农田残膜机械回收膜土分离模型的建立与仿真试验

为明确农田残膜机械回收过程中膜土分离机理，基于土壤接触理论及土壤黏附力学，建立残膜与土壤颗粒的接触模型和残膜与土壤颗粒间黏结合力变化的数学模型。利用EDEM软件，进行0.01、0.02、0.03 mm厚度残膜与黏附土壤剥离剪切仿真试验。拟合结果表明，0.01、0.02、0.03 mm残膜厚度下，膜土分离剪切力与剥离剪切位移均呈三次方关系，决定系数分别为0.805 9、0.872 2、0.878 4；对台架验证试验结果进行拟合，决定系数分别0.793 2、0.854 8、0.869 0，相对误差最大值为13.77%。     

农田残膜机械回收膜土分离装置设计与试验

在我国南方农田残膜回收作业过程中,因土壤粘性强导致残膜夹带土壤多,残膜极易缠绕在机具上,影响机具正常工作。针对该问题设计了一种膜土分离装置,该装置主要由挑膜弹齿、滚筒和凸轮压板机构组成,可在挑膜过程中去除膜上表层土壤并在送膜过程中去除膜下土壤,通过试验分析得到影响膜土分离的主要因素为机具前进速度、挑膜转速和滚筒安装倾角。确定以上述三个因素为试验因素,以含土率和缠膜率为响应值,进行三因素三水平响应面试验。利用Desige-Expert软件建立各因素与缠膜率、含土率的回归模型,分析各因素对回收效率的影响,结果表明,各因素对含土率的显著性顺序为：机具前进速度＞挑膜转速＞滚筒安装倾角;对缠膜率的显著性顺序为：滚筒安装倾角＞挑膜转速＞机具前进速度;同时,对试验因素进行优化,得到因素的最佳组合为：机具前进速度为1.12 m·s^-1 ,挑膜转速为92.00 r·min-1,滚筒安装倾角为17.00°,此时的含土率为13.00%,缠膜率为1.70%。通过土槽模拟试验,设置上述最佳工作参数组合,得到含土率为13.45%,缠膜率为1.78%,验证结果与模型优化结果相对误差都小于5%。该膜土分离装置可以解决南方粘性土壤膜土分离困难、残膜率高的问题,为后续膜土分离装置及残膜回收机的设计与优化提供参考。     

采棉头采摘装置的设计及试验

为小型自走梳齿式采棉机的采棉头设计了采摘装置,该采摘装置由10组带齿链条在采棉室内按一定规律分布而成,由链轮链条机构传动,单向回转。为研究该装置的齿片长度、齿片在链条上的排列方式、带齿链条的转速、采棉装置前进速度对采摘装置的采净率、籽棉含杂率和撞落棉损失率的影响,进行了单因素试验和多因素正交试验。试验结果表明：当齿片的长度为22 mm,齿片在链条上等间距对称安装,带齿链条的回转速度为100 r/min,采棉装置的前进速度为0.3 m/s时效果最好,采摘装置采收棉花的采净率为89.74%,籽棉含杂率为10.32%,撞落棉损失率为6.24%。     

增氧滴灌对烟草根系发育状况的影响研究

首先采用机械加气、常规滴灌和化学溶氧滴灌3种方式进行灌溉,其次利用增长率对根鲜重、总根数、主根数、株高、冠鲜重、根冠比进行计算分析,最后得出机械加气滴灌和化学溶氧滴灌可在旺长期和现蕾期提高烟草根干重、总根数、主根数,机械加气滴灌根冠比随着烟草的生长呈现接近并递增的趋势,而化学溶氧加气滴灌和常规滴灌烟草根冠比随着烟草的发育呈现逐渐降低的趋势,机械加气滴灌方式可使烟草根系活力达到最优,根系体积扩大,不定根及细根量增多,根系活力增强,这为增氧滴灌技术的推广应用提供了理论依据。     

