5JDF-0.5型介电式种子分选机组及其性能试验

通过对种子清选原理的分析,论证了5JDF-0.5型介电式种子分选机组工艺流程的合理性,并利用该机组在不同的电极材料和不同的分选电压下对油菜种子和白菜种子进行了分选试验。结果表明,该机组不仅可按种子的千粒重而且可按种子的活力进行分级,并且通过调节分选电压可得到不同的分选效果。     

花生种子带式清选设备关键作业参数优化

针对带式清选设备清选花生种子合格率低、带出率高,关键作业参数研究空白的现状,该文结合花生种子物理特性,研究了整粒花生在带式清选设备帆布带的滚动摩擦角及半粒花生在帆布带的静摩擦角,并运用中心组合试验设计理论开展关键作业参数优化,重点分析了带式清选设备的纵向倾角、横向倾角、帆布带转速对清选合格率、带出率的影响规律,并以合格率、带出率为响应指标进行优化。首先对主产区山东的典型品种花育33物理特性进行研究,并探明了以带式清选设备帆布带为摩擦面的整粒花生滚动摩擦角、半粒花生静摩擦角,然后采用二次正交旋转组合试验方法设计试验并用Design-Expert进行数据处理,建立合格率、带出率的回归数学模型并进行方差分析,分析得出影响花生种子带式清选合格率与带出率的主次因素均依次为:帆布带带速纵向倾角横向倾角。通过响应曲面方法分析各因素交互作用对合格率、带出率的影响,并根据优化目标的重要程度(合格率较带出率更重要)对回归模型进行多目标优化,得出花生种子带式清选设备关键作业参数的最优组合为:纵向倾角23.22?,横向倾角25.21?,帆布带带速0.70 m/s,在该条件下合格率、带出率分别为97.20%、2.73%。将优化参数在花生种子清选加工生产线上进行验证及批量化流水加工作业,流水加工作业合格率达95.8%、带出率3.9%,作业质量大幅提升,达到行业标准优等品设备作业性能。该研究可为提升花生种子带式清选设备作业质量提供参考。     

超声波、磁场和电场处理对大豆种子萌芽活力的影响研究

为了探究超声波、磁场和高压电场作用对大豆种子萌芽活性提高的效果,实验设置4组对照试验:超声波单独处理对照试验,磁场单独处理对照试验,电场单独处理对照试验,超声波、磁场和电场同时处理对照试验。通过大豆种子萌芽试验测试大豆种子的发芽率、发芽势、发芽指数以及发芽以后的豆芽长度和豆芽鲜重等参数。结果表明:经过超声波、磁场和电场单独处理能够有效的提高大豆种子的萌芽活力参数,而且3种物理方法对大豆种子萌发活力参数的提高程度没有明显差异,3种物理方法同时处理大豆种子也能明显提高大豆种子的萌芽活力参数,而且同时处理对大豆种子萌芽活力参数的提高程度要明显大于3种物理方法单独处理大豆种子的作用效果。     

立锥式小区花生脱壳机气吸清选装置研制

在花生育种栽培和植保等科研实践中，需要进行大量的小区试验，每个试验小区花生均需进行独立收获、脱壳和清选。由于没有相应的小区花生脱壳与清选设备，仅人工作业效率低下且容易出现"混杂"问题。为此该研究在已研制的立锥式小区花生脱壳机及脱壳装置基础上，设计了三通道横流气吸清选装置。通过试验获得了花生脱壳后物料主要成分的漂浮速度和空气动力因数，分析了花生脱出物在水平横吸气流场中的受力和运动轨迹分析，并据此进行清选装置关键部件结构、参数设计和样机研制。以四粒红花生为试验对象，进行了花生脱壳与清选装置性能试验。性能试验结果表明，当转速为1 200 r/min、喂入量为15 kg/min时，吸风口高度为80 mm时的综合清选性能较好，损失率为2.01%、含杂率为0.98%，优于行业标准。该研究填补了国内小区花生脱壳清选装置的空白，对进一步开展花生科研和检验等小型专用花生脱壳清选设备研究具有一定参考价值。     

