农机产品拥有量的非线性特性研究

农机产品的社会拥有量预测是农机产品市场预测的基础。该文建立了描述农机产品社会拥有量的演化方程,并指出该方程具有非线性混沌特性。在简要介绍描述混沌程度的典型参数关联维数和柯尔莫哥夫熵的定义的基础上,计算了基于时间序列的中国农机产品拥有量（以大中型拖拉机和联合收割机为例）的关联维数和柯尔莫哥夫熵,结果表明中国农机市场发展确实存在混沌。最后指出农机产品拥有量长期预测的困难,建议改进传统的预测方法。     

大中型拖拉机残值模型的研究

折旧是农业生产中的一项重要成本,而科学的折旧要以正确估计农业机器的残值为基础,ASABE的残值函数对估计农业机器残值提供了通用的方法,但这些模型是根据美国的实际情况模拟,并不能适合中国的实际情况.该文以上海农场近15年出售的116台拖拉机历史数据为观察样本,以机龄和年平均工作小时数为自变量,对6种不同的备选残值模型进行了回归分析和比较,在此基础上优选了双平方根模型为最佳残值模型,并用实际观察数据进行了验证.结果表明,用ASABE的模型来预测中国大中型拖拉机残值偏差很大,而本模型的预测精度是满意的,可用来预测中国大中型拖拉机残值;在残值模型变量中,机龄为决定残值的主要因素.     

基于Shapley值的农机装备水平组合预测(简报)

对农机装备水平的定量预测可以为农业机械化发展目标的制定提供依据.该文选用ARIMA时间序列和BP神经网络模型,再基于Shapley值法分配权重,构建了新的组合预测模型,并以1979～2005年山西省农机总动力、大中型拖拉机及配套农机具、小型拖拉机及配套农机具的统计数据为依据进行了颁测.预测结果表明,该组合预测模型的预测精度高于选定的各预测模型,对农机装备水半的预测是可行、有效的.以此模型预测山西省2010年农机总动力、大中型拖拉机、小型拖拉机、大中型拖拉机配套农机具、小型拖拉机配套农机具、大中拖拉机配套机具比、小型拖拉机配套农机具比将达到2619万kW、43479台、297546台、84638套、327743套、1.95、1.10.     

太阳能园艺拖拉机驱动系统匹配设计与性能分析

针对太阳能园艺拖拉机驱动系统的独特需求,提出了一种太阳能园艺拖拉机驱动系统匹配设计方法,包括总体方案设计和主要参数的理论计算,并提出以全天累计作业时间为太阳能拖拉机作业能力评价指标,结合南京地区气象逐时变化,预测晴朗天气下所选用的光伏电池不同季节日发电量。以所设计太阳能园艺拖拉机为例,得到不同作业工况下拖拉机行驶速度与全天累计作业时间的关系,随着作业速度的提高,全天累计作业时间呈缩短的趋势;相同工况下,夏季全天累计作业时间长于冬季;速度为3 km/h时,有太阳能时拖拉机水平割草作业与坡道割草作业的全天累计作业时间均为无太阳能时的1.5倍。研究表明光伏电池作为园艺拖拉机能源是可行的,能够满足园艺作业的需求。以上研究结果可用于太阳能园艺拖拉机驱动系统方案设计和优化,为太阳能园艺拖拉机的发展提供依据。     

实际作业工况下农用拖拉机的排放特性

为了分析实际工况下农业机械的排放特征,该研究利用车载排放测试系统对12辆农用拖拉机进行怠速、行走和耕作3种操作模式下的田间排放测试。结果发现:在旋耕模式下,CO、HC、NOx和PM单位时间的排放因子要高于怠速和行走模式,同时较高的油耗使得CO、HC、NOx基于油耗的排放因子小于怠速和行走模式;测试拖拉机的污染物排放因子随着排放标准的加严呈减小趋势。与中国第1阶段排放标准的测试拖拉机相比,中国第2阶段排放标准的拖拉机4种污染物的单位时间的排放因子分别降低了31.49%、5.96%、6.17%和5.91%。该研究中拖拉机HC、NOx和PM的排放因子要高于NONROAD模型中美国同类机型的结果。通过对大中型农用拖拉机保有量及年使用小时数调查,估算得到2011年中国大中型拖拉机的CO、HC、NOx和PM排放总量分别为32.3、10.6、81.0和9.1万t。与同年的机动车排放量相比,其排放总量不容忽视。     

