高地隙底盘沉陷模型的建立与验证

针对南方水田泥脚深致作业机械行驶通过性差的问题，以高地隙动力底盘(离地间隙为1 100~1 500 mm)为研究对象，通过牵引性能试验，研究水田动力底盘的沉陷特性。在载荷800~1 100 kg条件下，以车轮载荷和滑移率为试验变量，以车轮沉陷系数、驱动系数和挂钩牵引力系数为试验指标，建立了高地隙底盘沉陷模型。结果表明，模型中挂钩牵引力系数与驱动系数成正比，与沉陷系数成反比；利用田间试验获得该模型修正参数，修正系数为–0.30~ –0.19，与载荷呈正相关，拟合值与田间试验值的误差小于5%。     

水田土槽设计和试验

本文通过对国内外一些士槽的分析,设计了一种既适用于水田轮试验又适用于机耕船试验的水田土槽。对适合于水田拖拉机行走机构试验的驱动机构,滑转率控制机构、测试系统、控制系统和土壤处理系统进行了详细的分析。并在土槽中进行了单轮叶动力性能试验、水田轮轮叶相互干扰试验、机耕船牵引阻力试验、滑板阻力试验和插秧机牵引性能试验。     

后轮驱动轮式拖拉机牵引特性测试及分析

牵引特性是拖拉机的主要动力性能指标和经济性能指标,以铁牛55和铁牛654拖拉机作为牵引车和载荷车进行试验,测定了拖拉机常用作业挡位时的牵引特性参数:挂钩牵引力与滑转率、实际速度、牵引功率的关系。按工作挡位将试验数据样本分组,应用MatLab对牵引力记录曲线进行图像处理和数据采样,根据所得数据绘制并分析了滑转率、实际速度和牵引功率随挂钩牵引力变化的关系。所得结论对铁牛55型等同类机型拖拉机的使用操作提供了理论和技术参考。     

影响半步行弹性轮驱动力主要因素的试验研究

半步行弹性轮是一种提高小型轮式拖拉机附着性能的新型装置。本文采用三元正交多项式回归设计方法,在室内土槽中对影响弹性轮驱动力主要因素进行了试验研究,得出了驱动力与滑转率、附着重量、剪切长度的回归方程。试验结果表明,滑转率在12％～20％范围内,驱动力可得到较大值,附着重量与驱动力基本成线性关系,剪切长度以14cm为宜。     

应用自动圆锥仪对土壤压实的试验研究

在实验土槽中，用法国国家农业机械、乡村工程、水利和森林研究中心（Ｃｅｍａｇｒｅｆ）的自动圆锥仪测量经胎轮压实前后的土壤坚实度，进而分析胎轮的充气压力、胎轮上的驱动扭矩、胎轮上的载荷以及胎轮的通过次数对土壤压实的影响。此研究为正确地使用胎轮、合理地配备农机具以及为研制新型的农用胎轮，从而达到减少农田土壤的压实提供了指导。     

四轮独立驱动电动拖拉机牵引作业转矩分配研究

[目的]为使四轮驱动电动拖拉机在牵引作业工况下能够获得更好的牵引性能,提出轮边电机式独立驱动方案,驱动轮转矩实时可控。[方法]采用力矩平衡的方法,对牵引作业工况下的四轮独立驱动拖拉机进行动力学分析,得到前、后轮垂向载荷转移随挂钩阻力矩变化的关系。基于驱动轮的地面附着性能,以载荷比为转矩分配依据,建立前、后轮转矩分配比基于挂钩阻力矩变化的Matlab/Simulink仿真计算模型。根据参数计算,匹配合适部件,搭建了四轮独立驱动电动拖拉机试验台架。根据仿真结果在台架上通过Lab VIEW编程测控实现转矩分配随牵引阻力矩变化而变化。[结果]牵引作业时,前、后驱动轮垂向载荷发生改变,重心后移,驱动轮的地面附着能力改变。基于载荷比转矩分配最多可以比均匀分配提高800 N·m的有效驱动力矩。[结论]采用驱动轮力矩平衡的方法,以车轮垂向载荷为转矩分配依据,得到牵引作业下前、后驱动轮的转矩分配与挂钩阻力矩的关系。按照规律对转矩合理分配,提高拖拉机的牵引性能和能量利用效率。     

