新疆酿酒葡萄振动采收装置设计与试验

酿酒葡萄收获具有季节性强、占用劳动量大等特点,而机械化采收是酿酒葡萄收获的必然趋势。为此,针对新疆酿酒葡萄种植特点及采收作业要求,在测定了酿酒葡萄果蒂连接力的基础上,设计了一种由牵引架、工作部件和驱动部件等组成的酿酒葡萄振动采收装置,确定了其工作参数及关键结构参数,并进行了初步试验。结果表明:采用振动原理开展酿酒葡萄采收作业在技术层面是可行的,装置的研究为酿酒葡萄收获机的研制提供一定的理论与技术基础。     

酿酒葡萄振动脱落机构运动分析及研究平台设计

为提高酿酒葡萄采收效率、降低采收成本,设计了酿酒葡萄果实振动脱落机构,并对该机构进行了运动分析,得出了驱动部分角位移表达式及工作部分肋条末端有效振幅的表达式。利用ADAMS参数化宏命令及二次开发功能搭建了该机构虚拟样机研究平台,并赋予各参数值进行了虚拟仿真分析同理论计算分析对比,曲柄旋转1圈摇杆偏离初始位置的角位移、肋条末端有效振幅的理论分析结果与虚拟样机研究平台仿真结果吻合,验证了脱落机构理论分析的正确性和虚拟样机研究平台的可行性。     

末端驱动式酿酒葡萄分离机构的设计及分析

为实现酿酒葡萄采收机械化,提出了新疆酿酒葡萄种植特点的振动分离机构设计要求。为此,设计了肋条末端驱动式酿酒葡萄振动分离机构,并阐述了该机构的结构及工作原理。利用ADAMS仿真软件对振动分离机构运动过程进行了仿真,获得振动分离机构运动的速度、加速度、位移的变化规律,验证表明机构设计合理。     

夏季酿酒葡萄修剪机的设计与试验

针对夏季酿酒葡萄修剪工作劳动强度大、效率低、修剪质量难以保证等问题,结合新疆酿酒葡萄种植模式,研制了一种夏季酿酒葡萄修剪机。首先对整机结构、工作原理、关键部件设计进行说明,然后运用Box-Benhnken中心组合试验方法对试验因素进行分析,以刀具转速、作业速度、含水率进行试验并进行响应曲面分析,建立曲面响应三维模型,并最终得出最优工作参数组合。试验结果表明:当作业速度1.5m/s、刀具转速1 200r/min、含水率65%时,切断率达到最大为96%。该机具作业性能可靠,各项指标满足性能设计要求。     

基于平面运动的酿酒葡萄采收装置设计与试验

针对新疆酿酒葡萄树形松散、枝干较细等特点,利用曲柄摇杆机构中连杆与肋条相连,设计可实现平面运动的酿酒葡萄采收装置。对装置开展运动分析,构建采收装置运动学模型,确定影响装置工作性能的主要影响因素为曲柄转速、曲柄长度、肋条调节杆长度和夹持间距。建立酿酒葡萄采收装置虚拟样机,并进行仿真分析,获取肋条各作用点速度与加速度仿真数据,通过加速度分析可知,肋条两侧加速度均可满足酿酒葡萄振动采收需求。以曲柄转速、曲柄长度、夹持间距和肋条调节杆长度为影响因素,以分离率和破损率为指标,开展四因素三水平正交试验,获取最佳参数组合为曲柄转速840 r/min、曲柄长度28 mm、夹持间距100 mm、肋条调节杆长度410 mm,验证装置设计的合理性。     

酿酒葡萄收获机输送装置试验

为探索酿酒葡萄收获机输送装置工作性能,采用Central Composite Design试验设计与响应曲面优化方法对输送性能进行优化研究,以输送成功率为响应指标,建立了输送成功率数学回归模型。利用残差对回归模型进行可靠性诊断,验证了输送成功率回归模型的可靠度高;对试验结果进行了显著性分析,表明影响输送成功率的因素依次为挡板间隙、输送速度、酿酒葡萄质量(喂入量),且驱动拨爪链主动轮转速及酿酒葡萄质量交互作用显著。应用Optimization(最优化)功能,以输送成功率最大化为优化目标,得到了最优参数组合。     