中国农村地区可持续发展能源战略研究(Ⅱ)中国农村地区中长期能源需求预测研究

农村地区能源需求预测属于区域能源需求预测的范畴,主要突出地域的概念。预测中国农村地区能源消费需求形势,将有助于制订农村可持续发展的能源战略。本文在现有资料分析的基础上,通过科学分析测算,提出了农村地区中长期能源需求的常规方案和加强可再生能源开发利用的方案。预计到２０１０年和２０５０年,农村地区居住人口为７．７亿和４．８亿,即时采用加强方案,对商品能源的需求量折标煤分别为１０．２４亿ｔ和１６．３２亿ｔ。     

中国农村地区可持续发展能源战略研究(Ⅱ)——中国农村地区中长期能源需求预测研究

农村地区能源需求预测属于区域能源需求预测的范畴,主要突出地域的概念。预测中国农村地区能源消费需求形势,将有助于制订农村可持续发展的能源战略。本文在现有资料分析的基础上,通过科学分析测算,提出了农村地区中长期能源需求的常规方案和加强可再生能源开发利用的方案。预计到２０１０年和２０５０年,农村地区居住人口为７．７亿和４．８亿,即时采用加强方案,对商品能源的需求量折标煤分别为１０．２４亿ｔ和１６．３２亿ｔ。     

植物茎干水分系统混沌动力学特性分析

植物水分系统由于与周围环境的非线性相互作用，通常表现出复杂的时空格局。为了探究植物水分系统中的混沌特性，该研究以相空间重构、相关维数（correlation dimension,CD）、最大李雅普诺夫指数（largest Lyapunov exponent,LLE）为基础，研究了植物茎干水分时间序列中可能存在的混沌行为，研究树种包括海棠、花楸、黄丁香、铅笔柏和杨树。结果表明，植物水分系统存在混沌现象，且植物水分动态特性由控制变量数量有限的确定性系统决定。不同种类植物的茎干水分混沌参数普遍存在差异，同种植物生长状态相近时茎干水分的混沌参数相近，当生长状态出现差异时混沌参数随之发生变化。对不同生长状态的植物茎干水分混沌参数分析发现，杨树在干旱胁迫下LLE不高于0.006，而对照组平均值为0.010，木质部破坏胁迫后LLE不高于0.007，而对照组平均值为0.019，表明混沌参数可有效表征植物茎干水分数据变化趋势，并与植物生长状态存在联系，可以尝试利用这一规律对植物生长状态进行预测与回溯。该研究尝试从混沌理论的角度分析植物水分系统的复杂性，可为理解植物水分动力学的混沌行为提供新的途径。     

三江平原地下水埋深时间序列的混沌研究

三江平原是我国最大的淡水沼泽区和重要的商品粮生产基地,地下水资源是该地区发展井灌水稻极为宝贵的源泉,但同时地下水系统又是一个复杂的非线性系统.首先,应用功率谱分析法对该地区地下水埋深序列进行定性分析;然后,在相空间重构的基础上,通过计算特征量Kolmogorov熵和关联维,得出三江平原地下水埋深序列中存在明显的混沌特征;最后,应用基于关联度的局域加权线性回归预测法进行混沌预测研究,得出比较理想的预测结果,为应用混沌理论进行三江平原地下水埋深变化规律研究提供依据.     

