甘蔗分段收获集中剥叶处理模式初探

文章简述了广西甘蔗生产机械化收获现状和制约因素，提出了在甘蔗分段式收获分散剥叶处理的基础上，探索实行集中剥叶的收获模式构想，并对实行分段式收获集中剥叶处理的优势、需要解决的问题及技术难点进行了简要分析。     

“十五”国家科技攻关重点项目（续）——现代农业技术装备研制开发成果巡礼（续）

本课题由华南农业大学承担，包括研制两种型号的悬挂式整秆甘蔗收割机和一种型号的甘蔗剥叶机，基本形成了适合我国国情的甘蔗收获技术体系。机具经过了300亩甘蔗收获生产作业考核。其中4ZZX-48型后偏置半悬挂式整秆甘蔗收割机和4ZBQ-9型甘蔗剥叶机通过了广东省科技厅组织的科研成果鉴定，两项成果均达到国内领先水平。[第一段]     

海南省甘蔗收获机械化的发展思路分析

阐述海南省甘蔗收获的发展现状,指出海南省甘蔗收获机械化过程中存在的突出问题,对收获技术、地形与农艺措施等问题的原因进行分析与探讨,提出海南省甘蔗收获机械化根本出路在于引进国内成熟的收获机型,结合本地甘蔗种植的实际情况,走先分段收获后联合收获的模式及糖厂与蔗农种植生产相结合模式等发展思路。     

小型甘蔗平茬机减震装置设计与试验

目前,我国西南地区甘蔗收获方式大多数采用人工收获,但人工收获后甘蔗根高低不齐,需要进行平茬。国内平茬机数量不多,且没有考虑到坡地地形问题,导致平茬后甘蔗宿根破头率严重,影响次年长势。为此,研制了一种减震装置,建立了运动轨迹方程,选用某型平茬机三维建模,用ANSYS进行静力学分析,结合田间试验对样机各项性能进行分析评估。试验结果表明:其各项性能均达到要求,工作稳定,设计合理,填补了甘蔗平茬机减震领域的空白,可为后续样机的开发提供理论支持。     

山地甘蔗收获机械的发展策略探讨

介绍了国内外目前甘蔗收获机械化技术的发展状况,以及我国甘蔗收获机械存在的主要问题,提出了我国发展山地甘蔗收获机械的技术策略.为此,对适宜于甘蔗种植面积连片特点的联合式整秆收割机与适宜于山地丘陵小块种植特点的小型分段式整秆收割机应并行进行研究,以提高甘蔗收获机械化整体水平和收获效率,降低收获成本.     

我国甘蔗收获机械化技术探讨

根据收获过程中以及收获后甘蔗的状态,分析了甘蔗收获工艺技术,并从机械化程度角度分析了甘蔗收获机械化方式。概述了国外先进甘蔗机械化收获技术以及国内甘蔗收获机械装备研究应用状况,探讨了当前国内的甘蔗收获技术应用模式的系统组成及特点。通过对不同收获技术及装备的分析,认为切段式甘蔗收获技术比较成熟可用,指出了整秆式甘蔗收获机械需要解决的问题。研究表明:我国甘蔗收获半机械化和全机械化方式在相当长一段时间内将会共存,但其发展趋势必然是全机械化,当前宜以切段式甘蔗收获技术作为机械化收获的切入点。     

液压技术在整杆式甘蔗联合收获机上的应用与研究

分析了我国甘蔗收获机应用液压技术的现状。在4ZL―150型整杆式甘蔗联合收割机分析的基础上,对应用的液压系统和主要工作部件进行详细说明。通过广西农机鉴定站的检测,结果表明:液压系统应用于甘蔗联合收割机上能更好地实现作业工序,整机性能运行平稳;切割装置和液压系统支路设计合理;含杂率4%和总损失率2.0%都低于糖厂对机械化收获的甘蔗要求,液压系统应用于甘蔗联合收获机上是方便可行。     

小型甘蔗剥叶机的试验与研究

甘蔗作为我国南方一种主要经济作物,其收获既费工时又费劳力,而脱叶的劳动时间最长。通过各种剥叶方法的比较和分析,介绍甘蔗剥叶机剥叶装置的工作原理、关键技术以及研制现状,得出小型甘蔗剥叶机是最适合我国南方甘蔗收获的一种小型农机．能较大幅度地提高劳动生产率。     

分段红薯机械化收获模式实验研究

本文对红薯收获过程、种植模式、机械化收获现状进行了综合分析,提出了机械割秧、粉碎还田、地表晾晒、机械挖掘等分段红薯机械化收获模式.研制了适应红薯分段收获的4UJH-850型秧茎切碎还田机和4KJW-1600块茎挖掘机.并选择徐薯18、紫薯和菜薯三个红薯品种进行收获对比实验.实验结果表明,采用分段式机械化收获不仅可以提高红薯收获生产率,降低劳动强度,而且埋薯率、漏挖率、伤薯率、破皮率等机械化收获指标较其它收获模式低.     

