层泥浆的离散元仿真参数。【方法】按照水稻精量穴直播的整地要求处理,并在播种前去田间获取表层泥浆,采用漏斗法进行泥浆堆积角试验,利用数显倾角仪多次测量泥浆堆积角并取平均值。选择EDEM离散元软件中Hertz-Mindlin with JKR接触模型,开展泥浆堆积角仿真试验。以堆积角为响应值,通过Plackett-Burman试验筛选出对堆积角影响显著的3个参数,进一步开展最陡爬坡试验缩小显著性参数的取值范围。采用Box-Behnken试验建立表层泥浆堆积角与筛选的显著性参数的回归模型,并以物理试验测得的泥浆堆积角为目标值,对显著性参数寻优得到最佳参数组合。将最优参数代入仿真软件验证表层泥浆颗粒离散元参数的准确性。【结果】泥浆堆积角物理试验获取表层泥浆堆积角为40.20°。Plackett-Burman试验...     

水稻机械化移栽技术发展现状与展望

水稻作为我国的三大主要粮食作物之一,其种植面积逐年增加。水稻种植机械化作为水稻高产的一项重要措施,越来越越受到重视。为此,简述了水稻机械化移栽的两种模式—毯状苗插秧和钵体苗移栽,分析了国内外水稻移栽机械的发展现状,并展望了水稻移栽机械化发展趋势。     

不同生物农药的喷雾覆盖率与叶面沉积量的试验研究

为了研究不同生物农药的叶面喷雾效果,采用了自动喷杆导轨装置、红外/可见光光谱仪、平面扫描仪及粘度计和表面张力测定仪等对5种不同生物农药对在平面扇形喷嘴XR8004和中空锥形喷嘴TXVK8004两种常规喷嘴,相同喷雾压力、相同喷雾高度和相同实验室环境情况下的叶面覆盖率、沉积量、粘度和表面张力进行了对比试验研究,并进行讨论。试验结果表明:油性生物农药比非油性喷雾样本的叶面沉积量要高;喷嘴的类型、孔径大小和喷量流速等对喷雾覆盖率的大小有较大影响,而生物农药喷雾样本的种类影响较小;除了BotoniGardES,其余生物农药的粘度和表面张力的变化基本与喷嘴XR8004的喷雾覆盖率变化类似,从Molt-X、BotaniGard20WP、Cease到Suffoil-X成上升变化趋势。     

水稻钵苗移栽机构的设计与试验

[目的]相较于毯状苗移栽,钵苗移栽能够提高水稻的产量和品质.移栽装置作为水稻钵苗移栽机的核心部件,其质量直接决定整机工作性能.结合钵苗移栽的特点,提出了一种新型的曲柄摇杆夹持式水稻钵苗移栽装置,为水稻钵苗移栽机的研制提供设计依据.[方法]设计了取秧机构、横向移箱机构和纵向送秧机构,通过SoildWorks建立了相应的虚拟模型,利用ADAMS软件对取秧机构的运动特性进行了仿真分析.试制了移栽装置样机,以漏拔率和伤秧率为指标进行了取秧性能试验.[结果]在ADAMS中对移栽装置进行运动学仿真,得出秧夹夹持点运动轨迹和位移曲线,且取秧机构在相应位置取放秧时,其左右秧夹夹持点之间距离分别为11.7 mm和0.5 mm.取秧性能试验,观测得到秧苗漏拔率(漏栽率)和伤秧率.随着取秧频率的增加略有增加,取秧频率为50次/min时取秧效果较好,移栽装置的伤秧率和漏拔率分别为2.14％和3.57％.[结论]曲柄摇杆夹持式水稻钵苗移栽装置各机构之间运动平稳,其取秧时伤秧率和漏拔率接近行业标准,基本满足移栽要求,后期将依照试验对机构进一步改进和完善,进而获得较好的移栽效果.