丘陵山区果园机械化技术与装备研究进展

中国果园种植面积大，主要集中在丘陵山区，受地形条件和种植模式影响，丘陵果园机械化程度普遍偏低，随着产业结构的调整，果园机械化的发展程度将直接影响其经济效益。本文分析了中国果园分布情况与丘陵果园种植特点，概述了丘陵果园的机械化发展程度，并分析了制约其发展的原因，阐述了机械动力底盘、多功能作业平台、果树修剪机械、植保机械以及采摘收获机械等果园主要装备和技术的研究现状和进展，并对部分果园机械的生产与推广应用情况进行调研分析。在此基础上指出丘陵果园机械化发展面临的问题，认为缺乏对复杂环境的适应能力是制约丘陵果园机械化发展的关键，对果园改建和机械装备研究等提出了发展建议。     

三种基质及其组合配比对生活污水的净化效果

为掌握三种基质及组合配比对生活污水净化的规律,为提高生活污水的净化效率提供参考依据,通过模拟垂直流人工湿地,选取沙、炉渣、土壤三种基质以体积比1∶2∶1,1∶1∶2,2∶1∶1按固定顺序自下而上依次装填试验系统,分别编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,同时设有单一基质装填及空白对照试验(全沙、全炉渣、全土、空白,依次编号Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ),以不同的水力停留时间(HRT):0.5d、1 d、3 d、5 d、7 d、9 d,探究对生活污水中的NH4+-N、TP的去除率及pH的影响。结果表明,Ⅰ系统NH4+-N的平均去除率最高;Ⅴ系统TP的平均去除率最高,其次为Ⅰ;各系统在0.5～9 d的HRT下,Ⅰ～Ⅵ的NH4+-N及TP去除率存在最高点。但在Ⅶ系统中,TP去除率基本不变,NH4+-N去除率存在最高点。本试验中,系统Ⅰ对NH4+-N及TP均表现出良好的去除效果,即最佳的基质配比为1(沙)∶2(炉渣)∶1(土壤);且在1 d时NH4+-N去除率最高,在5 d时TP去除率最高。     

浅谈国内果园旋耕机存在的问题和解决思路

通过分析当前国内果园旋耕机类型和国内外旋耕机研究现状,指出了国内果园旋耕机存在操作复杂、漏耕现象、产品结构和功能同质化等问题,提出了新型果园旋耕机的技术要求,基于技术要求,给出了解决思路。     

最小二乘法与SVM组合的林果行间自主导航方法

为了提高作业装备在果园与树林行间的自主导航性能,该研究提出一种基于最小二乘法与支持向量机(Support Vector Machine,SVM)融合的树行识别与导航方法。研究采用履带式小型喷雾机为作业平台,通过低成本的单线激光雷达获取果园或树林环境点云数据,融合姿态传感器进行数据校正,利用最小二乘法拟合识别树行,结合SVM算法,预测果园行间中心线,作为作业平台的参考导航线。在桃园、柑橘园、松树林3种不同的行间环境对导航算法进行了测试验证,并以松树林导航为例进行分析。试验结果表明:该导航算法最大横向偏差为107.7 mm,横向偏差绝对平均值不超过17.8 mm,结合作业平台的行驶轨迹,说明该导航算法能够保证作业平台沿树行行间中心线自主导航行驶,能够满足作业装备在果园与树林行间自主导航作业的需求。     

