紫花苜蓿种子丸化包衣工作参数优化设计

针对紫花苜蓿种子丸化包衣存在丸化合格率低、种粉间混合均匀度差、丸化工艺落后等问题,采用数值模拟和试验验证相结合的方法,对紫花苜蓿种子丸化包衣工艺参数进行优化设计。通过离散元软件EDEM建立紫花苜蓿种子的仿真模型,采用离散系数作为评价指标研究了包衣锅振动频率、转速、倾角对种粉间混合均匀度的影响,同时以丸化合格率J作为评价指标,采用单因素试验验证数值模拟的可行性。为进一步研究各因素对种粉间混合均匀度的影响规律,以丸化合格率J作为评价指标进行二次回归正交设计试验,通过Design-Expert软件建立紫花苜蓿种子丸化合格率的二阶回归方程并进行方差分析。结果表明：对紫花苜蓿种子丸化合格率影响前3的因素为包衣锅倾角、包衣锅振动频率与包衣锅转速,并以丸化合格率的最大值为优化目标得到最优工艺参数组合,即包衣锅倾角为44°、包衣锅振动频率12Hz、包衣锅转速68r/min。研究结果可为振动作用下小粒种子的丸粒化包衣机设计和丸化包衣工艺参数优化提供参考依据。     

油菜种子甩盘式丸化加工试验与参数优化

为研究油菜种子丸粒化核心工艺对成丸质量的影响,分析了油菜种子丸化过程的接触力学,构建丸化过程的仿真模型,开展验证试验,优化油菜种子丸粒化加工工艺。接触力学分析结果表明,种丸粘结包敷的前提是种丸-粉剂颗粒碰撞过程中的相对切向速度小于阈值,二者未发生相对滑动;较大的法向接触力可提高最大静摩擦力、压实丸粒粘结,促进成丸质量;而对于种丸-种丸、粉剂-粉剂间接触,增大切向接触力、降低法向接触力,有利于减少多籽、空丸及形变等问题发生。仿真结果表明,当甩盘转速为1200r/min时,种丸-粉剂的速度均差为0.22m/s,创造静止粘结条件;种丸和粉剂速度分布标准差为0.42、0.52m/s,种丸-种丸、粉剂-粉剂的平均速度影响多籽和空丸产生。供粉速度影响核心粘结区域种子和粉剂的比例,粉剂过多形成空丸、浪费粉剂,粉剂不足降低包敷效率。正交试验极差和方差分析结果表明,粉液比是影响成丸质量的最主要因素,丸粒化油菜种子最佳工艺参数：甩盘转速为1200r/min、粉液比为2.1、供粉速度为24g/min,此时成丸合格率为95.7%,单籽率为94.9%,包敷效率为1.8kg/h。研究结果揭示了种子丸粒化机理,形成了油菜种子丸粒化加工工艺,有利于提升油菜种子加工水平。     

红三叶种子丸粒化工作参数多目标优化

针对红三叶种子丸粒化包衣存在丸化合格率低、丸化设备参数优选困难等问题,以单籽丸化合格率与单籽抗压强度作为丸粒化包衣性能指标,利用多目标优化方法对红三叶种子丸粒化包衣工作参数进行优选。采用二次正交试验获取不同包衣锅工作参数下的丸粒化包衣性能指标值,通过Design-Expert软件建立相应的二阶回归方程并进行回归模型单目标优化。结果显示红三叶种子单籽丸化合格率及单籽抗压强度模型用于种子丸化包衣性能预测分析的准确性,单籽丸化合格率预测值与物理试验值相对误差为0.15%,单籽抗压强度预测值与物理试验值相对误差为5.85%;通过多目标优化分析,确定红三叶种子最佳工作参数为包衣锅振动频率15 Hz、包衣锅转速59 r/min、包衣锅倾角35°。     

基于RSM和NSGA-Ⅱ的苜蓿种子离散元模型参数标定

为寻求最优苜蓿种子离散元模型接触参数组合,设计了一种可同时测定物料休止角与堆积角的装置,并提出测定方法,将实际试验与仿真试验相结合,以苜蓿种子休止角和堆积角的实测值与仿真值误差为指标,对苜蓿种子模型参数进行标定。通过Plackett-Burman试验筛选出对指标影响显著的接触参数,采用响应曲面法(RSM)建立显著性参数与指标之间的二阶数学模型,采用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)进行多目标寻优计算,获取最优苜蓿种子离散元模型接触参数组合,即种间碰撞恢复系数为0.47,种间静摩擦因数为0.24,种间滚动摩擦因数为0.08。采用槽轮式排种器进行了试验验证,结果表明,在不同排种轮转速条件下,苜蓿种子质量流率实测值和仿真值的平均相对误差为2.89%,该苜蓿种子离散元模型和接触参数能够满足离散元仿真试验要求,基于RSM和NSGA-Ⅱ的多目标优化方法具有科学性和可行性。     

