小田块变量施肥系统优化设计与应用

针对苏南地区推广变量施肥存在的施肥策略过于精细化导致高密度土壤信息不易获取和普通的施肥机械难以达到播量精度等主要技术障碍,该文建立了一种简单实用的变量施肥方案,在现有机械式播种施肥机基础上进行了自动化改造,构建了一套基于简易电子处方图系统的变量施肥系统;变量施肥作业时,以单个自然田块为处理单元,依托所建立的简单实用的电子处方图系统,实现多种肥料按需配比、同一田块均匀施肥、不同田块变量施肥的功能。为提高播量精度和播量稳定性,对普通精度GPS模块的数据进行了差分和卡尔曼滤波处理,对外槽轮施肥播种器结构进行了优化设计。田间试验结果表明:电子处方图运行结果准确,施肥播种机工作稳定,种子和肥料的最大和平均播量误差分别为3.91%和2.09%,最大和平均动态误差分别为4.52%和1.48%。该研究可为苏南小田块地区推广变量施肥提供技术参考。     

提高发动机气缸电喷镀沉积速度的工艺优化

为提高镀层沉积速度,该文对电喷镀气缸的沉积速度进行多变量工艺参数优化。采用JMP软件对电喷镀进行试验研究,探讨了电压、镀液温度、两极间隙、镀液流速、两极相对运动速度对镀层沉积速度的影响,通过响应面分析和逐步逼近法分析了各影响因子与响应的关系,建立了二次回归数学模型。并利用二次曲面主轴梯度法进行了多变量函数优化,确定了镀层沉积速度的最佳工艺参数：电压15 V,镀液温度72℃,两极间隙1 mm,镀液流速1.2 m/s,两极相对运动速度170 mm/min,此工艺条件下得到的镀层沉积速度为79.13 μm/min,约是传统电沉积的130倍,提高了生产效率,并且优化后镀层致密光滑,无气孔,镀层质量优等。研究结果可为高速电镀的实现提供参考。     

发动机气缸电喷镀镍磷合金镀层及耐腐蚀性能

为提高发动机气缸的耐久性,该文采用喷射电沉积法在发动机气缸上制备Ni-P合金镀层,并用电化学极化曲线方法和交流阻抗技术对比研究镀有Ni-P合金的发动机气缸在50 g/L的NaCl溶液中不同时刻的腐蚀规律和腐蚀机理。结果表明,随着浸泡时间的增加,原始氧化膜减薄,膜层下的Ni-P合金暴露在溶液中产生活性溶解,随后电极表面有腐蚀产物聚集,阻碍腐蚀的进行;腐蚀过程由活化控制转变为镀层和腐蚀产物内的扩散控制;电喷镀所得Ni-P镀层在NaCl溶液中的耐腐蚀性能约是传统电沉积的5倍左右,发动机气缸电喷镀Ni-P合金镀层后具有良好的耐蚀性。研究结果可为进一步提高镍磷镀层的耐腐蚀性能提供参考。     

不同铃壳物理参数对机采棉采摘力学特性的影响

为了揭示铃壳物理参数对机采棉采摘力学特性的影响规律，该研究以新疆石河子地区具有代表性的3个机采棉品种（新陆早45号、新陆早66号、新陆早83号）为研究对象，通过室内棉花拉伸分离试验对比分析了3种机采棉在相同生长条件下，铃壳质量分数、心皮角以及锁角对棉花铃壳分离力的影响规律。试验结果表明：3种机采棉的棉花铃壳分离力范围分别为：0.155～0.980 N、0.275～0.967 N、0.258～0.667 N。在室内棉花拉伸分离试验中，3种机采棉棉花拉伸载荷-位移曲线相似，均表现为3个阶段：类弹性阶段、类屈服阶段、分离阶段，在类屈服阶段，棉花拉伸载荷-位移曲线出现锯齿状波动，当外部载荷达到一定程度时棉花内部的棉纤维组织发生局部错位。进一步研究表明，3种机采棉的铃壳质量分数、锁角、心皮角均对棉花铃壳分离力具有显著影响（P<0.01），呈负相关关系，且心皮角、铃壳质量分数与棉花铃壳分离力满足幂函数关系。研究结果表明，在机采棉作物育种时，应尽可能选育铃壳质量分数相对较小、锁角均匀的品种，在选择采收时机时，棉花成熟后应及早采收，避免收获前损失增大。该项研究成果对于指导机采棉育种以及新型棉花收获机械的设计和优化具有理论研究价值和现实意义。     