以剪枝机为案例的《液压与气压传动》课程教学研究

为了研究液压与气压传动课程案例教学法,通过对剪枝机液压和气动原理设计的典型案例教学实践,提出了剪枝机案例教学的具体步骤和方案。     

饲草推送机器人磁条导航自动充电研究

为了实现牛场勤密饲喂,饲草推送机器人自动充电系统采用上置对接式,由充电桩、机器人充电控制部分组成。充电桩包含蓄电池充电器、充电电路和充电电极等;机器人充电控制部分包含控制器、行走驱动模块、电源监控模块、传感数据采集模块、继电器和充电电极等。在充电对接部位建立坐标系XYZ,根据电极长度、电极压缩行程、电极宽度,确定X、Y、Z轴的对接容错范围。根据半开放式牛场工作环境,在自动充电区域设置充电桩、磁条导航路径。饲草推送机器人在磁条导航过程中,通过磁导航传感器实时检测磁信号,获得磁导航偏差,采用模糊PID控制算法,得到左右轮速度控制量后,转换成对应电动机角速度值,控制器输出对应占空比的PWM信号控制电动机转速。结合磁导航传感器特性和试验,获得模糊控制器的输出参数调整规则。自动充电磁条导航试验结果表明：当磁导航偏差绝对值|e|为最大值时,比例系数调整值ΔKp最大值为1.28,最小值为1.03;积分系数调整值ΔKi最大值为0.13,最小值为0.06;微分系数调整值ΔKd最大值为－1.18,最小值为－1.5;通过模糊PID控制,PID控制器系数可进行自适应修正;X轴、Y轴和Z轴最大对接偏差绝对值分别是4.1、1.9、0.7cm,对接偏差均在容错范围之内。     

普通轮式拖拉机抬升装置的设计与研究

立足于南疆棉花的矮密早膜生产模式,针对中耕作业棉农劳动强度较大、投资较大的问题,以棉农现在普遍拥有的18k W的普通轮式拖拉机的抬升为研究对象,在分析研究国内外现有大马力拖拉机及大轮、高架窄轮拖拉机的优劣势基础之上,在对拖拉机不做较大改变及较大投入的前提下,利用现代创新设计方法和创新工具对普通轮式拖拉机的整体抬升装置进行研究和设计,以保证拖拉机在抬升之后能有效地完成中耕作业。同时,在节约成本的基础上,对普通轮式拖拉机完成二次利用,提高其生命周期,增加了棉农收入。     

果园避障旋耕机的设计与试验分析

目前,新疆林果业要进一步实现机械化,需要不断提高果园的“宜机化”标准,开展新疆果园的“宜机化”改造势在必行。为此,针对普通旋耕机作业造成少耕、漏耕的情况,设计了一种适合新疆果园避障旋耕作业的机具,可通过液压控制系统提供动力输出,控制避障执行系统在中耕除草时对果树或障碍物进行有效避让,以免对果树造成伤害。经过对国内外避障旋耕机的理论研究和一系列有效计算,设计了适合新疆林果业的果园避障旋耕机液压系统和旋耕机的关键部件,并通过采用正交试验分析,对果园避障旋耕机的性能进行测试,得出果园避障旋耕机最佳的作业理论参数。     

80份紫花苜蓿引进品种萌发期耐盐性评价

通过室内萌发试验,以80份引进紫花苜蓿主推品种为材料,研究1.2% NaCl处理对紫花苜蓿萌发期根长、芽长、发芽指数、发芽率、发芽势、活力指数及根芽比的影响。采用主成分分析、隶属函数及聚类分析相结合的方法,对紫花苜蓿萌发期的耐盐性开展综合性评价。结果表明：盐胁迫极显著影响紫花苜蓿的发芽势、发芽率和发芽指数（P<0.01）,不同品种间的变异系数介于0.008～0.723。两个主成分的累计贡献率为73.922%。发芽势与根芽比可作为紫花苜蓿萌发期耐盐性筛选的主要评价指标。聚类分析结果将80份紫花苜蓿品种划分为5个级别,其中强耐盐级别包括9份品种;较强耐盐级别包括14份品种;中等耐盐级别包括43份品种;弱耐盐级别包括13份品种;最弱耐盐级别包括1份品种。在此基础上,筛选出萌发期强耐盐级别紫花苜蓿品种为：WL168HQ、游客、天马、迪特、巨能801和巨能995。     

南疆土壤特性下拖拉机悬挂犁悬挂方式的设计及优化

传统的三点悬挂方式过于依赖生产经验,不能适应现代农业机具设计和开发的快速发展,为更好地保证犁耕的作业质量,必须在悬挂方式上进行合理的调整。本文对悬挂犁与拖拉机挂接的方式进行了重新设计,使悬挂犁和拖拉机三点悬挂构成挂接机组,犁的挂接点落在拖拉机的动力中心和犁的阻力中心的连线上,即三点构成一条直线,而将挂接机组上的牵引点做为虚牵引点。同时,结合南疆土壤特性,并利用Mat Lab软件优化了相关参数,最终各性能参数与悬挂犁标准参数更接近,充分证明了悬挂方式改进的合理性。