马铃薯跌落冲击力学试验与分析

针对马铃薯在收获期间的机械损伤和跌落损伤等问题,通过搭建马铃薯跌落冲击力学测试试验台,开展马铃薯跌落损伤试验。以马铃薯质量、碰撞面倾角、跌落高度为变量,以碰撞力为评价指标,进行三元二次回归正交旋转组合试验,建立了各因素与碰撞力参数指标的影响回归模型。利用Design-Expert13数据软件分析得到变量间多因素交互作用响应图。试验分析结果表明：当碰撞面角度一定时,碰撞力随着马铃薯质量、跌落高度的增加呈上升趋势;而当马铃薯质量、跌落高度为定值时,碰撞力随着碰撞面角度的增加呈先上升后下降的趋势。研究结果可为马铃薯挖掘机薯土分离装置的结构优化提供数据支持和理论依据。     

小型马铃薯收获机薯机碰撞有限元分析

马铃薯收获机抖动分离装置结构参数确定后,转速变化直接影响马铃薯的机械碰撞程度。运用运动学对马铃薯收获机抖动分离的整过程进行分析,得到转速、临界机械碰撞的关系。利用ANSYS/LS—DYNA进行4种工作转速下的有限元碰撞应力分析,分析结果表明:转速在180~190rad/min马铃薯极限机械碰撞应力处于安全应力状态。并进行4种工作转速下马铃薯机械碰撞损伤实验,试验结果与仿真结果相符。此结果对收获机转速的控制具有一定的意义。     

马铃薯的弹塑性力学特性试验及其损伤分析

研究马铃薯的力学特性,可以指导马铃薯收获、加工、运输装备的设计,有效减少机械损伤。传统的研究均将马铃薯作为线弹性材料,没有发现生物屈服点。为此,切取鲜食马铃薯圆柱形试样,使用质构仪进行压缩试验,通过马铃薯的力-位移关系,发现了马铃薯的弹塑性规律;同时,计算出马铃薯破坏应力、弹性模量、切线模量和泊松比,并据此进行了损伤的有限元分析。研究结果表明：马铃薯存在生物屈服点;试样压缩力达到生物屈服点后,压缩位移与塑性变形量近似呈正比例线性关系;马铃薯在受到碰撞作用时,塑性变形主要发生在以马铃薯碰撞点为切点的内切球范围内,即马铃薯内部。研究结果符合弹塑性材料的力学特性,与现有的损伤试验结果吻合。     

基于离散元的马铃薯分选装置运行参数优化与试验

在马铃薯输送与分选过程中,针对机械损伤引起表皮破损导致储存时极易腐烂变质的问题。通过对马铃薯的碰撞分析确定马铃薯损伤的影响因素,获取分选装置运行参数的取值范围,并以伤薯率为评估指标,以输送带速度、仿形滚轮移动速度、马铃薯滑落落差为试验因素进行离散元仿真分析的二次正交旋转回归试验,分析各因素对评估指标的影响规律。参数优化结果表明,输送带速度为0.32 m/s,马铃薯滑落落差为103.5 mm,仿形滚轮移动速度为0.49 m/s时,最低伤薯率为1.98%。经试验验证,满足马铃薯收获分选时的国家标准和行业标准需求,可为同类型的马铃薯机械的设计和优化提供技术参考。     

基于 Hough 变换的马铃薯机械损伤检测研究

由于马铃薯机械损伤缺陷具有直线性,且与干腐、发芽、绿皮等缺陷具有不同性,因此提出一种基于Hogh变化的方法,可以准确检测到马铃薯机械损伤缺陷,并结合了B通道灰度化和最大类间方差法。实验研究结果显示:该算法检测准确率为94%以上,对马铃薯机械损伤缺陷检测具有有效性。     

马铃薯在摆动分离筛上的动力学试验研究

针对马铃薯在收获过程中的碰撞损伤问题,本试验设计了马铃薯在摆动分离筛上的动力学测试试验台,分别进行了室内试验和田间试验.通过将无线三维加速度传感器置人马铃薯内部,采集了两种典型薯形的马铃薯在不同筛分速度的三维加速度信号,获得马铃薯在筛面上的碰撞强度.本试验研究为马铃薯动力学分析提供了一种新的方法,同时为马铃薯收获、分选等机械化生产设备的设计和优化提供一定的参考.     

