玉米籽粒性状的研究进展及育种应用

【文章】 ：本文分析了玉米单穗产量、百粒重、籽粒构成、籽粒脱水性等籽粒性状与产量和机收的关系。单株粒数和百粒重与单株产量密切相关,通过改良单株粒数和百粒重可有效提高产量。单穗产量与绝大多数籽粒构型性状显著相关,特别是与粒长的相关系数最高；对单穗产量影响较大的性状有粒长、粒厚、穗长、出籽率和粒长/穗半径。玉米籽粒含水率决定籽粒的软硬程度,直接影响玉米机收的破碎率、损失率和杂质率,从而影响籽粒机收的效果。因此在实际玉米育种中,应选择出籽率高、品质好的玉米材料；关注籽粒性状,尽量选择穗粗、大粒、粒长等性状的材料进行研究；同时利用美系和欧洲的脱水性状突出种质材料,并充分利用杂优模式。这对于选育适合机械化收获的玉米新品种技术研究有重要的意义。     

基于离散元法玉米秸秆双层粘结模型力学特性研究

针对玉米秸秆外表皮与内穰力学特性存在显著差异问题,建立离散元玉米秸秆双层粘结双峰分布模型,通过力学试验与虚拟仿真试验对比,标定玉米秸秆外表皮和内穰力学参数,校正离散元模型,探究玉米秸秆力学特性.结果表明,采用离散元Hertz-Mindlin with bonding颗粒接触方法可建立玉米秸秆双层粘结双峰分布模型.完善DEM方法建立玉米秸秆颗粒粒度随机分布的双层粘结模型方法.通过力学试验得出青贮玉米秸秆外表皮弹性模量和剪切模量分别为982.52和387.58 MPa,青贮玉米秸秆内穰弹性模量和剪切模量分别为28.64和8.13 MPa,外表皮木质部与内穰纤维部力学特性差异显著.计算得出外表皮-外表皮、外表皮-内穰、内穰-内穰之间粘结参数.通过单轴压缩试验,剪切与虚拟仿真试验对比验证离散元模型可靠性.文章所建立玉米秸秆双层粘结双峰分布离散元模型表征两者力学特性差异,为青贮玉米饲料数值化研究提供理论依据.     

无人驾驶自走式旱地胡麻喷药车转向控制系统设计

针对胡麻密植程度高、不方便大型机械作业等问题,设计一款以直流无刷电机、电推杆为转向控制组件,基于STM32型单片机为控制核心的无人驾驶自走式旱地胡麻喷药车。该喷药车采用2.4 GHz无线电遥控装置与单片机之间的双向通行实现对喷药车行走速度、转弯半径和喷洒模式的控制。使用Keil uVision5软件编程,对喷药车各动作流程进行决策、控制。仿真结果表明,无人驾驶自走式旱地胡麻喷药车转向机构最大转向角度为左转35.9°、右转25.7°,实际使用转向角为±25°,最小转弯半径4 m,转向系统符合设计要求,为胡麻喷药车的智能避障、智能作业提供技术支持。      

基于振动特性分析的枝条粉碎机转子系统结构优化

为解决锤片式枝条粉碎机在粉碎作业时受到环境和外部激励产生共振,影响粉碎效果、使用寿命、可靠性等问题。首先对粉碎转子系统进行静态平衡分析、运动过程受力分析、振动响应分析和运动学仿真分析。通过有限元软件计算锤片式枝条粉碎机转子在低阶模态下的固有频率和振型,确定可能发生共振现象的固有频率,并分析引起共振的原因,然后对转子系统进行结构优化,改变低阶固有频率,使其远离所有外部激励频率。结果表明:当锤片架由矩形改为圆形,厚度由5.2 mm增加至6.2 mm,主轴半径增加3 mm后,转子的平均低阶固有频率相对于优化前提高197.26%,有效避开了所有外部激励频率,最大变形量由1.411 mm降低到1.068 mm,优化后的转子可有效避免共振的发生,抗振性能明显增加。     