整秆式甘蔗收获机的研发现状

甘蔗收获情况直接关系制糖业的发展,现阶段我国应用的甘蔗收获方式主要有两种,即整杆式人工收割和分段式机械化收割。为了有效降低制糖厂的生产成本,应该降低甘蔗收割费用,实现对制糖成本的控制,这一直是行业内部重点关注的话题之一。目前,很大一部分发达国家已经将分段式收割蔗糖作为主要方式,但是相对一些发展中国家而言,这种收割方式的资金消耗量较大,需要有较高的机械化程度支持。我国应该研制适合国情的整杆式甘蔗收获机,使甘蔗收获实现机械化,同时实现对制糖成本的有效控制。     

基于全局协调的甘蔗收获机械物流系统的研究

甘蔗物流系统模型主要包括扶蔗、砍蔗、输送、剥叶等过程.每个部件之间能否协调运作,匹配是否合理,相互之间衔接和位置布局是否符合要求都是设计的关键.通过对甘蔗收获机械在收获过程中,甘蔗遍历的过程及各机构的运动原理,在基于全局协调理论的基础上,采用机械优化设计中迭代优化的方法,对各机构的运动参数和协调参数进行优化,达到甘蔗在收获过程中的最优的甘蔗收获机械物流系统模型.     

甘蔗联合收割机关键部件运行参数决策支持系统

为解决甘蔗机械化收割时存在破头率和含杂率高等问题,提出一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的甘蔗收割质量预测模型。分别利用粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)对LSSVM模型进行优化,采用平均绝对误差(MAE)和均方误差(MSE)作为评价指标对其进行选优,结果发现采用PSO-LSSVM模型对甘蔗破头率进行预测时,MAE值为0.168 75,MSE值为0.027 55;对甘蔗含杂率进行预测时,MAE值为0.107 5,MSE值为0.024 43,相比于其他模型预测效果更好。在LabVIEW软件中选择PSO-LSSVM预测模型为系统提供算法支持,结合MySQL数据管理软件开发甘蔗联合收割机关键部件运行参数决策支持系统,并进行田间机收试验。结果表明：该系统可以实现甘蔗收割质量影响因素分析、甘蔗收割质量预测、甘蔗关键部件运行参数决策支持等功能。采纳系统决策建议后,甘蔗宿根的破头率从9.02%下降到5.76%,含杂率从8.74%下降到4.94%,甘蔗收割质量提升,为提高甘蔗机械化收割质量提供一种可行方案。     

甘蔗收获机喂入分流系统的设计与试验

甘蔗收获机普遍使用的双圆盘切割台系统在收获过程中存在明显"居中堵塞现象"。为了合理利用收获机物流通道空间,使喂入的甘蔗流主动分流居中并行且均匀输出,设计了一种新型的甘蔗收获机喂入分流系统,通过三维设计软件Pro/E建立了甘蔗喂入分流机构虚拟样机模型,并导入多体动力学仿真软件ADAMS,在不同的分流转速、分流辊上的橡胶管按不同的角度安装及选择不同的橡胶管与甘蔗的摩擦因数进行了虚拟仿真试验并在仿真的基础上进行了物理样机实验。仿真与样机实验表明:当此机构分流辊机构转速为300r/min、分流辊上偏置胶管的偏置角度为30°,且偏置胶管与甘蔗间的静摩擦因数f0=0.3 5、动摩擦因数f1=0.2 5时,在保证甘蔗进给速度的前提下,可以使甘蔗流分布较为理想。     

甘蔗机械化收获技术现状分析

现阶段我国甘蔗收割仍以传统的人工收割和不全面的小型化机械收割方式为主,机械化收割水平较低.为研发能够适应要求的收割机,从甘蔗机械化收割现状和特点出发,对甘蔗机械化收割机技术现状进行综合分析,重点阐述甘蔗收割机扶蔗装置、物流通道和剥叶装置技术的研究现状和发展动态,并归纳制约我国甘蔗实现全面机械化收割所存在的问题及解决措施...     