酿酒葡萄激振机构驱动结构的设计与分析

利用RSSR空间四杆机构动态性能好、能产生理想复杂空间运动轨迹及结构紧凑等优点,针对酿酒葡萄采收,设计了一种基于RSSR空间四杆偏心激振机构的驱动结构,该机构为一对曲柄呈180°、其余杆件对称布置的并联设计。对空间RSSR四杆机构进行了运动分析,获得了输出摆动角位移方程,基于Adams建立了并联RSSR空间四杆机构的运动学模型,并通过仿真分析得到运动的变化规律。RSSR空间四杆机构的参数与设计结果满足振动采收机构的运动要求,为酿酒葡萄收获机的研发奠定了基础。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄滴灌水肥一体化试验研究

在宁夏贺兰山东麓葡萄种植基地,以5年生赤霞珠酿酒葡萄为供试材料,布置田间试验,针对葡萄需水需肥规律开展滴灌水肥一体化研究,分析不同灌溉定额及不同施肥量对葡萄产量和品质的影响,确定砾石土壤条件下酿酒葡萄灌溉制度。试验结果表明:随着灌溉定额增加可提高葡萄产量,当灌溉定额为3 825m3/hm2时,产量最大,但超过一定限度后,随灌溉定额增加产量出现下降趋势;增加施肥量在一定程度内可提升葡萄产量。不同施肥量、灌溉定额对单宁影响显著,变异系数分别为25.08及54.03,其他品质指标受其影响不显著,且灌溉定额对品质影响明显大于施肥量影响。减小灌溉定额可在一定范围内提高可溶性固形物含量,减小施肥量能显著降低滴定酸含量,单宁含量增加明显,有利于改善葡萄品质。     

新疆酿酒葡萄生产机械化现状分析

本文介绍了新疆酿酒葡萄种植模式及特点,着重分析了新疆葡萄生产中埋藤、施肥、植保、收获、残枝处理等环节的机械化研究现状。实现葡萄生产机械化,需从规范种植模式和机械技术研究上着手,并提出了葡萄生产机械化发展方向。     

PJZ-1型酿酒葡萄剪枝机设计与试验

我国酿酒葡萄栽培面积逐年增加,因气候条件酿酒葡萄进入冬季前需要进行剪枝作业,目前冬季剪枝作业主要以人工修剪为主,存在劳动强度大、效率低和成本高等问题。设计了一种适于酿酒葡萄冬季埋藤前的机械化修剪机具,该机主要由机架、自动避障装置和液压驱动的旋转式剪枝装置等组成。试验选取3年株龄的赤霞珠品种作为试验对象,以割刀转速和作业速度为试验因素进行酿酒葡萄田间剪枝试验。试验结果表明:当机具作业速度3.0 km/h,割刀转速2 000 r/min时,剪断率为98.3%;当机具作业速度3.0 km/h,割刀转速＞2 500 r/min时,剪断率为100%;当机具作业速度1.0~2.0 km/h,割刀转速2 000 r/min时,剪断率为100%;当作业速度4.0 km/h时,机具对酿酒葡萄剪枝作业的时间利用率86.4%时,机具的平均作业效率为0.05 hm2/h。该机具的各项性能指标均达到了设计要求,可有效地调节酿酒葡萄修剪的高度和宽度,并且具有自动避障功能,割刀转速2 000~3 000 r/min,作业速度1.0~5.0 km/h时,可以获得较高的枝条剪断率。      