水稻种子电场分选电极化力计算与验证试验

摘要：种子在电场作用下,会受到电极化力的作用,不同活力的种子介电常数会有差异,受到电极化力的大小也会有差异。通过对双电极不均匀电场条件下水稻种子的静电吸附试验,验证了不同活力种子所受的电极化力的差异。对水稻种子在双导线不均匀电场下的脱落条件进行了分析和计算,确定了水稻种子在双导线间的姿态调整机理及在不同姿态下所受的电极化力的大小。研究为介电式种子分选机的设计奠定了基础。     

腐植酸对冬小麦种子的生理调节作用

通过对两个不同品种冬小麦用与不用腐植酸处理种子的对比试验，研究了冬小麦的发育形态与生理变化特点。结果表明，腐植酸能提高冬小麦的出苗率，对植株的生长和生物量积累有明显的促进作用，能提高越冬期冬小麦叶中ABA含量，增强根系活力，提高产量。     

大豆脱粒机气力清选循环装置研制与性能试验

为提高大豆脱粒机的清选效果、降低脱粒损失与含杂率,该文利用农业物料漂浮速度试验台测得了大豆脱出物的漂浮速度:完好豆粒9.18～11.61m/s,瘪粒及豆瓣6.14～7.74m/s,未脱净豆荚3.81～5.48m/s,短硬茎杆2.53～4.04m/s,碎秸秆和荚壳1.95～3.75m/s;并根据漂移速度试验结果研制了气力式清选装置和旋风式杂余分离、循环装置并进行了性能试验。性能试验表明,改进的大豆脱粒机最佳风机转速526～611r/min、振动筛频率276～320Hz时,大豆清选后秸秆含杂率和清选损失率分别为0.70%和0.30%～0.32%。研究结果为优化大豆脱粒机气力清选系统设计、提高大豆脱粒机性能提供参考。     

食葵联合收获机圆筒清选筛结构优化与试验

为提高食葵联合收获机清选系统适应性和作业性能，该研究基于食葵脱出物物料特性，分析了圆筒清选筛筛孔尺寸、筛体安装倾角范围、助流螺旋叶片结构参数和圆筒筛转速范围，借助EDEM探究了筛体内物料运动特性及籽粒透筛特性。以“葵花363”为对象进行台架试验，通过单因素试验探究了筛体安装倾角、圆筒筛转速及喂入量对清选效果的影响，确定了各因素优选区间。根据单因素试验结果，以清洁率和损失率为评价指标开展正交试验，通过综合评分法分析得出影响圆筒筛清选效果的主次因素顺序为筛体安装倾角、圆筒筛转速、喂入量；清选装置较优参数组合为喂入量0.6 kg/s，筛网安装倾角3°，转速25 r/min，清洁率为98.92%，损失率为1.97%。以优化参数进行田间试验，清洁率为96.53%，损失率为2.08%，较风扇振动筛的清洁率提升3.32个百分点，损失率减少4.11个百分点。研究结果可为食葵机械化收获清选装置的结构设计和优化改进提供理论参考。     