甘蔗收获切割系统动力学仿真模型

由于缺少考虑根土因素影响,目前甘蔗收获切割系统动力学仿真模型精度较低。为此,首先以4GZQ-260型甘蔗收获机切割器为研究对象,通过光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics)和有限元方法(Finite Element Method)的耦合方法,建立甘蔗茎秆-根系-土壤-切割器系统动力学仿真模型,通过对茎秆-根系-土壤系统和茎秆-切割器系统动力学仿真模型进行试验,验证所建立的收获切割系统仿真模型建模方法的合理性。结果表明:建立的甘蔗茎秆-根系-土壤-切割器系统动力学仿真模型精度较高,该系统构建方法可用于甘蔗收获切割的动力学仿真研究。     

切断式甘蔗联合收获机的试验与分析

为了探索窄行距的甘蔗收获,对引进的凯斯4000型切断式甘蔗联合收获机作业性能和收获机组系统的性能进行了测试,分别测定甘蔗破头率、损失率、含杂率、油耗和生产效率,并针对凯斯7000与凯斯4000进行了对比试验。结果表明:引进的凯斯4000型甘蔗联合收获机适应窄行距作业,符合农户的作业要求。其破头率为7.45%、损失率为11.68%、含杂率为8.46%、油耗为2.23 L/t、生产效率为15.46 t/h。     

Modeling within-season sugarcane growth for optimal harvest system selection

The recent switch from wholestalk to combine sugarcane harvesters has raised questions concerning which harvester is more profitable. Combine harvesters recovery more of the sugarcane in the field than wholestalk harvesters, but also have higher trash levels reducing sucrose recovery. The objective of the research presented in this article is to determine the optimal sugarcane harvest system selection for sugarcane production in Louisiana. Sugarcane stalk weight and sugar per stalk equations are estimated in order to predict tonnage and sugar yields throughout the harvest season. These predicted yields are then adjusted to reflect field tonnage and sugar recovery for the combine and wholestalk harvesting systems. A mixed integer mathematical programming model is then used to determine the optimal harvest system under alternative sugarcane variety combinations, wholestalk harvester field recovery rates, and combine harvester sugar recovery rates. Results identify field recovery and sucrose recovery conditions for which one type of harvest system would be preferred over the other.     

甘蔗机械化收获运输系统优化仿真研究

针对在甘蔗机械化收获田间转运、公路运输、糖厂卸蔗运输系统中存在车辆配置和调度不合理现象,严重影响甘蔗机械化生产发展的问题,以湛江农垦广前公司为实例,运用非线性规划建立优化模型,并通过ExtendSim软件进行模拟研究。结果表明:运输系统优化后,在节约运输车辆投资、降低运输成本及缩短榨季时间方面取得了很好的效果,有利于促进甘蔗机械化收获的发展。     

基于PSO-LSSVM的甘蔗破头率预测

甘蔗收割机收割后的甘蔗宿根破头率是评价甘蔗收割质量的重要指标,破头率过高会严重影响下一年甘蔗产量及甘蔗收割机的广泛推广与应用,但甘蔗破头率的采集方式复杂、费时费力,是研究降低甘蔗破头率的控制策略中的一项难题.为此,提出了一种基于PSO-LSSVM的甘蔗破头率预测方法,通过在田间采集甘蔗收割机刀盘与行走子系统的工作压力、...     

基于PIE-Engine的甘蔗榨季砍收进度监测

为了及时获得甘蔗砍收进度信息，提高甘蔗榨季砍收进程的信息化管理水平。基于国产遥感云计算平台PIE-Engine，以广西来宾市兴宾区2020/2021榨季为例，使用甘蔗砍收前三个关键时点的Sentinel-2多光谱影像合成NDVI时序数据集，根据当地主要作物NDVI走势差异，采用非监督分类提取甘蔗种植区域。在此基础上，利用Sentinel-1 双极化SAR数据的重访周期短和全天候的特点，合成雷达植被指数（RVI）时序数据集，经变化检测获取不同甘蔗种植区域的近似砍收日期。在PIE-Engine平台上开发了县域甘蔗榨季砍收进度信息遥感在线监测程序。使用该方法提取的2020年兴宾区甘蔗种植面积接近多年稳定的种植面积，实现了兴宾区2020/2021榨季甘蔗砍收进度的全区与按乡镇统计分析和展示。研究表明基于国产遥感云计算平台的甘蔗砍收监测方法切实可行。