合理灌溉施肥对贺兰山东麓初果期酿酒葡萄的影响研究

贺兰山东麓葡萄管理中存在大水漫灌水分利用率低以及重视氮磷钾肥,忽视中量元素和腐殖酸类肥料等问题。针对初果期酿酒葡萄需水需肥规律采用田间试验的方式分别设置合理的施肥及灌溉试验后,分别测定其生长发育以及品质和产量。结果显示:在滴灌节水50%的基础上,滴灌促进了酿酒葡萄新梢的生长,增加了叶片磷素、叶柄氮素和钾素含量积累,显著增加了果实可溶性固形物及Vc,降低了总酸度;钙镁硫肥显著提升了叶片全氮和可溶性糖含量,总酸度降低;腐殖酸肥能显著增加叶片干重,并显著提升可溶性糖和Vc含量。在滴灌条件下增施中量营养元素和腐殖酸肥对贺兰山东麓酿酒葡萄生长和产量品质有巨大促进作用。     

水分胁迫对贺兰山东麓酿酒葡萄光合特性的影响

为了掌握土壤水分胁迫对酿酒葡萄光合特征的影响,以5a生酿酒葡萄蛇龙珠为材料,在大田设置常规持水量(CK),轻度胁迫(LS),中度胁迫(MS)和重度胁迫(SS)4个田间持水量水平进行研究,分别测定不同处理下的光合指标。结果表明,随着胁迫程度的加大,葡萄叶片净光合速率(Pn)、蒸腾速率(E)、叶片气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)均呈现出不同程度的下降趋势,且CK和LS差异较小,MS和SS差异较小,水分利用效率(WUE)呈现CK-LS组和MS-SS组上下交替趋势,且酿酒葡萄的光合能力随着水分胁迫程度的增加而下降。     

水肥耦合在贺兰山东麓酿酒葡萄上的应用效果研究

针对贺兰山东麓酿酒葡萄产业发展中存在的水肥利用率低下等问题,通过田间试验研究水肥耦合对酿酒葡萄生长发育及品质的影响。结果表明:灌水4 950m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加新梢长、粒径和果穗长。灌水6 450m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加副梢长、NDVI值、SPAD值,并显著提高株高、单粒重和产量。灌水4 950m~3/hm~2,施肥960kg/hm~2能显著增加叶片鲜干比、叶柄鲜干比,该方案下水分有效利用率、气孔导度、光合速率及蒸腾速率最高。灌水4 950m~3/hm~2,施肥720kg/hm~2能显著促进果实膨大,提升了糖酸比,但对可溶性糖、单宁、花色苷及总酚等品质因素影响不显著。总之,在施肥960kg/hm~2时,以4 950m~3/hm~2为基础,增加灌水量促进了养分吸收,改善了树体长势。灌水4 950m~3/hm~2,施肥720kg/hm~2提升了糖酸比,改善了果实品质。     

人工贵腐葡萄酒香气的仪器分析与感官评价

研究酿酒葡萄经人工侵染灰葡萄孢(Botrytis spp.)后所酿贵腐酒的香气特征,旨在正确评价该技术酿造贵腐葡萄酒工艺的可行性。酿酒原料采用陕西杨凌地区正常采摘的爱格丽葡萄,采用β-葡萄糖苷酶活性较高的优选灰葡萄孢菌株人工侵染葡萄和葡萄汁,以甜白葡萄酒工艺酿造葡萄酒,以传统甜白葡萄酒和风干原料甜白葡萄酒为对照。酿造次年对酒样进行GC-MS分析,同时培训品尝员进行香气特征的感官量化分析。人工贵腐葡萄酒中高级醇含量较低,而酯类和脂肪酸含量较高,乙酸酯类最为突出。人工贵腐葡萄所酿酒和风干原料葡萄酒中含有更多的品种香气成分,尤其是萜烯醇类和去甲类异戊二烯类化合物,因此对葡萄进行灰霉菌侵染和风干过熟处理均能促进香气前体物质的水解。本试验中,羟苯甲酯仅在人工贵腐葡萄酒中存在,是其典型成分,而人工贵腐葡萄所酿酒中特有的香气成分还有γ-癸内酯、苯乙酸和2-壬酮。感官分析结果表明,人工贵腐葡萄所酿酒具有明显的焦糖、甜杏、芒果、烘烤的香气特征,风味特征最为复杂,而人工贵腐葡萄汁所酿酒香气特征及其强度相对较弱。所以,经灰葡萄孢侵染葡萄所酿贵腐葡萄酒具有典型香气成分,风味复杂纯正,该技术具有应用的可行性。     