大豆机收清选筛田间性能试验与分析

针对现阶段谷物联合收获机清选筛对大豆清选适用性较低以及大豆机收田间性能试验研究较少的现状,以久保田联合收获机PRO688D为试验机具,濉科20大豆为试验品种,以常规鱼鳞筛、加长鱼鳞筛、错位鱼眼筛、线性鱼眼筛和贝壳筛为上筛,网筛、圆孔筛和六棱孔筛为下筛,鱼鳞尾筛和栅格尾筛为尾筛,以清选损失率和含杂率为清选筛对大豆清选作业水平的评价指标,进行了大豆机收清选筛田间性能试验。利用模糊综合评价法对田间性能试验的数据进行了分析与评价,完成鱼鳞筛筛片开度、上筛、下筛、尾筛以及清选筛组合在大豆机收清选适用性方面的优化工作。清选作业水平评价结果表明,大豆机收清选适用性最佳的鱼鳞筛筛片开度是28 mm。进一步对不同尾筛、上筛、下筛和清选筛组合的清选作业水平进行评价,得出不同清选筛对大豆清选适用性情况为:栅格尾筛优于鱼鳞尾筛;贝壳筛和六棱孔筛是大豆机收清选适用性最好的上筛和下筛。大豆机收清选适用性最佳的上筛、下筛和尾筛组合为贝壳筛、六棱孔筛、鱼鳞尾筛,此时大豆机收田间性能试验的清选损失率为2.04%,含杂率为0.53%。试验结果表明,应用模糊综合评价法综合评价不同清选筛对大豆机收的清选损失率和含杂率,并进行...     

玉米种子超干燥方法及超干适应性研究

超干贮藏能在常温下长期保持种子发芽力,方便易行、高效低耗,但大粒种子超干燥困难.该试验以玉米杂交种农大108和自交系黄C为材料,用真空冷冻干燥机和烘箱干燥的方法进行超干处理,并对超干后的种子进行发芽测定,旨在探讨玉米一类大粒种子的超干适应性,筛选适宜的超干燥方法.结果表明,冷冻干燥机干燥较烘箱干燥速度快,能在较短时间内达到超干水平,且超干种子具有强的抗高温老化能力.但超干种子直接进行发芽,发芽率较低, 缓湿后发芽率明显提高.说明玉米种子可以进行超干贮藏,但必须进行缓湿处理后再播种.     

气送式油菜飞播装置投种过程分析与试验

针对气送式油菜飞播装置作业时种子在离开投种管末端至到达土壤的过程中运移轨迹易受扰动而出现播种成条效果不佳甚至串行的问题,该研究对折叠式投种装置的投种过程进行了分析和优化。通过理论分析建立种子在投种管内和投种过程中的运动学模型,根据DEM-CFD（Discrete Element Method- Computational Fluid Dynamics, DEM-CFD）气固耦合仿真和高速摄像对种子在输送气流和无人机旋翼气流场中的运动轨迹和速度变化情况进行分析,并以此为基础对投种装置的结构及工作参数进行优化。混合正交仿真试验结果表明：种子在竖直投种管内速度变化的影响因子主次顺序依次为输送气流速度、投种管长度、投种管内径,其中输送气流速度、投种管长度对油菜种子在投种管内速度的变化的影响为极显著（P<0.01）,投种管内径对油菜种子在投种管内速度的影响一般显著（0.05≤P<0.1）。高速摄像及地面泥盒试验结果显示,将原有气固分离器改为种子加速器,即增加输送气流速度参与投种后,投种管末端气流速度为4.5 m/s时,竖直位移30 cm处种子的平均水平分位移为4 cm,投种管正下方30 cm处泥盒内种子落地条带宽度为5.2 cm,比有气固分离器的结构,种子平均水平分位移减少3.1 cm,条带宽度减少7.9 cm,与仿真分析结果基本保持一致,满足油菜成条飞播的作业要求。     