3WYP 900型旱地胡麻喷药机设计与试验

针对目前旱地胡麻机械化喷药作业中存在作业效率低、配套机型少、自动化程度低、药雾对操作人员伤害大等问题，设计了3WYP900型旱地胡麻喷药机，该机可实现远程遥控及滑移转向。对样机行走转向装置、喷洒装置、喷杆升降折叠装置等关键部件进行了设计，并结合作业要求进行了理论分析计算。设定不同的喷头施药压力进行喷头施药量及喷幅试验，试验结果表明，当压力为0.3MPa时，单个喷头变异系数最小为0.0096，稳定性最优，且该压力下喷幅稳定为9.423~9.622m。在0.3MPa压力下发生滴漏喷头数目均小于3，单个喷头的滴液量最大为3滴，滴漏液滴数为5滴，防滴性能符合国家标准。同时整机调速转向以及制动灵活，控制反馈精准迅速，试验过程中未发生侧翻、失速、喷药中断等现象，表明整机基本达到设计要求，具备田间试验的相关条件。      

青藏高原地区公益型国有林场森林经营策略——以江西林场为例

江西林场位于青藏高原东部,是青海省原始林区之一,分布着典型的高原地带性森林植被。通过分析江西林场森林资源状况和分布特点,并对森林可持续经营能力进行评价,初步提出江西林场未来森林经营策略与经营目标,可为青藏高原地区公益型国有林场森林可持续经营提供参考。     

根茎类中药材收获机挖掘装置设计与仿真试验

针对根茎类中药材收获机采用固定式挖掘铲收获时,存在挖掘深度不足,入土阻力大,功率损耗严重,碎土效果差,铲尖磨损较大等问题,采用理论计算与数值仿真的方法,对振动式挖掘装置的挖掘铲参数、运动机构、铲面运动特性和工作效果进行研究。结果表明:该装置采用锯齿形平面三角铲,铲刃张角≤94°、入土角为20°～30°、工作深度≥500 mm,铲面长度为772 mm,运动机构类型为四连杆机构,工作时做平面运动,其水平方向运动类似于余弦函数曲线,垂直方向为正弦函数曲线,速度与加速度变化类似。挖掘铲在水平方向和垂直方向的运动曲线平滑顺畅,运动类型与理论推导值吻合,为简谐运动,运动过程无干涉现象,速度与加速度变化均符合运动规律。当挖掘装置的前进速度为2.4 m/s,入土角为25°,转速为280 r/min时,该装置的挖掘阻力最小。采用振动式挖掘装置对中药材进行收获时,可有效减小挖掘阻力,具有良好的碎土分离效果,整体运行平稳,工作可靠,各项性能均满足行业标准要求。     

基于ABAQUS不同动刀排列方式下树枝削片粉碎机振动特性研究

为了探明不同动刀排列方式下树枝削片粉碎机的动力学特征以及抗振性能,借助ABAQUS仿真平台等效刚度的方法模拟计算了树枝削片粉碎机刀盘转子在实际工况下的振动特征,分析计算了对称式排列、星型排列、十字型排列3种动刀排列方式下刀盘转子的自然共振频率、有效质量分布、振动形态以及规避共振变形的特性.结果表明:十字型排列的刀盘转子...     

基于响应曲面的豌豆压痕加载曲线硬度测定方法试验分析

为寻求基于压痕加载曲线的谷物硬度测定方法作业参数的最优组合，以自然干燥的豌豆为试验对象，进行压痕加载曲线试验方法作业参数优化分析。以锥尖粗糙度、四棱锥压头锥度和压头硬度为自变量，压痕曲线线性段起点比值（Y_1）和线性段距离比值（Y_2）为响应值，根据Box-Behnken试验设计原理，采用Design-Expert数据处理软件及三因素三水平响应面分析法，对各试验因素及其交互作用进行探究。结果表明：Y_1的回归模型显著水平P0.000 1，失拟项P0.05。Y_2的回归模型显著水平P=0.000 6，失拟项P0.05。Y_1和Y_2的回归模型极其显著，失拟不显著，拟合的二次回归方程与实际相符合；3个因素对试验性能参数Y_1和Y_2的响应顺序由大到小均为：压头锥度、锥尖粗糙度、压头硬度。