胶棒滚筒棉花采摘头的设计与试验

为确定胶棒滚筒棉花采摘头运动参数对新疆机采棉种植模式下的棉花采摘质量的影响,该文阐述了胶棒滚筒棉花采摘头的工作原理及其关键部件、总体结构。基于运动学分析,建立了采摘速比K值与采棉工艺速度、采摘工作角、滚筒转速之间的相应的函数关系,分析了其对棉花采摘性能影响规律。田间试验表明,当采棉机作业速度0.83 m/s,滚筒转速在450 r/min时,棉花采净率达95%以上,含杂率小于15%,落地棉小于2%,达到了棉花收获机械作业的技术要求。     

田间作业条件下摘锭耐磨性能及棉花采净率的试验研究

为了探究田间作业条件下摘锭的耐磨性能与棉花采净率,该研究将未钝化摘锭和钝化摘锭安装到采棉机不同采摘头上,在作业面积达到0、150、300、450、600 hm2时,获取2种摘锭样本并进行切割制样,分析钩齿磨损形貌,提取钩齿磨损面积及镀层厚度,同时测定2种摘锭的采净率。结果表明：未钝化摘锭的钩齿前齿尖易折断,钝化摘锭的钩齿镀层剥落晚于未钝化摘锭。在相同作业面积下,钝化摘锭的钩齿磨损面积更小,在测试位置的镀层厚度更高;当作业面积达到600 hm2时,未钝化摘锭的钩齿平均磨损面积达到2.9×105 μm2,约为钝化摘锭的2.6倍;未钝化摘锭1号、2号钩齿及钝化摘锭1号钩齿测试位置镀层剥落,钝化摘锭具有更加优异的耐磨性能。对照2种全新摘锭的采净率,钝化摘锭的采净比未钝化摘锭低0.2个百分点;当作业面积达到约200 hm2时,2种摘锭的采净率相差不大;当作业面积超过200 hm2时,钝化摘锭的采净率大于未钝化摘锭;当作业面积为450 hm2时,未钝化摘锭和钝化摘锭采净率均达到最大值,分别约为96.4 %和96.7 %;当作业面积为600 hm2时,钝化摘锭的采净比未钝化摘锭高0.5个百分点,钝化摘锭具有更加优异的采摘性能。该研究成果对于采棉机摘锭钩齿的结构优化与修形具有重要意义。     

果园偏置式液压驱动变量施肥技术及装备研究

随着农村经济的发展,产业结构的调整,林果业已成为农民致富的一条重要渠道,果树成为农村重要的经济作物之一。研制的果园偏置式液压驱动变量施肥机可实现果园按需定量施肥的机械化、自动化,具有施肥均匀、深度可调和覆土良好等优点。能较好地保持土壤水分,有效提高化肥利用率,减少环境污染。可以提高果园施肥作业机械化程度、减轻果农的劳动强度,促进果农的增产增收,对我国果树产业可持续发展有重大意义。     

新型南方水田喷杆喷雾机液压系统的设计与分析

针对传统自走式喷杆喷雾机机械传动结构自质量较大,在南方水田中作业时易发生下陷、打滑等问题,设计了一种基于HST全液压驱动技术传动系统方案,并在AMESim软件中仿真分析该液压系统。结果表明,与传统机械传动系统相比,本方案简化了底盘及整机结构,提高了自走式喷雾机适应南方水田的能力;仿真液压主泵的稳定输出流量为78.8 L/min,负载稳定转速与负载转矩分别为33.2 r/min、772.6 N·m;传动系统传动稳定,响应快速,能较好地适应南方水田作业的要求。     

基于ICEEMDAN和小波阈值的滚动轴承故障特征提取方法

[目的]针对滚动轴承故障信号非线性、非平稳特征导致的故障特征频率难以提取的问题,提出了一种基于改进的带有自适应白噪声的完全集合经验模态分解(ICEEMDAN)和小波阈值降噪的滚动轴承故障特征提取方法。[方法]首先用小波阈值降噪对故障信号进行预处理,然后利用ICEEMDAN对降噪后的信号进行模态分解,产生一系列的固有模态函数(IMF),并根据互相关系数法提取与原信号相关的模态分量,作各层模态分量的包络谱图,提取滚动轴承的故障特征频率。[结果]通过仿真试验与滚动轴承故障试验分析,并将其与集合经验模态分解(EEMD)处理的进行比较,基于ICEEMDAN方法分解后的包络谱幅值更加明显。[结论]本研究提出的方法能精确地提取滚动轴承的故障特征频率。