蔬菜育苗高压静电吸附播种机理及系统参数优化

针对现有气吸式穴盘育苗播种机对含杂较多且没有丸粒化的不规则小颗粒蔬菜种子存在吸孔堵塞而导致排种精度下降的技术难题,该研究摒弃小孔径、长导程吸孔,设计了一种基于高压静电吸附特性的蔬菜育苗播种机。通过理论分析及电势等值线分布仿真试验确定介电绝缘层材料;构建静电吸附力学模型,明确影响静电吸附力的主要因素及其相互关系,确定影响播种性能的电参数及范围;以型孔加工直径、正向高压静电发生器输出电压和种箱底面倾斜角度为试验因素,以播种合格指数、重播指数和漏播指数为响应指标进行三因素三水平Box-Behnken中心组合试验,得到各试验因素与响应指标间的数学模型,应用 Design-Expert 10.0.4 软件对数学模型进行多目标优化,得到最佳参数组合为：型孔加工直径5.91 mm、正向高压静电发生器输出电压17.67 kV、种箱底面倾斜角度14.69°,此时播种合格指数为91.13%、重播指数为3.02%、漏播指数为5.85%。播种性能验证试验的播种合格指数相较于优化结果降低了0.61%、重播指数相较于优化结果降低了0.17%、漏播指数相较于优化结果增加了0.78%。试验误差在允许范围内,参数优化结果可靠,满足精量播种技术要求。研究结果可为不规则小颗粒蔬菜种子精量播种机械装备的研发提供参考,同时也可为不规则小颗粒物料定量吸附和快速分离方法研究及设备开发提供学术参考。     

高压静电场对农作物种子生物学效应原发机制的探讨

该文选用一些农作物种子为代表，应用高压静电场对其进行处理，然后通过对其处理及对照组进行自由基含量的测定来探讨静电场处理农作物种子的生物效应的原发机制。实验选用大麦、甜菜种子，将种子随机分成2份，其中一份为对照组，另一份为处理组，将处理组置于平行板电极形成的匀强电场中进行处理。电场强度E分别为：E=2.5 kV/cm(大麦)、E=4.5 kV/cm(甜菜)，处理时间均为10 min。处理后将这些种子和对照组种子分别去皮研磨，过120目筛得粉末，用电子天平称取等量粉末装入样品细管，放入电子顺磁共振仪中进行自由基含量的测定，实验结果表明：一定强度的静电场能使农作物干种子的自由基含量显著提高。通过对实验结果的分析，该文提出静电场对作物种子的生物学效应的原发机制是：静电场是通过作用于种子内的水分子及一些生物大分子来提高种子内的自由基的含量而影响种子的活力的。     

基于数值模拟和风洞试验的分流对冲式集沙仪结构优化设计

集沙仪是研究土壤风蚀必不可少的仪器之一,为提高集沙效率和自动采集数据的准确性,需要不断地对集沙仪进行优化设计.该文以FLUENT软件和微型风洞为试验平台,对分流对冲式集沙仪风沙分离器的排气管直径、排气管长度、排沙口直径、排沙口收缩高度进行了优化设计.数值模拟和风洞试验的结果显示:改进型风沙分离器排气口和排沙口的降速性能与原风沙分离器相比有了明显的提高,强风条件(13.8 m/s)下,排气管直径、长度均为25 mm,排沙口直径、收缩高度分别为75、15ram时,气流对集沙仪自动采集传感器的冲击力最小,排气口最高风速比原风沙分离器降低了7.47％,排沙口最高风速比原风沙分离器降低了35.59％,改进后的集沙仪集沙效率比原集沙仪提高了1.56％.     

残膜回收机逆向膜土分离装置的设计与参数优化

针对土壤耕层多年沉积的残膜力学性能差、膜土分离困难、残膜碎片回收率低的问题,设计了一种链齿式残膜回收机。该机具主要工作部件有捡拾装置和膜土分离装置。机具的作业深度为0～150mm,捡拾装置完成起膜并对膜土进行输送,随后通过逆向膜土分离装置进行分离,最终把残膜运送至集膜箱。以捡拾装置角速度、膜土分离装置角速度、膜土分离装置角度为试验因素,以残膜回收率和含土率为响应值对链齿式残膜回收机进行三因素三水平的二次回归正交试验。通过试验得到了各因素的响应面模型,分析了各因素对作业效果的影响并对各因素进行了优化。结果表明,试验因素对残膜回收率的影响显著顺序为:膜土分离装置角度捡拾装置角速度膜土分离装置角速度;试验因素影响含土率的顺序为:膜土分离装置角度膜土分离装置角速度捡拾装置角速度;对优化结果进行试验验证得,捡拾装置角速度42 rad/s、膜土分离装置角速度57rad/s、膜土分离装置角度37°时,此时残膜回收率为81.12%,含土率为34.83%;且各个评价指标的试验值与模型优化值的相对误差均小于5%。该机具利用逆向膜土分离装置可以解决膜土分离困难、残膜碎片回收率低的问题,可为后续残膜回收机膜土分离装置机构的研究和优化提供参考。     