苜蓿种子机械化收获部件试验方案设计

为找到苜蓿种子机械化收获的最佳梳脱型式及最佳的机械设计参数,利用统计学原理,确定相关影响因素,进行正交试验设计,合理安排试验方案,以便以最低的成本,在最短的时间内找到最优的参数组合,为收获机械的研究提供设计依据。     

SYT-580型苜蓿种子收获试验台的试验分析

根据苜蓿种子难于收获的实际情况,研制开发出的一种结构新颖的苜蓿种子采收试验平台,通过大量试验和分析,证明非常适合苜蓿种子的采集试验。     

提高苜蓿种子产量综合配套技术研究

2008年在松嫩平原研究测试了行距、播量、施肥剂量及灌水时间单因子对苜蓿种子产量的影响,试验结果表明:行距65cm、播量3kg·hm-2、施肥量磷酸二铵180kg·hm-2和硫酸钾50kg·hm-2、灌水时期在收割后至霜冻前和翌年孕蕾至初花期根据水分亏缺量,每次灌溉需要量为(需水量-降水量)年灌溉2次处理的种子产量均为最高。2010年把上述因子组合一起,种子产量达845kg·hm-2,比对照组种子产量523kg·hm-2提高了61.6%,极显著高于其它处理。在苜蓿品种、行距、播种量确定情况下,制约种子产量的主要因素就是水肥剂量和灌水时期。     

苜蓿种子收获机械的研究设计

针对苜蓿种子分布于全株各处,且秧苗间互相搭接的特性,研究专用于苜蓿种子的收获机械。机械采用割前脱粒的形式,采集部件选用挠性抛物线型弹齿与柔性胶丝组合进行种子的梳刷,梳脱后的物料通过齿带与气流吸运相结合的方式送入复脱装置,进行漏梳枝的脱粒,残枝杂余由轴流滚筒送入分离装置,进行最后的种子收集与杂余的排出。该机完全能够实现苜蓿种子的机械化收获,提高生产效率,减少损失,推动苜蓿产业的快速发展。     

苜蓿种子收获机械设计方案可行性分析

总结我国30多年来对苜蓿种子收获工艺及配套机具的研究,得到的宝贵成果,通过分析国内苜蓿种子收获机械的实际情况,对苜蓿种子收获机械提出一些设计方案并对其进行可行性分析。     

种子丸化机自动控制系统

介绍了种子丸化机的主要结构和工作原理，给出了种子丸化机自动控制系统软硬件设计方案，介绍了消除电磁干扰的一系列措施。     

种子丸化技术及其研究与应用概况

介绍种子丸化技术的概念、类型、特点以及种子丸粒化包衣材料;介绍种子丸粒化加工工艺和质量指标;分析国内外研究和应用现状及发展概况,并对种子丸化技术提出相关建议。     

5CM-135型蔬菜种子除芒机的参数优化

对5CM-135型蔬菜种子除芒机的工作原理以及特性进行了分析,得到了主要参数间的关系,选择影响除芒性能的输料螺旋转速、出料活门开启压力、螺旋螺距为试验因素,通过一次回归正交试验建立了性能回归方程和优化模型。利用Matlab等相关软件,对除芒机的主要性能参数进行优化分析,确定了最优结果,为进一步研究除芒机理与同类机具提供了依据。     

播种机组加种加肥参数与地块长度关系建模与试验

加种加肥是播种机组必不可少的作业环节,研究播种机组加种加肥参数与作业单元地块长度间的定量关系,对客观分析加种加肥参数随地块长度变化规律、提高播种机组的时间利用率具有重要理论和实际意义。基于播种机组实际作业组织需求,提出加种加肥行程比α_w的概念,建立了3种加种加肥方式及有、无α_w条件下,播种机组加种加肥点间距离、加种加肥量、加种加肥次数和加种加肥总时间等随作业单元地块长度变化关系的数学模型;结合试验数据采用Matlab计算,分别确定了4种典型播种机组以单侧加种加肥方式作业时4个加种加肥参数随作业单元地块长度的变化规律;明确了有、无α_w条件下播种机组加种参数随地块长度均呈“两段一点”式变化规律;确定了当地块面积为5 hm²时,单侧加种加肥方式作业条件下4种典型播种机组的加种参数不同段与其相同段的分界点及其可作业的地块长度上限点：约翰迪尔7830播种机组的地块长度段分界点为575 m、可作业地块长度上限点为1 151 m,维美德171播种机组的分界点为438 m、上限点为1 031 m,常发504播种机组...     

