批次式种子清选装置设计与试验

针对试验小区种质材料\     

体外法添加苹果酸与不饱和脂肪酸对瘤胃发酵及瘤胃功能菌群的影响

本研究采用体外法在油酸（Oleic acid,OA）、亚油酸（Linoleic acid,LA）、亚麻酸（Linolenic acid,LNA）的基础上添加不同水平苹果酸(Malic acid, MA),研究苹果酸和不饱和脂肪酸对瘤胃发酵模式与瘤胃主要功能菌群的影响。结果表明添加不饱和脂肪酸和苹果酸后,丙酸浓度随着脂肪酸不饱和度的增加显著升高（P<0.01）,总产气量和CH4产量显著降低（P<0.01）,其它挥发性脂肪酸均随着脂肪酸不饱和度的增加显著降低（P<0.01）。添加不饱和脂肪酸LA与LNA的甲酸甲烷杆菌数量显著增加（P<0.01）;白色瘤胃细菌与黄色瘤胃细菌数量比CK组显著增加（P<0.05）;而脂解厌氧弧杆菌和溶纤维丁酸弧菌数量比CK组却显著下降（P<0.05）。联合添加苹果酸和不饱和脂肪酸组中,只有在添加10 mmol/L苹果酸的OA组的甲酸甲烷杆菌,数量明显减少（P<0.05）。结论是不饱和脂肪酸和苹果酸能够改善瘤胃发酵模式,但二者对体外CH4抑制作用之间没有直接的联系。并且联合添加二者对于瘤胃主要功能菌群没有显著影响。     

分流式灌水器结构优化设计与试验

水力性能和抗堵性能是评价灌水器性能的2个重要指标,但两者在对灌水器流道的结构要求上存在本质的矛盾,目前缺少有效的灌水器结构优化方法。为了定量优化出2方面性能都比较优越的流道结构,该文将渐缩、渐扩、分流等增大局部压力损失的方法应用到灌水器流道设计中,设计了一种分流式灌水器,提出基于灰靶理论的灌水器流道多目标优化方法;将正交试验方法和灰靶理论相结合,进行面向水力性能和抗堵性能的灌水器流道多目标优化。研究结果表明,当给定水力性能和抗堵性能权重均为0.5时,最优结构参数水平组合为A3B4C2D4,此结构的流道流态指数为0.5150,粒子通过率为88.504%,综合考虑了水力性能和抗堵性能2个目标。通过试验验证,该方法是灌水器流道结构设计与定量优化的有效方法。     

禽畜粪便的固液分离方法与设备

禽畜粪便的固液分离是处理和利用禽畜粪便的重要环节之一。本文介绍了分离禽畜粪便的基本原理,综合分析了国内外各种分离设备的特点、结构形式、适用范围及不足之处,并就开发新的分离设备提出了建议。     

农用收割机圆盘切割器性能测试装置的设计

研究小型联合收割机圆盘切割器性能测试装置的设计,并通过该装置来测试圆盘切割器在工作时的转速、扭矩和切割性能,以及它们的相互关系和变化情况,有利于进一步改善圆盘切割器的工作性能。     

离心泵气液固多相流动数值模拟与试验

为研究离心泵输送含有气固液多相时内部的流动情况,采用Pro/E三维造型软件进行几何造型,基于ANSYSCFX软件应用雷诺时均方程、双方程湍流模型,并结合SIMPLEC算法对其内部三维气固液多相流各相流动规律进行数值计算,将计算结果与试验结果进行对比结果表明:受气相所产生旋涡的影响,固相体积分数在径向量纲位置r/R2为0.4时达到最大值后直线急剧下降,下降至一定值后开始波动变化,而气相体积分数在径向量纲位置r/R2为0.4时较小,从径向量纲位置r/R2为0.4以后急剧增大。气、固两相互相影响对方颗粒的分布。气相主要集中在叶片工作面的中间位置,气相的存在使叶轮流道内产生旋涡,影响叶轮流道内的能量交换与传递;固相在没有旋涡的流道内是紧靠叶片表面运动的,在有旋涡流道内主要是随着旋涡旋转方向进行流动,固相所占比值的增加对流动轨迹的影响并不明显。对气液固多相流的深入研究和应用提供了有价值的参考。     