马铃薯收获中机械损伤的分析与思考

针对我国马铃薯损伤的研究还处于起步阶段,在机械收获过程中,需要对块茎损伤问题进行深入研究。马铃薯块茎损伤70%来源于机械收获,30%来自运输包装。据调查,年产值为25亿美元的马铃薯加工业每年因块茎损伤会损失3亿美元,可见马铃薯收获中机械损伤研究的必要性。本文通过对国内外研究现状的介绍,总结现有技术存在问题,并深入探讨解决马铃薯块茎损伤的发展前景。     

马铃薯挖掘机横向输送系统的设计

针对现有马铃薯挖掘机经分离筛分离后直接将马铃薯铺放于地面,常出现二次埋薯、马铃薯铺放较分散、人工劳动强度增大、作业效率低等问题,研究设计一种适合国内马铃薯收获的马铃薯挖掘机横向输送系统,将分离后的马铃薯成条集中铺放。为此,阐述了横向输送系统整体结构及工作原理,对关键部件进行了结构设计,理论分析计算了横向输送系统的相关结构与作业参数,确定合理输送高度,避免马铃薯间的碰撞损伤。结果表明:相关结构设计合理,横向输送链距垄上侧高度为100mm、运行线速度为1.5m/s时能够满足马铃薯的集条铺放且不发生碰撞损伤。该研究可为马铃薯横向输送系统的研究提供参考,以促进马铃薯挖掘机的进一步发展。     

马铃薯生物力学特性的研究进展及应用

马铃薯生物力学特性的研究,揭示了马铃薯机械收获损伤机理,为马铃薯低损伤收获、加工、贮运及质量检测等相关设备的研究提供了理论依据.综述了马铃薯生物力学特性的研究进展,介绍了这一特性在工程中的应用.     

马铃薯挖掘机升运分离过程块茎损伤机理分析与试验

针对马铃薯挖掘机升运过程马铃薯块茎机械损伤严重的问题,通过对马铃薯升运过程进行运动学分析和撞击过程能量学分析,建立了损伤能量的数学模型,确定了影响马铃薯机械损伤的主要因素及各因素的试验取值范围。以损伤综合指数和伤薯率为评价指标,以跌落高度、二级升运链倾角和二级升运链线速度为试验因素,进行二次正交旋转回归试验,建立各指标与因素间的回归数学模型,分析各因素对评价指标的影响规律,根据回归模型进行参数优化。结果表明,当二级升运链线速度1. 42 m/s、二级升运链倾角27°、跌落高度220 mm时,损伤综合指数为0. 43,伤薯率为3. 6%,明显低于未经参数优化的马铃薯挖掘机薯块机械损伤情况,满足马铃薯收获作业要求。     

马铃薯挖掘铲仿生减阻技术研究概况

本文介绍了仿生技术在农业机械触土部件设计中的应用现状,在此基础上,重点分析了仿生技术在马铃薯挖掘铲设计中的应用概况,并对马铃薯仿生减阻挖掘技术内容进行了概述,通过上述分析,对我国甘薯、木薯等薯类收获机挖掘铲的设计提供参考。      

不同颜色覆膜对土壤温度、马铃薯生长及产量的影响

通过研究不同颜色覆膜对田间土壤温度、马铃薯生长状况及产量的影响,为云南高原地区马铃薯种植提供科学依据和技术指导。在田间试验中,设置黑色覆膜（BM）、透明覆膜（TM）和不覆膜（NM）3种处理。试验结果表明:马铃薯覆膜相比不覆膜可以提高0～20 cm土层的土壤温度,促使马铃薯提前出苗,且黑色薄膜的增温效果比透明覆膜更加显著;马铃薯株高、干物质量试验结果均表现为覆膜处理大于无膜处理;马铃薯块茎分级数量、马铃薯块茎分级质量、单株块茎产量和小区产量表现为覆膜处理高于不覆膜处理,且黑色覆膜增产效果最为显著。通过试验得出结论:覆膜可以改善土壤温度,提高马铃薯的出苗率和块茎产量。      