贺兰山东麓砂质酿酒葡萄园土壤水分分布研究

针对贺兰山东麓砂质酿酒葡萄园漏水漏肥,水分利用率低等问题,采用田间试验,分别设置沟灌、单管滴灌和双管滴灌的方式,研究土壤水分分布及葡萄需水规律,从而制定适宜的灌溉制度。结果表明,沟灌水分下渗基本在70cm内的根系分布层,灌溉后期含水率低,灌溉周期为13d;双管滴灌水平侧渗区域主要集中在20～45cm的葡萄毛根活动区域,垂直入渗在在60cm根系分布区内,灌溉周期为9d;单管滴灌垂直下渗速率高于侧渗速率,灌溉周期为7d。单管滴灌方式便于大规模的葡萄机械化管理,最佳水分管理方式为增加单次灌溉时间让单次灌水量达到450m3/hm2。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄耗水规律及灌溉制度优化研究

以宁夏贺兰山东麓大田滴灌酿酒葡萄为研究对象,分析不同灌水处理条件下土壤含水率、耗水规律、品质、产量及水分生产效率的变化,基于多因素提出优化酿酒葡萄滴灌灌溉制度。主要结论有:不同生育期土壤含水率随土层深度呈下降趋势,生育期内果实膨大期土壤含水率最高。阶段耗水量呈现开花期、初果期小,萌芽期、果实膨大期、着色成熟期大的"下开口抛物线"分布,果实膨大期为耗水高峰期,日均耗水量2.26~4.48 mm/d。3 600 m3/hm~2时滴灌酿酒葡萄的可溶性固形物、总酸等含量较优,品质较好,产量、水分生产效率最高。(4)推荐优化酿酒葡萄滴灌灌溉制度为:灌溉定额3 600 m3/hm~2,灌水次数13次,其中萌芽期3次,开花期1次,初果期2次,果实膨大期4次,着色成熟期3次。     

拖拉机用发动机振动性能检测系统的研究

设计了拖拉机用发动机振动系统检测方案,介绍了系统检测控制工作原理,并对数据采集(DAQ)硬件参数进行了设置。同时,基于图像化编程语言LabVIEW进行了软件设计,系统软件设计采用结构化模块程序设计,具有多种实时检测功能和友好生动的人机界面,并具有系统自检、容错和完善的统计报表功能。最后,项目以发动机3种典型工况(转速)进行了试验研究,并对数据进行了分析处理,得到发动机螺栓拧紧力矩与振幅之间的关系。     

酿酒葡萄修剪装置的设计

酿酒葡萄修剪作业直接影响酿酒葡萄的产量和品质。为此,针对新疆酿酒葡萄人工修剪劳动强度大、效率低、费用高等问题,结合新疆酿酒葡萄的种植模式和修剪要求,设计了一种酿酒葡萄修剪装置。介绍了修剪装置的整机结构和工作原理,并对旋转刀刀盘进行了运动分析,理论分析表明:当拖拉机前进速度为6km/h、旋转刀刀盘半径为200mm、刀片长度为20mm、刀片数量为4及旋转刀刀盘转速为2 000r/min时,该修剪装置可以满足酿酒葡萄的修剪要求。同时,通过AMESim液压仿真软件对修剪装置液压系统进行仿真分析,验证了修剪装置液压系统的可行性。