免耕播种机土壤工作部件测试装置设计与试验

随着保护性耕作技术的发展,要求配套机具的性能越来越完善,但是目前适合于东北垄作的玉米垄作免耕播种机的工作质量还无法满足免耕播种技术要求,存在机具质量过重、作业时破坏垄型、破茬率低、清茬效果不显著等不足。为了优化免耕播种机的关键部件,研制了一种免耕播种机土壤工作部件测试装置,可用来对土壤工作部件进行测试。根据测试可以确定土壤工作部件的工作阻力（大小、方向、着力点）、工作深度和机具配重等参数。通过对阿基米德螺线型破茬盘工作性能测试,得出破切开玉米根茬根上节的工作阻力为1868.38 N,受力方向角度为67.66°,破茬深度为7.52 cm,其着力点的作用线与被测土壤工作部件的中心距离为4.59 cm,装置及配重总质量应大于175.79 kg。研究成果为优化改进适于东北地区玉米垄作免耕播种机的关键部件,以及旱地合理耕层构建土壤工作部件的优化设计提供理论参考。     

负压灌溉重液式负压阀设计与试验

为发展负压灌溉中简单实用、高效精确的负压维持方法及其设备,该文设计了一种重液式负压阀(heavy liquid-type negative pressure valve,HLNPV),基本构件包括一个U型玻璃管、一个S型玻璃控压管、一个空心玻璃球以及能在这三者之间进行循环流动的重液—水银,利用水银的静压力维持负压,并且在负压阀和大气之间设计了一个进气速度限制器,利用石蜡油或水覆盖在水银液面上防止其挥发。实验室检测结果表明,在-30 k Pa以内的负压下,HLNPV维持负压的相对误差小于5%。实际田间条件下,以石蜡油作为覆盖液时,大部分HLNPV能够在2~3个月的试验期间内平稳运行,有15.5%的HLNPV在运行了1~3个月后发生水银氧化变黑现象,6.2%的HLNPV因为黑色氧化沉淀物堵塞管道而导致负压维持功能丧失。所有以水作覆盖液的HLNPV在2~4个月的试验期间内均能够平稳运行。该文详细地介绍了重液式负压阀的原理、结构、实际使用效果以及进一步改进的建议,以期为促进负压灌溉设备创新研发提供参考。     

气送式高速玉米精量排种器设计与试验

为满足在高速条件下玉米精量播种的要求,从工作原理出发,设计一种可从根本上解决因高速作业带来的充种性能不佳、清种结构复杂等问题的高速精量排种器,其利用高速作业产生的离心力进行充种与清种,将现行的种子堆积依靠重力充种的形式改成气送充种,对排种盘、型孔插件、护种板结构形状进行了理论分析和参数设计,采用文丘里管进行有序气吹送种,型孔插件与护种板相配合充种与携种,护种板宽度变化清种。分别对排种器工作速度、种子喂入速度、气送风压进行单因素试验,以合格指数、漏播指数、重播指数为试验指标,得出各因素对排种性能的影响,其中此工作原理下增加排种器工作速度不但不会增加漏充指数,反而降低并基本保持不变。为得到排种器的最佳性能参数,进行正交旋转组合试验并构建各因素与指标间的关系式。采用响应曲面法对试验结果进行目标优化,并通过台架试验进行验证:得到工作速度为9 km/h,种子喂入量为1.91 kg/min,气送风压为492.17 Pa时,排种合格指、漏播指数、重播指数分别为93.14%,1.00%,5.86%,经台架试验验证,优化结果可靠。试验结果表明此种气送式高速玉米精量排种器很好的解决了在高速作业下充种难,清种复杂的问题,在高速工作条件下能保持良好的排种性能。     

门桥式起重机动态应变测试系统的研制

该系统可对８路电阻应变桥的信号进行数据采集，并将得到的数据传送给主机，供鉴定软件使用。该系统充分利用了单片机８０９８软硬件的功能，使电路结构简单，性能价格比明显提高。利用ＰＣ机的打印机适配器实现并行通讯，不仅大大提高了数据传输的速度，还使便携式ＰＣ机的使用成为可能。故该系统具有小型化、智能化、省时化的突出特点。     

养鱼池塘机械拖网捕鱼系统的设计与试验

针对目前池塘拖网捕鱼作业完全靠人力,工作效率低的问题。通过在池塘两侧设置网具引导钢丝绳,利用液压绞车及拖引装置实现连续拖网的方法,开发了一套池塘机械拖网捕鱼系统。试验结果为：拖网系统在规格为50 m×100 m池塘进行机械拖网试验,拖网速度为10 m/min,拖网人员由12人减少至5人,拖网捕鱼效率约64.8%。机械拖网大幅减少了作业人数,运行稳定,适用于各类矩形池塘的捕捞作业。     