FZ-12固液分离机在规模化猪场污水中的应用效果

该文简要说明了FZ-12型固液分离机的构造特点和应用固液分离机处理污水的工艺流程。为了了解FZ-12固液分离机前处理效果,对3个规模化猪场进行污水前处理试验,结果表明,FZ-12固液分离机能有效地收集粪渣,平均收集量为2.9 t/h左右,粪渣含水率＜55%;对猪场污水的TS、COD和BOD平均去除率分别达到82.4%、77.5%和73.5%;应用该机处理猪场污水,增加相关投资约人民币5.3万元,收集的粪渣出售后,扣除运行成本,年可增收税利约人民币4.5万元,投资回报率达84.9%,约1.18年可收回投资,因此,应用FZ-12固液分离机处理猪场污水,具有广阔的应用前景。     

冰草种子物性参数测定与离散元仿真参数标定

为了提高冰草种子丸化包衣过程离散元仿真模拟试验所用参数的准确度,该研究通过物理试验和仿真试验相结合的方法对仿真参数进行标定。首先,采用物理试验的方法测定冰草种子的基本物性参数（外形尺寸、千粒重、密度、含水率、泊松比、弹性模量和剪切模量）和接触参数（静摩擦系数、滚动摩擦系数和碰撞恢复系数）,参考物理试验测定结果选择仿真试验参数取值范围,采用Plackett-Burman试验对仿真参数进行显著性筛选,筛选试验结果表明：冰草种子-冰草种子静摩擦系数、滚动摩擦系数、碰撞恢复系数对仿真试验休止角有显著性影响。进一步通过最陡爬坡试验确定3个显著性参数最优取值范围,并根据Box-Behnken设计试验得到显著性参数与休止角的二阶回归模型,以物理试验实测的休止角30.54°为优化目标值获得最优参数组合：冰草种子-冰草种子静摩擦系数为0.57、冰草种子-冰草种子滚动摩擦系数为0.74、冰草种子-冰草种子碰撞恢复系数为0.54。最后对物理试验休止角和仿真试验休止角进行双样本T检验得出P>0.05,结果表明仿真得到的休止角与物理试验值无显著性差异,且最优参数组合下仿真试验休止角结果30.86°与物理试验休止角结果30.54°的相对误差为1.037%,进一步验证了仿真试验的可靠性。研究结果表明标定所得的最优参数可用于冰草种子丸化包衣过程的离散元仿真试验。     

批次式种子清选装置设计与试验

针对试验小区种质材料\     

电场作用下油水乳化液中水滴的聚合动力学分析

为了揭示电破乳中的液滴电聚结特性,考虑液滴变形,采用液滴静电偶极模型对电场作用下油中两相临水滴的聚结过程进行了模拟及试验研究。模拟及试验结果表明,模型对水滴间距随时间的演化预测与试验结果较为相符,平均相对误差为25.95%。液滴聚结的效果主要受两液滴因静电吸引而产生的相对运动速度及液滴的变形程度所支配。当电场强度增大时,液滴相对运动加快,液滴变形加剧,液滴聚结效率提高。结果还表明,连续相黏度及水滴尺寸对液滴聚结有显著影响。连续相黏度增大,液滴运动阻力变大,两液滴相向运动减慢,液滴聚结效果变差;离散水滴直径增大,静电吸引力增强,液滴运动加快,此外,大液滴更容易产生变形,故具有大尺寸离散液滴的乳化液电聚结效果更好。研究结果为电破乳器设计及操作参数优化提供参考。