基于离散元与多体动力学的微耕机旋耕刀轴负荷分析

旋耕部件是微耕机的核心部件,其耕作性能的优劣直接影响微耕机的耕作效率和作业质量。以重庆地区典型的旋耕刀辊和土壤为对象,基于离散元和多体动力学理论,设定前进速度为0.2 m·s^-1,转速为110 r·min^-1,耕深为150和200 mm,采用非线性粘弹性塑性接触模型,在EDEM和Recurdyn软件平台上实现了刀辊耕作过程的模拟分析;同时,依托已有的土槽试验平台,测试了相同工况下刀轴的等效扭矩。模拟与试验的对比分析结果表明：同一刀轴上不同刀盘的扭矩变化规律相似,但数值并不一致,整个刀轴所受的等效扭矩不能简单地理解为单个刀盘所受扭矩与刀盘数的乘积;耕作深度为150、200 mm时刀轴等效扭矩的变化规律一致,模拟值与试验值的最大相对误差分别为14.01%、11.49%。研究结果可为探讨旋耕刀与土壤的相互作用,优化微耕机作业性能提供参考。     

基于离散元与多体动力学的微耕机旋耕刀轴负荷分析

旋耕部件是微耕机的核心部件,其耕作性能的优劣直接影响微耕机的耕作效率和作业质量。以重庆地区典型的旋耕刀辊和土壤为对象,基于离散元和多体动力学理论,设定前进速度为0.2 m·s^-1,转速为110 r·min^-1,耕深为150和200 mm,采用非线性粘弹性塑性接触模型,在EDEM和Recurdyn软件平台上实现了刀辊耕作过程的模拟分析;同时,依托已有的土槽试验平台,测试了相同工况下刀轴的等效扭矩。模拟与试验的对比分析结果表明：同一刀轴上不同刀盘的扭矩变化规律相似,但数值并不一致,整个刀轴所受的等效扭矩不能简单地理解为单个刀盘所受扭矩与刀盘数的乘积;耕作深度为150、200 mm时刀轴等效扭矩的变化规律一致,模拟值与试验值的最大相对误差分别为14.01%、11.49%。研究结果可为探讨旋耕刀与土壤的相互作用,优化微耕机作业性能提供参考。     

电驱动高地隙车辆滑转率滑模控制研究

为实现四轮独立驱动高地隙车辆在田间路况下正常工作,防止车轮过度滑转,设计一种滑转率控制器,该控制器通过反馈数据计算出各轮的实际滑转率,再结合滑模变结构算法对4个驱动轮力矩进行分配,从而控制滑转率到目标值。试验结果表明:1)该滑转率控制器能够有效的控制车轮的滑转;2)使用该控制器时,车辆在1s内达到稳定状态;而未使用时,车辆需要3~4s达到稳定状态;3)使用该控制器能够有效减小路面变化对车辆速度的影响;4)当车辆遇到障碍时,车轮的滑转率能在1~2s内恢复至目标值,表明该控制器具有鲁棒和快速响应的特性。     

履带车辆小半径差速转向时滑转的载荷比研究

为分析履带车辆差速转向机构的转向性能,在考虑滑转的履带车辆实际转向情况的基础上,对履带车辆小半径差速转向时其载荷比和转向半径的关系进行理论分析,并获得两者间关系。通过样机试验和数据计算获得小半径差速转向且考虑滑转时的载荷比和转向半径数值,并绘制考虑滑转时载荷比与转向半径的实际关系曲线,发现在考虑滑转条件下实际转向时消耗的功率小于理论转向时消耗功率,且小半径差速转向时内侧履带滑转率大于外侧履带滑转率,同时发现根据土壤剪切作用也可以计算出考虑滑转的载荷比,虽然该方法计算的载荷比在数值上与实测载荷比有一定误差,但因其无需进行扭矩测试,可作为载荷比的定性分析方法,研究可为采用液压机械双功率流的差速转向机构履带车辆的研究提供参考。     