棉秆切碎还田装置的设计与试验

为南方小面积田块棉秆切碎还田机设计了棉秆切碎还田装置。该装置由切割装置、扶秆装置、除茬装置组成,棉秆由扶秆装置喂入,从上至下依次被切断、除茬。将该装置挂接在土槽试验机上,对影响棉秆切割长度合格率、功耗和除茬率的主要因素,即机具前进速度、锯盘转速和导向槽口宽度进行了单因素试验和回归正交试验。结果表明:影响合格率与除茬率的因素大小依次为机具前进速度、锯盘转速、导向槽口宽度;影响功耗的因素大小依次是锯盘转速、机具前进速度、导向槽口宽度。利用规划求解进行参数优化,在棉杆长度合格率与除茬率分别不低于85%和90%的情况下,锯盘转速为860 r/min,机具前进速度为0.65 m/s,导向槽口宽度为60 mm时,功耗为5.91 k W。     

龙须草茎秆往复式切割试验研究

为解决现有往复式切割器收割龙须草的问题,拟对龙须草茎秆进行切割间隙、切割速度、切割刀片组合形式、切割茎秆部位、切割茎秆数量等因素进行了单因素试验,在单因素试验的基础上选取了正交试验的因素水平,完成了茎秆最大剪切力的正交试验,实验结果表明切割间隙和切割刀片组合形式对剪切力影响较大,切割速度对剪切力影响相对较小。最后通过选取斜齿刀-斜光刀组合模式与斜光刀-斜光刀传统刀片组合进行田间试验对比,结果表明斜齿刀-斜光刀组合的切断率提高了23%,刀片缠草率降低了94%,极大地提高了龙须草切割作业质量和作业效率。研究结果表明斜齿刀-斜光刀组合刀片用于龙须草收割是可行的。     

高枝修剪机剪枝运动学和动力学分析

高枝修剪机在修剪过程中锯切力大小不断变化,圆锯片、齿轮副及操作杆承受的作用力和力矩也随之变化,这些因素都会影响修剪杌工作的稳定性.通过对高枝修剪机在工作过程中的运动学和动力学分析,建立相关修枝动力学模型,确定影响锯切平衡的主要因素,为高枝修剪机的结构优化设计提供理论依据.     

家庭农场适度经营规模的实证研究

农地经营规模是农业经济学研究领域的热点。本研究从实现土地产出率、资源利用率出发,依据湖南省自然经济条件、土地流转、农业机械化水平等因素,结合当地城镇居民收入水平,测度湖南省家庭农场适度经营规模,并进行实证分析。结果表明,不考虑种粮补贴,理性经济人(家庭农场主)在追求产出利润最大化时,农地经营存在一个适度规模,此适度规模主要受自然环境、社会经济条件、各投入要素市场价格等影响;种粮补贴可降低种粮成本,从而适宜的农地经营面积变大;根据湖南省洞庭湖区农户调查问卷实证分析,该地家庭农场的适宜经营规模为9.52~13.23 hm²。     

棉秆拔秆机拔秆装置的设计与试验

为小型履带自走式棉秆拔秆机设计了拔秆装置。该装置主要由旋转刀辊、输送钉齿、压缩滚筒、清理滚筒等组成,针对南方行距不一的复杂地势,能实现不对行拔取,清理棉秆根部泥土,且不易拔断棉秆。对影响棉秆拔净率和拔断率的主要因素——机具前进速度、刀辊旋转速度、辊刀入土深度进行了单因素和多因素正交试验。结果表明:影响棉秆拔净率和拔断率的因素大小依次是辊刀入土深度、刀辊旋转速度、机具前进速度;当辊刀入土深度为15 cm、刀辊旋转速度为415 r/min、机具前进速度为0.8 m/s时,棉秆拔净率可达95.8%,拔断率仅为9.6%。     

我国棉花移栽机的现状与发展趋势

阐述了棉花移栽机研究的意义,介绍了国内外棉花移栽机的研究现状和存在的问题,并根据棉花育苗移栽技术快速发展的形势,预测了棉花移栽机向优质、高效和适应性强的全自动裸苗移栽机发展的趋势.