奶牛产奶量测量系统设计

为了快速、准确地获取奶牛产奶量数据,避免目前常用的间接测量方法产生的误差,设计了基于质量计量的奶量采集系统。该系统通过在奶罐下安置基于压力传感器的质量称量机,将压力产生的模拟电信号通过A/D转换模块转变为数字电信号,再经分级处理从而获取牛奶质量数据,并直接上传至上位机。上、下位机之间通过CAN总线连接,基于自主协议进行相互通信。经多次测试表明,在5～35kg范围内该系统的测量误差可以控制在6%以下,且具有采集速度快、容错性强的特点。     

Design and experiments of automatic feeding system for indoor industrialization aquaculture

为了提高室内工厂化水产养殖自动投饲系统定时、定量精度,并减少养殖过程中的饲料浪费,降低劳动强度,运用轨道传动、滑轨供电、超声波定位、无线通讯和计算机软件等技术开发了新型轨道式自动投饲系统。计算分析得,当选用HW100×100型钢制作轨道,以直径为0.06 m的T型锻钢轨道轮、减速比为20∶1的2级传动齿轮组和24 V直流电机驱动系统行走时,电机功率需0.2 kW以上,转速为2 000 r/min,输出扭矩要求0.58 N·m以上。应用Solidworks软件设计了轨道式自动投饲系统样机,并进行了投饲量精度和定位误差性能测试试验,结果表明：该系统可以顺利完成自动启停与运行控制,其行走速度达到19 m/min,定位误差在58～118 mm范围内,料仓储料量20 kg,投饲能力3 kg/min,投饲量误差在0.5%～2.2%范围内。研究结果可为轨道式自动投饲系统设计与后续研究提供参考。     

室内工厂化水产养殖自动投饲系统设计与试验

为了提高室内工厂化水产养殖自动投饲系统定时、定量精度,并减少养殖过程中的饲料浪费,降低劳动强度,运用轨道传动、滑轨供电、超声波定位、无线通讯和计算机软件等技术开发了新型轨道式自动投饲系统。计算分析得,当选用HW100×100型钢制作轨道,以直径为0.06m的T型锻钢轨道轮、减速比为20:1的2级传动齿轮组和24V直流电机驱动系统行走时,电机功率需0.2kW以上,转速为2000r/min,输出扭矩要求0.58N.m以上。应用Solidworks软件设计了轨道式自动投饲系统样机,并进行了投饲量精度和定位误差性能测试试验,结果表明:该系统可以顺利完成自动启停与运行控制,其行走速度达到19m/min,定位误差在58～118mm范围内,料仓储料量20kg,投饲能力3kg/min,投饲量误差在0.5%～2.2%范围内。研究结果可为轨道式自动投饲系统设计与后续研究提供参考。     

甘蔗收获机排杂风机设计与试验

为解决甘蔗联合收获机的排杂问题,设计了一种在甘蔗收获机排杂装置中使用的新型风机,并在试验台上进行了试验研究。以排杂风机出风口风速为试验指标,对风机转速、进风口方式和进风口面积进行了单因素试验。试验结果表明,风机最佳性能参数为：风机转速为1?800?r/min、进风口方式为轴向进风、进风口面积为16?475和19?119mm2、距离出风口为50?mm时,出风口风速最大。其5个测量点的风速平均值依次为：13.867、14、11.633、11.333、12.383?m/s。后期排杂试验表明,在此最佳参数下,风机排杂效果最佳。     

制冷炊事兼用生物质成型燃料炉具的设计

为了解决当前农村能源紧缺的问题,依据当前农村普遍生活、炊事习惯和严格的热工计算,设计出农户制冷、炊事所需要的生物质成型燃料炉具。测试结果为：热效率40.6%,上火时间15 min,旺火时间62 min,炉具达到了国家的相关标准,符合生物质的燃烧特性,污染物排放量少,燃烧比较稳定,可为制冷系统稳定运行提供能量。     

大型收获机械机架平面度在线测量系统设计与试验

由于大型收获机械机架结构的特殊性,传统测量方法难以满足其平面度测量对精度和生产效率的要求。该文提出了一种基于矩形点阵测量的机架平面度测量方法,并结合最小二乘评定算法,构建了包括花岗岩基础平台、液压升降式定位夹紧装置和激光测距传感器及其驱动装置的测量系统,并设计开发了基于虚拟仪器技术的测控软件,实现了测量系统的自动化控制和数据的自动采集与处理,最后以某玉米联合收获机机架为例开展了实际试验验证,测得平面度结果为10.27 mm,结果的不确定度为±0.5 mm。结果表明,该文提出的平面度测量方法及建立的测控系统能够满足大型收获机械机架上表面平面度的快速、准确测量要求,对于保证大型收获机械产品装配质量,提高产品竞争力具有重要意义。     