火山灰石砾含量对烤烟苗期生长的影响

[目的]研究水田土和旱地土添加火山灰石砾比例对烟草农艺性状和生理指标的影响,为植烟土壤的改良提供参考.[方法]以盆栽烤烟云87为材料,分析不同环境条件下纯旱地土、纯水田土及与10％、20％、30％的火山灰石砾混合、纯火山灰土等9个处理对移栽后苗期烤烟农艺性状和生理指标的影响.[结果]相对于其他处理,纯火山灰土处理的烟株苗期长势较好;纯水田土和纯旱地土处理的烤烟苗期长势相对优于添加火山灰石砾处理.在一定时期内,随着火山灰石砾比例的增加,水田土添加火山灰石砾处理的烟株株高、茎围、最大叶面积均有提升,旱地土添加火山灰石砾处理的烟株株高、茎围、最大叶面积呈增加趋势.在移栽后15～36 d,随着水田土添加火山灰石砾比例的增加,大田盆栽烤烟根系活力、NR活性显著降低,但叶绿素a与叶绿素b变化不明显.[结论]纯火山灰更有利于烤烟前期生长,水田土较旱地土利于烤烟前期生长;随着时间的延长,不同土壤类型添加不同比例火山灰石砾对烟株生长的影响逐渐变弱.     

微耕机土壤耕作部件田间测试平台的研制

针对室内土槽试验难以真实模拟田间试验的工作状况,在SR1Z–135型多功能微耕机的基础上,研制了微耕机土壤耕作部件田间测试平台。该平台由传动系统、测试系统、试验系统和行走系统组成,可在田间实际工况下对旋耕刀、深耕刀、防缠刀和起垄器进行性能测试,并实时显示和处理这些待测部件的转速、转矩及功率信息。田间验证试验结果表明:微耕机旋耕刀组平均转速为47 r/min时,平均转矩为226 N·m,平均功率为1.114 kW;微耕机旋耕刀组平均转速为100 r/min时,平均转矩为238 N·m,平均功率为2.568 kW,与室内土槽试验获得的旋耕刀组的基础数据基本一致。测试平台运转顺畅,行驶平稳,耕深稳定。     

三江平原草甸土水田土壤酶活性的演变特征

[目的]明确三江平原水田土壤酶活性的演变特征。[方法]以三江平原水田土壤类型(亚类)草甸土为调查对象,采用室内分析方法,揭示土壤酶活性随水田垦殖年限的变化趋势。[结果]旱田土壤开垦为水田后,随垦殖年限的增加,草甸土水田土壤酶活性有不同程度的变化趋势;耕层草甸土脲酶活性随垦殖年限的增加均显著降低,草甸土犁底层脲酶活性在垦殖为水田后降低;随垦殖年限增加,草甸土垦殖为水田后磷酸酶活性在各层均表现降低趋势;草甸土过氧化氢酶活性在垦殖为水田后犁底层和心土层表现降低趋势,而耕层有增加趋势;草甸土垦殖为水田后转化酶活性在耕层和犁底层降低,在心土层上升。[结论]草甸土在垦殖为水田后土壤酶活性演变速率不同。     

设施少土基质栽培对辣椒生长的影响

[目的]探索最为适宜阿图什市的设施少土基质配方和相关配套栽培技术,为设施少土栽培技术在全疆适宜地区推广应用提供理论依据.[方法]采用基质槽双行栽培方式,研究不同配比少土基质对辣椒生育期、农艺性状、产量及病虫害发生情况的影响.[结果]在加入少量土壤的前提下,羊粪加菇渣不同配比基质的处理:V土∶V羊粪∶V菇渣=2∶4∶4的组配能明显促进辣椒的生长发育,主要表现在定植后的成活率较高,株高、茎粗的增大,提前开花坐果期,生物产量及经济产量提高,衰败期延迟;同时可明显提高植株的根系活力,促进根系生长,增加根冠比.[结论]在阿图什市,V土∶V羊粪∶V菇渣=2∶4∶4是辣椒少土基质槽栽培的适宜基质配方,可在新疆适宜地区推广应用.     

用于滑转率控制的拖拉机机组瞬态阻力模拟器

在室内土槽台车上，研制了用于滑转率控制实验的拖拉机机组瞬态阻力模拟器，利用磁粉制动器作为施力装置。它可以替代拖拉机机组中的犁和电液伺服系统，既能模拟静态阻力和阻力扰动，又能模拟犁调节过程中的阻变化，这为研究滑转率控制系统的特征、寻求最佳控制算法提供了必要的实验手段。     