丘陵山地轮式拖拉机车身调平系统设计与物理模型试验

为解决丘陵山地拖拉机在复杂工况下作业时车身难保水平、容易倾翻等问题,该文设计了一种新型拖拉机车身调平系统。基于数字化虚拟样机技术建立了具有该调平系统的丘陵山地拖拉机多体动力学模型,并对其进行了运动学和动力学仿真分析。运动学仿真分析结果表明,山地拖拉机车身调平系统结构能够实现调平运动且工作部件之间不发生干涉现象;通过动力学仿真分析得到车身调平系统中各个油缸以及关键零部件的动态受力和扭矩等关键数据,结果表明各部件受力能够满足强度以及刚度要求,证明了所设计的丘陵山地拖拉机车身调平机构的正确性。设计并搭建了具有调平功能的模型车体试验台,通过试验与仿真对比分析,最大误差为15%,最大平均误差为10.20%,验证了拖拉机车身调平系统仿真方法具有较高的精度,为拖拉机车身调平系统的设计提供了有效的理论支撑。     

农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价

以拖拉机和联合收割机等典型农业装备驾驶室为研究对象,建立了基于元件类型、元件、元件特征参数的“顶层、中间层、底层”三层驾驶室人机界面评价指标体系;利用OpenGL参数化模型设计方法和虚拟现实交互技术,研究了驾驶室分层次模糊综合评判的客观评价方法与基于虚拟漫游交互的主观评价方法;基于VS.NET 开发系统和Multigen Vega Prime仿真平台,开发了农业装备驾驶室虚拟人机工程学设计与评价系统。对某国产拖拉机的应用结果表明,基于所开发系统的客观评价和虚拟试验评价结果基本一致,可作为一种设计和评价农业装备驾驶室的重要手段。     

Tractor overturn concerns in Iowa: perspectives from the Keokuk county rural health study

Agriculture remains one of the most hazardous industries in the U.S., with tractor overturns producing the greatest number of agricultural machinery-related fatalities. Rollover protective structures (ROPS) and seatbelts effectively reduce tractor overturn deaths. However, a large proportion of tractors in use in American agriculture are older tractors without ROPS and seatbelts. This article describes the tractor-related responses from participants in a population-based study conducted in Keokuk County, Iowa. This study was designed to measure rural and agricultural adverse health and injury outcomes and their respective risk factors. Questionnaires were partially developed from well-documented national surveys. Questions about agricultural machinery use, presence of safety equipment on the machinery, work practices, and attitudes about farm safety were included. Study participants on farms who owned tractors had an average of 3.1 tractors with an average age of 27 years. Only 39% of the 665 tractors had ROPS. Tractor age was associated with the presence of ROPS; 84% of tractors manufactured after 1984 were ROPS-equipped, whereas only 3% of tractors manufactured before 1960 were ROPS-equipped. ROPS-equipped tractors were significantly more common on larger farms and households with higher income. Only 4% of the farmers reported that their tractors had seatbelts and they wore them when operating their tractors. The results of this study support the findings of other studies, which indicate that many older tractors without ROPS and seatbelts remain in use in American agriculture. Until a dramatic reduction in the number of tractors in the U.S. operated without ROPS and seatbelts is achieved, the annual incidence of 120 to 130 deaths associated with tractor overturns will persist.     

Prevention effectiveness of rollover protective structures--Part II: Decision analysis

This is the second of three articles that evaluate the consequences of using rollover protective structures (ROPS) on agricultural tractors. It presents the results of a decision analysis that compares three strategies for preventing injuries when agricultural tractors without ROPS overturn. The three strategies examined are "do nothing", "install ROPS", and "replace tractor". The strategies are implemented over a five-year period and health outcomes expressed as fatal and nonfatal injuries are calculated over a 23-year period. The "do nothing" strategy would result in 1,450 fatalities and 1,806 nonfatal injuries, while the "install ROPS" strategy would prevent 1,176 fatalities and 957 nonfatal injuries, and the "replace tractor" strategy would prevent 1,188 fatalities and 967 nonfatal injuries. The latter two strategies reflect more than an 80% reduction in fatalities and about 53% reduction in nonfatal injuries. The study does not consider overturn injuries that result from tractors lacking ROPS and for which ROPS are unavailable.     