4KJW-1600红薯挖掘机的试验研究

目前,我国红薯机械化收获水平比还比较低,收获主要依靠人工作业,其存在生产效率低、作业质量差、劳动强度大和收获成本高等缺点,在很大程度上影响了农民种植红薯的积极性,制约了红薯的规模化种植,因此实现红薯收获机械化成为当前亟待解决的问题。4KJW-1600块茎挖掘机是根据各地块茎经济作物种植情况而研制的,综合了国内外多种块茎挖掘机械的优点,具有适应性强、损失率低、作业效率高和功率消耗小的优点,可一次完成块状根茎作物的挖掘、块茎与土壤的分离以及侧向(或集中)条状铺放等项作业,可配置大中小型拖拉机,适宜不同层次用户需求。     

施肥枪分次追施对贵州春马铃薯产量、结薯性状及土壤肥力的影响

为探究施肥枪施肥技术在贵州春马铃薯生产中的应用效果,采用田间试验方法研究了施肥枪分次施肥对马铃薯产量、结薯性状、养分与品质以及土壤肥力状况的影响。结果表明,与习惯施肥(CK2)相比,采用施肥枪分次施肥可显著提高马铃薯产量0.6%~19.6%,且随着追施比例的增加,马铃薯产量呈递增趋势,以20%基施+80%分次追施(T4)处理的产量最高,达到26 195 kg/hm2;40%基施+60%分次追施(T3)和20%基施+80%分次追施(T4)处理的马铃薯单株产量较习惯施肥(CK2)分别提高18.6%和26.0%,单株结薯数、大中薯数以及大中薯率的增加是马铃薯增产的原因;采用施肥枪分次施肥可以提高马铃薯茎块的含氮、磷、钾量,并改善马铃薯品质,以20%基施+80%分次追施(T4)处理效果最佳,其含氮、磷、钾以及淀粉量较习惯施肥(CK2)分别提高2.7%、22.2%、10.4%和41.2%,但对马铃薯还原糖量影响不大;施肥枪分次施肥可改善土壤肥力状况,尤其是在提高土壤p H值、土壤全钾和速效钾量方面较为明显,此外通过逐步回归分析发现马铃薯产量与马铃薯淀粉量和土壤碱解氮量存在极显著的相关性。综上所述,施肥枪分次施肥可适用于西南丘陵旱地马铃薯种植栽培,以20%基施+80%分次追施(T4)效果最佳。     

Evaluation of humic substances fertigation through surface and subsurface drip irrigation systems on potato grown under Egyptian sandy soil conditions

The aim of this study was to evaluate the effect of humic substances application in sandy soil under surface and subsurface drip irrigation systems on potato tubers yield quantity, quality, nutrients concentration in tubers and soil fertility after harvesting. For this purpose, field experiment was carried out at the experimental farm of the Agricultural Research Station, National Research Center, El-Nubaria district, Egypt during the winter season of 2007/2008. The used experimental design was split plot design with three replicates, main treatments were presented irrigation systems, i.e. surface and subsurface drip irrigation, while subtreatments were presented rates of humic substances additives which were 0, 60 and 120 kg ha⁻¹. Results showed that increasing humic substances application rates up to 120 kg ha⁻¹ enhanced tubers yield quantity, starch content and total soluble solids. The increase of humic substances application rates was associated with the decrease of nutrients leaching, which was reflected on increasing macro- and micronutrients concentration in potato tubers, as well as increasing concentration of these nutrients in soil after tubers harvesting. Subsurface drip irrigation system was found to be more efficient than surface drip irrigation system on improving tubers yield quantity, quality parameters and nutrients concentration content, in addition to soil fertility after harvesting.     