木薯种茎参数测量及EDEM仿真参数标定

针对预切种木薯种植机排种器排种仿真缺乏种茎离散元模型问题,通过Creo建立了木薯种茎的三维模型,根据三维模型在EDEM软件中构建木薯茎秆的离散元模型,通过物理试验测量了种茎的接触参数,对测得的参数进行EDEM软件标定,以堆积角度数作为评价指标得到标定的最佳结果,并对标定的参数进行验证.结果表明:标定的木薯种茎接触参数结...     

种子丸粒化设备的研制及丸化工艺的研究

根据种子丸粒化的农艺要求,提出了丸粒化设备的设计方案,介绍了其工作原理和各个部件的设计原理.丸粒釜采用整体荸荠式,转速实现无级调速,功率为3kW,倾角0～45°可调;供料系统和出料系统均采用水平振动输料器,实现均匀进出料;烘干采用电加热式低温热风干燥,出风口温度限定在60℃以内;供液采用电动高压无气泵,流量为0～1.5L/min可调,压力为0～18MPa可调,喷头选用扇形实心雾喷头;控制系统设计为手动和自动两种模式.对菜籽的丸粒化的试验表明:在自动模式下,每次喷液30s以上(供液量在60mL以上)、加粉超过20s(粉量在1.2kg以上)的工况下,油菜籽丸化质量较差;若每次喷液、加粉时间在12s以内(供液量在25mL以内,粉量在0.6kg以内)工况下,油菜籽丸化质量高.     

苜蓿草干燥试验与收获工艺优化

通过田间试验对苜蓿草干法收获工艺和湿法收获工艺进行了分析,研究了苜蓿草自然晾晒干燥速度特性;研究了苜蓿草在收获过程中营养成分变化和干物质损失规律;解决茎、叶干燥不同步问题和提高苜蓿草营养成分保有率的方法,可实现苜蓿草收获营养成分保有率在90％以上,干物质损失小于2％.     

整列定位夹切组合式马铃薯种薯切块装置设计与试验

针对目前马铃薯种薯切块机存在切种质量差和自动化程度低等问题,基于切种农艺与农机相融合的设计思想,设计了一种马铃薯种薯自动切块装置。通过整列定位输送机构完成种薯排列输送定位,经夹持取料机构和切刀机构组合作用下完成种薯切块过程,整机由PLC控制切块动作工序,实现了切种流程的自动化。结合典型种薯几何尺寸参数,完成马铃薯种薯切块装置的关键结构设计,对种薯切块作业过程进行理论分析,明晰影响种薯切块效果的主要因素和各因素的取值范围。以切种合格率、切种盲眼率为评价指标,以圆台辊组中心距、链条输送速度、V形刀具夹角为试验因素,进行三因素三水平响应面试验,通过Design-Expert 12.0.3软件对试验结果进行方差分析和交互作用分析,利用软件优化模块确定试验最优参数组合。在最优参数组合条件下进行种薯切块试验验证,验证结果表明：当圆台辊组中心距为101.60 mm、链条输送速度为0.019 m/s、V形刀具夹角为49.50°时,切种合格率为97.56%,切种盲眼率为1.27%,与优化值相对误差小于5%,表明优化后最优参数组合可靠性高,可以满足种薯切块要求。     

苜蓿草粉制粒密度与挤出力模拟试验

以苜蓿草粉作为制粒原料,建立了环模制粒的试验装置,模拟苜蓿颗粒的制粒过程。通过对不同粒度的苜蓿草粉进行制粒过程模拟试验,得出制粒挤出力与粒度、密度的关系。     

5CM-135型蔬菜种子除芒机性能参数的试验研究

选择青岛农业大学研制的5CM-135型蔬菜种子除芒机的主要工况参数为试验因素,以胡萝卜种子为试验材料,进行单因素和正交试验分析。通过试验,分析了除芒机的主要参数—输料螺旋转速、出料活门开启压力、螺旋螺距对机械性能指标除芒率的影响规律,并获得了最佳工作参数组合,为5CM-135型蔬菜种子除芒机的进一步改进提供了依据。     

制种玉米种穗收获机设计与试验

针对国内制种玉米种穗缺少相应的收获机,而制种玉米收获劳动强度大,现有玉米收获机的果穗损失率、落地籽粒损失率等技术指标不能满足使用要求等问题,设计了对中拉茎切柄、柔性摘穗、快速清种制种玉米种穗收获机.简述了整机结构和工作原理,对关键部件进行了理论分析、设计计算和选型,通过田间试验对该机的可靠性和实用性进行验证.以割台拉茎...