精氨酸对绵羊胴体品质、肉质特性及瘤胃细菌组成的影响

瘤胃细菌在绵羊骨骼肌脂肪酸沉积中起着重要作用。为研究精氨酸对绵羊胴体品质、肉质特性和瘤胃细菌组成的影响,探究瘤胃细菌变化与脂肪酸沉积之间的关系,利用宏基因组测序、气相色谱技术分析绵羊补饲精氨酸后瘤胃细菌组成和肌肉脂肪酸谱的变化,建立两者间的关联性。选取16只健康且体质量相近的3月龄绵羊,随机分为对照组（基础饲粮）和精氨酸组（基础饲粮+1%精氨酸）,进行90 d的饲养试验。结果表明,与对照组相比,精氨酸组绵羊的背膘厚显著降低（P<0.05）,背最长肌的亮度（L^*）值、黄度（b^*）值及剪切力值均显著减小（P<0.05）,红度（a^*）值显著增加（P<0.05）。精氨酸组背最长肌十五烷酸、十七烷酸和十七碳烯酸的含量显著低于对照组（P<0.05）,二十四碳烯酸、α-亚麻酸、二十二碳六烯酸和n-3多不饱和脂肪酸的含量显著高于对照组（P<0.05）;精氨酸组n-6/n-3多不饱和脂肪酸的比值显著降低（P<0.05）。宏基因组分析显示,补充精氨酸显著提高了瘤胃中梭菌属、月形单胞菌属、瘤胃球菌属和密螺旋体属的丰度（P<0.05）,降低了丁酸弧菌属、副拟杆菌属、解琥珀酸菌属、甲烷短杆菌属和Butyrivibrio proteoclasticus的丰度（P<0.05）。此外,精氨酸组瘤胃中丁酸的含量显著增加（P<0.05）。关联性分析显示,丁酸弧菌属与n-3多不饱和脂肪酸呈显著负相关（P<0.05）与饱和脂肪酸呈显著正相关（P<0.05）;脂肪酸含量对肉的色泽和pH值有较大的影响。综上所述,精氨酸通过降低瘤胃氢化菌的数量,减少氢化的发生,促进肉中有益脂肪酸沉积,进而改善羊肉品质。研究结果为今后通过饲粮营养干预靶向调控瘤胃细菌提高羊肉品质提供参考。     

风送喷雾雾滴粒径测量系统设计与影响因素试验

为方便测量不同喷雾条件下雾滴粒径大小,该文设计了喷头位置、喷雾角度、喷雾压力和风速大小等试验条件可精确调节的风送喷雾雾滴粒径测量系统。该系统喷头xyz三维空间位置调节范围分别为0～0.9、0～0.8和0～0.7m,调整精度为±0.04mm;喷雾角度调节范围为0～360°,调整精度为±0.005°;喷雾压力调节范围为0.2～0.5MPa,相对误差不大于1.5%;风速调节范围为0～15m/s,相对误差不大于4.17%。雾滴粒径风速影响特性试验表明,常用的3个粒径统计项D32、D43和DV0.5随风速增加而增大,其平均变化率分别为2.62、3.59和6.83μm·s/m,速度从3m/s增加到15m/s时,三者分别增加46%、26%和71%;雾滴粒径喷雾压力影响特性试验表明,D32、D43和DV0.5随压力增加而减小,其平均变化率分别为90.33、232.3和300.2μm/MPa,喷雾压力从0.2MPa增加到0.5MPa时,三者分别减小31%、36%和56%,表明风速和喷雾压力对雾滴粒径影响较大,在喷雾系统中进行风速和压力选择时需着重考虑其对粒径变化的影响。     

循环水养鱼系统中臭氧射流混合设备设计与性能测试

为了利用臭氧对养殖水体进行无害化处理,必须使臭氧有效地溶解于水中,以达到净化水质、循环使用的目的。设计结构简单、混合效率高的臭氧混合溶解设备,是实现有效利用臭氧的关键。利用射流器和混合罐相结合的结构,并应用计算流体动力学（Computation Fluid Dynamics,CFD）的模拟方法,对10组射流器进行尺寸参数优选,确定了射流器的主要尺寸参数为：喷射系数0.7、喷嘴直径23?mm、混合管直径42?mm、混合管长度336?mm;通过对研制设备溶解臭氧的监测试验,获得臭氧溶解的变化曲线,臭氧溶解的质量浓度最高可达到0.15?mg/L。根据臭氧溶解曲线和达到的浓度,对养鱼水体进行消毒杀菌、分解有机物、氧化氨氮、凝聚悬浮物处理是完全可行的,达到了设计高效臭氧混合设备的目的。