滴灌施肥条件下不同栽培模式对马铃薯生长的影响研究

本研究是在田间试验条件下,探讨培土、盖稻草、覆膜、种植深度等不同模式对马铃薯生长及块茎产量、品质的影响。结果表明：不同种植深度对马铃薯出苗率影响差异显著;不同处理对马铃薯商品薯产量影响差异显著,其中以栽植深度为15cm盖稻草的T4处理商品薯产量最高,其次是栽植深度为10cm覆膜的T6和栽植深度为5cm盖稻草且培土的T1...     

喷灌施氮对马铃薯氮素积累及土壤硝态氮影响

喷灌水肥一体化是提高中国东北半湿润区作物养分利用效率的重要措施.为探索圆形喷灌机水肥一体化条件下,施氮肥对马铃薯产量、氮素积累以及土壤硝态氮分布的影响,试验设置3个施氮量水平：115,165,215 kg/hm²(分别以F1,F2,F3表示);3个施氮频次：2,4,6次(分别以C2,C4,C6表示);选择传统沟施追肥作为对照区.结果表明：处理F2C6的马铃薯块茎产量和商品薯率均最高;相同施氮量条件下,马铃薯块茎氮素积累量随施氮频次增加而增加;相同施氮频次下,随施氮量增加,块茎氮素积累量先增加后减少;马铃薯块茎膨大期在相同施氮量条件下,20～40 cm土层的土壤硝态氮含量随施氮频次增加而减小.综合比较,建议黑龙江半湿润地区马铃薯种植采用中肥(165 kg/hm²)、高频次(追施氮肥6次)的喷灌水肥一体化方案.     

牵引式马铃薯联合收获机的设计与试验

马铃薯收获是马铃薯产业全程机械化的关键环节之一,目前我国收获机械化程度较低。虽然国内的马铃薯收获机械种类繁多,但是大部分机具仍需人工辅助完成整个收获过程,作业成本较高、劳动强度大。为此,研究开发了一种2垄4行牵引式马铃薯联合收获机,可一次作业完成挖掘限深、土薯分离、秧草除杂及输送归集装车等多项工艺联合作业。上车输送归集装置由3级升运机构共同组成,采用液压驱动实现马铃薯薯块的输送归集,结构简单,调整方便,解决了传统收获模式下仍需人工捡拾的作业过程,大大降低了劳动强度。增设光电传感器检测,与液压传动系统结合可以有效反馈控制落薯的高度与位置,大大降低了伤薯率。田间试验表明:该机作业效果良好,各项性能指标均符合《马铃薯·收获机质量评价技术规范》标准要求。     

马铃薯采后机械化清洗技术综述

由于马铃薯块茎生长在地下,形状不规则,收获作业后土杂含量较多。采后清洗处理成为马铃薯初级加工、食用加工和精深加工必经环节,其作业效果直接影响马铃薯加工产品的品质。机械化清洗作业可有效地减轻人工劳动强度和提高清洗作业效率,是马铃薯采后清洗加工的重要发展方向。为了解当前马铃薯机械化清洗技术研究和应用现状,通过对国内外马铃薯采后机械化清洗技术进行综述,阐述马铃薯用途分类及等级划分指标,重点梳理分析干洗和水洗两种不同类型清洗方式的原理和技术特点,并对中国马铃薯清洗技术面临问题及发展方向进行初步探讨,为从事马铃薯采后清洗技术研究的科研人员提供参考。     

滴灌下不同供磷方式对马铃薯生长的影响

通过盆栽试验,研究了在滴灌施肥条件下不同供磷方式对马铃薯生长、产量、品质的影响。结果表明,施磷处理马铃薯的生物学产量显著高于不施磷处理,而不同供磷方式对马铃薯生物学产量的差异不显著;滴施磷肥处理有利于提高马铃薯块茎中的磷质量浓度;马铃薯块茎产量以50%磷肥基施、50%磷肥分10次追施的处理最高,且其商品薯率也最高,达到88.96%,比不施磷肥的对照处理高出6.54%;不同供磷方式对马铃薯块茎中的淀粉含量、干物质含量等品质指标的影响表现为差异不显著。