混合动力拖拉机动力耦合装置的研制

近年来,农用车辆特别是拖拉机对环境和资源造成的压力逐年增大,开展节能环保拖拉机特别是混合动力拖拉机的研发已成为迫在眉睫的重要课题,而动力耦合装置是混合动力拖拉机的核心。该文根据拖拉机工作特性和传动特性要求,对混合动力拖拉机动力耦合装置传动比、特征参数和齿数匹配等进行了设计。根据传动载荷需求和制造工艺要求进行了结构设计和强度校核,研制了适用于并联式混合动力拖拉机的动力耦合装置。在自行搭建的混合动力拖拉机试验台上对该耦合装置进行了测试。试验结果表明,该装置能够满足拖拉机工作状态下的工作特性要求,输出端转速对动力源的转速变化很敏感,实时变化性能优,而输出端转矩对动力源转速变化不敏感。该耦合装置的研制为混合动力拖拉机的研发提供了基础。     

Prevention effectiveness of rollover protective structures--Part I: Strategy evolution

This is the first of three articles that evaluate the health and economic consequences of the use of rollover protective structures (ROPS) on agricultural tractors. The effectiveness of ROPS delivered through alternative intervention strategies is the subject of the three-part study. This part of the study reviews and assesses the evolution of interventions that are known to prevent injuries incurred as a result of tractor overturns. The method used is historical analysis framed against a prevention effectiveness model used by the U.S. Centers for Disease Control and Prevention. Two intervention strategies were found to be potentially effective in preventing injuries from tractor overturns. These strategies are either to install a ROPS on tractors that lack a ROPS or to replace the tractor with one that has a ROPS already mounted. Other prevention factors include the effectiveness and use of seatbelts and the integrity of the ROPS system during an overturn.     

玉米整秸覆盖地小麦免耕播种技术初步研究

在玉米整秸覆盖条件下,在玉米行间免耕播种小麦是中国北方小麦、玉米一年两熟地区小麦免耕播种的一种全新方法。介绍了玉米整秸覆盖地小麦全免耕播种技术、所需机具、作业工艺、技术要点及试验结果。研究结果表明：该项技术及配套机具能够保证小麦免耕播种、施肥的农艺技术要求,且具有蓄水保墒效果;作业收费较传统的作业方式降低50%左右。具有省工、省力、省时、省钱、节能、增产、增收之功效;配套机具充分利用了农村小型拖拉机保有量多的特点,具有良好的推广应用前景。     

基于拖拉机整机效率最大化的液压机械无级变速规律

为了实现对拖拉机多段液压机械无级变速传动(hydro-mechanical continuously variable transmission,HMCVT)在任意稳定行驶速度和许可牵引负载下经济性最佳的控制,该文对拖拉机经济性最佳的无级变速规律进行了研究。根据拖拉机能量传递的特点,考虑HMCVT在不同传动比下存在效率差异的特征,把研究拖拉机的经济性最佳转化为对整车效率最大的研究。在分析整机传动系统效率特性的基础上,针对效率最大的目标函数和约束条件,求解了整车效率数值,结果表明在任意目标车速和牵引负载下,优化后拖拉机整车效率在35%~40%之间,并得出了效率最大时HMCVT最佳传动比、发动机转速和转矩,确定了基于整车效率最大的拖拉机HMCVT传动变速原理。研究表明:基于整车效率最大化原则能够实现拖拉机在任意车速和牵引负载下的整车经济性最佳,根据整车效率最大化确定的拖拉机多段HMCVT经济性最佳无级变速规律,为下一步制定装备多段HMCVT的拖拉机的经济性最佳控制策略提供参考。     

移动式拖拉机性能检测线的研制

拖拉机不仅是田间作业动力,也是我国重要的农村运输工具。长期以来拖拉机运输性能的检测缺乏合适的检测设备。文中介绍了一种YTC型移动式拖拉机性能检测线。该设备移动方便,操作简单。制动力矩精度达0.98N·m,轴重精度达0.1kg,车速精度达0.01km/h,每3min内完成一台车检测,一天可连续检测150台。实际应用表明,该新型检测线可作为农机管理部门开展拖拉机年检年审工作的检测设备