广西甘蔗线虫种类及分布

[目的]了解广西甘蔗主产区甘蔗线虫的种类、分布及虫口密度等信息,为进一步深入研究及有效防控提供科学依据.[方法]采集桂南沿海、桂南、桂西南、桂中、桂西11个主要蔗区甘蔗线虫土样,采用贝尔曼浅盘漏斗分离法对线虫进行分离,在光学显微镜下鉴定种类及数量.[结果]共收集到甘蔗寄生线虫16属,占线虫总数的70.3%,腐生线虫占29.7%;在寄生线虫中,以螺旋线虫和矮化线虫为主,分别占54.0%和26.9%,其次是短体线虫,占12.1%.水田蔗地线虫数量比旱坡地多,宿根蔗地比新植蔗地多;水田及宿根蔗地矮化线虫和短体线虫比旱坡地及新植蔗地多,但水田及宿根蔗地螺旋线虫比旱坡地及新植蔗地少.[结论]共鉴定出16个属的寄生线虫,优势寄生线虫为螺旋线虫、矮化线虫和短体线虫.研究结果为广西甘蔗主产区开展线虫普查及线虫病害防治和检疫奠定了基础.     

草甸土水田土壤物理性质的变化规律

[目的]阐明水田土壤物理性质的演变规律。[方法]以草甸土为研究对象,通过室内分析方法,研究水田随开垦年限的增加土壤物理性质的变化规律。[结果]草甸土水田随开垦年限增加,土壤物理性质变化规律不尽相同;在耕层,草甸土随开垦年限增加土壤容重均升高;在犁底层,土壤容重逐年上升;在心土层,草甸土土壤容重开垦为水田后显著降低。在耕层,草甸土固相比和液相比开垦为水田后均呈增加趋势,气相比在各层随开垦年限增加均呈下降趋势;在犁底层和心土层,草甸土开垦为水田后液相比均呈上升趋势,固相比在犁底层呈上升趋势,在心土层均呈下降趋势。随开垦年限增加,在耕层,草甸土粉粒开垦为水田后均呈上升趋势,黏粒表现为降低趋势;在犁底层,草甸土开垦为水田后黏粒下降;在心土层,草甸土黏粒和粉粒与旱田相比均表现为上升趋势,砂粒则下降;草甸土砂粒在耕层上升。[结论]随开垦年限增加,草甸土的物理性质已逐渐向水田演变。     

牡丹江地区大字杜鹃引种研究

[目的]驯化大字杜鹃（Rhododendron schlippenbachii Maxim.）,使其适应黑龙江省东南部地区露地栽培,为园林应用提供新品种.[方法]引种大字杜鹃进行露地栽培试验,研究喷施生根粉、遮阴、覆盖松针土3种方法的影响.[结果]喷施ABT生根粉对大字杜鹃生长促进作用显著;在高温天气下,选择遮阴率为50％的遮阴网遮阴,或在土壤表面覆盖5cm厚的松针土较均适宜大字杜鹃的生长.[结论]该研究可为大字杜鹃在黑龙江东南部地区的引种栽培提供科学依据.     

基于Globe-Logging TDR系统的棉花土壤水分与温度研究

[目的]研究基于Globe-Logging TDR系统的棉花土壤水分与温度的变化规律.[方法]在棉花土壤中分10、20、30以及40 cm土层深度水平埋装一根Globe-Logging TDR测量探针,通过无线网络在线监测7月棉花土壤水分和土壤温度的变化规律.[结论]在不降雨或不灌水的情况下,深层土土壤水分要高于浅层土,深层土的土壤含水率与土壤温度呈反比例关系;当土壤温度高于最低气温时,土壤温度随着土层深度的增加而升高.[结果]该研究可为Globe-Logging TDR系统的推广应用提供参考.     

双螺旋旋耕埋草模型刀辊工作扭矩试验

为研究双螺旋旋耕埋草刀辊对水田土壤耕整时的工作性能,以相似原理为理论依据,基于LabVIEW搭建扭矩测试平台,制作与原型大小比例为1∶2的模型刀辊,以工作扭矩为评价指标,以土壤含水率、前进速度、刀辊转速和耕深为试验因素,在室内土槽条件下对该模型刀辊的工作扭矩进行研究。单因素试验结果表明:在试验范围内,模型刀辊的工作扭矩随前进速度的增加而增大,随刀辊转速的增加而减小。选取L18(37)正交表,开展上述4因素对模型刀辊工作扭矩影响的正交试验,极差结果显示,土壤含水率、耕深、前进速度及刀辊转速对模型刀辊的工作扭矩的影响程度依次降低,方差分析结果显示,土壤含水率、耕深、前进速度对工作扭矩有极显著的影响,刀辊转速对工作扭矩影响不显著。