铲齿-双滚筒组合式花生捡拾装置研制

两段收获是国内花生机械化收获主要方式。大中型花生捡拾收获机所配置的弹齿滚筒式捡拾装置结构复杂且易损坏,捡拾过程中不仅存在植株抛起、壅堆、漏捡和掉果等问题,弹齿弹出地面时也会造成扬尘,严重制约了花生收获作业效率、增加花生损失,加剧环境污染。针对上述问题,该研究在分析弹齿滚筒捡拾花生过程基础上,提出了由铲齿、拨秧滚和捡拾滚（简称双滚筒）构成的花生捡拾机构,研制出相应的捡拾装置样机并进行田间性能试验;基于Box-Behnken中心组合设计原理,以植株捡拾率和荚果落果率为试验指标、以机组前进速度、捡拾速比和铲齿半径为试验因素进行了正交试验,并对试验因素进行优化。试验结果表明,铲齿-双滚筒组合式花生捡拾装置作业中不存在植株抛起、壅堆和弹齿扬尘等问题;在田间试验条件下,作业速度为1.2 m/s、捡拾速比为1.2、铲齿半径为498 mm时,花生植株捡拾率高于99.22%,落果率低于1.84%,均优于花生捡拾作业标准要求。铲齿-双滚筒研究结果对解决国内花生捡拾收获机存在的捡拾问题具有重要意义。     

美国花生脱壳加工技术特点及启示

脱壳加工是花生进入消费领域前的关键环节,其技术与装备水平决定了花生果仁质量,关系到花生食品安全。美国先进而独特的花生脱壳加工技术,是其花生制品丰富及国际竞争力提升的重要原因之一。为发掘可供中国借鉴的技术和经验,在实地考察基础上,运用社会调查法、文献研究法和经验总结法,从美国花生脱壳概念、加工分类及其重要性入手,系统分析了美国花生脱壳加工方式、脱壳厂及脱壳加工装备、典型花生脱壳工艺及装备配置流程。分析了美国花生收储、脱壳和销售的产地化、一体化和工厂化脱壳加工等特点。总结了花生脱壳技术和设备的最新进展,包括果仁储藏技术、典型花生脱壳加工工艺等技术和在脱壳加工装备总体构成中增加花生与果仁处理设备、独立驱动多滚筒花生脱壳机分级脱壳等。分析了中国花生脱壳技术概况和向双滚筒循环脱壳、设备大型化发展等最新进展。针对中国花生脱壳加工的主要问题,在分析中国国情和借鉴美国花生脱壳加工经验的基础上,提出了进一步加强脱壳技术研究、提高花生预处理、果仁精选技术与储藏技术、建立适当规模的花生收储与脱壳中心和提高花生产业有序化等发展建议。     

4LH2型半喂入自走式花生联合收获机的研制

介绍了作者研制的4LH2型半喂入自走式花生联合收获机的整机和主要工作部件的结构设计、技术性能及技术特点.设备主要包括底盘、传动系统和作业组件,整体采用侧向配置式,底盘采用450型半喂入稻麦联合收割机底盘;传动系统采用分路传动,并配有液压无级变速系统;作业组件包括扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、清土装置、摘果装置、清选系统和集果系统等.试验考核和示范应用表明,该机性能稳定,作业顺畅,主要指标为:果实损失率2.3%,摘果破损率0.45%,果实清洁度99%,设备可靠性系数96.2%,各项检测指标均达到或超过该机的设计技术指标.     

全喂入花生捡拾收获机喂入量建模与试验

为解决中国全喂入花生捡拾收获机作业时因喂入量波动导致作业性能下降甚至出现机械故障,而花生捡拾收获机喂入量相关基础研究又缺失的问题,该文以团队前期所研制的4HLJ-3000型全喂入花生捡拾收获机为研究对象,提出了基于捡拾台动力输入轴扭矩的喂入量监测方法。通过对捡拾台进行动力分析,得出了捡拾台动力输入轴扭矩和喂入量的数学模型。利用捡拾台动力输入轴转速、扭矩和功率等工况数据监测存储分析管理系统进行了扭矩和喂入量的道路监测试验。对试验结果进行了线性函数、幂函数、指数函数和二次函数拟合回归分析,结果表明二次函数模型拟合度较高,其决定系数R2为0.990。对二次函数拟合曲线进行分析,结果表明,当喂入量小于等于3.0 kg/s时,随着喂入量的增加扭矩缓慢增加;当喂入量大于3.0 kg/s时,随着喂入量的增加,扭矩急剧增加,且转速随之降低。模型验证试验的结果表明,所建立的二次函数模型具有较好的准确性,绝对偏差率范围为0.42%～2.43%,平均偏差率为1.40%,且喂入量越大,偏差率越大。对喂入量和扭矩的函数模型进行了田间试验,结果表明,扭矩偏差率范围为1.90%～3.58%,平均偏差率为2.65%。研究结果可为全喂入式花生及其他作物捡拾收获机结构优化设计及喂入量的智能测控提供参考。     

振动筛式花生收获机的设计与试验(简报)

介绍了4H-800型振动式花生收获机的总体结构、工作原理、技术特点以及关键部件结构与工作参数设计等。该设备主要由挖掘铲、单侧立式切割器、振动筛、驱振组件、行走轮、动力传动装置及机架等组成,与11～13.2 kW拖拉机配套使用,一次完成两行花生收获。试验和示范应用表明,该机具有作业顺畅、运行可靠、清土率高、损失率低等特点,纯生产率达0.1 hm2/h、总损率1.5%、破损率0.1%、含土率7.5%,各项指标优于行业和地方标准规定。     

马铃薯机械化收获技术与装备研究进展

中国马铃薯种植面积、总产量均居世界首位,机械化收获是马铃薯机械化生产中关键环节。目前,国内马铃薯机械化收获率较低,马铃薯收获装备是农机领域的短板弱项。该文分析了当前我国马铃薯机械化收获的发展现状、特点及制约因素,重点阐述了国内外马铃薯杀秧、减阻降耗挖掘、防堵限深控制、自动对垄作业、高效分离、低损收获、多功能行走底盘、人机交互等关键技术研究进展,分析对比中国和欧美、日韩等国家在马铃薯机械化收获装备上的差异,指出国内马铃薯机械化收获技术上的不足。针对国内马铃薯种植范围广、种植模式多样、丘陵山区小块地种植面积占比大的特点,提出分段收获和联合收获是国内马铃薯机械化收获的趋势,并对低损高效分离装置、卡脖子技术突破、农机农艺深度融合及政策导向进行展望,以期为中国马铃薯机械化收获技术进一步发展与研究提供借鉴。     

收获时期及干燥方式对花生品质的影响

为探索不同收获期和后熟干燥方式对花生品质的影响,该研究以泰花5号花生为试验对象,采用在株晾干法、鲜摘晾干法、鲜摘催干法3种方法对3个时期收获的花生进行后熟干燥品质对比测试分析。结果表明,在同一收获期中,在株晾干法花生百果质量、百仁质量显著高于其他2种方法,该后熟干燥方法的增重作用随收获期提前而更明显(P0.05);但在相同后熟干燥方法中,提前2周收获的干燥荚果百果质量、百仁质量均显著低于前1周和原定收期收获的花生荚果(P0.05)。自然晾晒干燥期间,在株晾干花生果壳、果仁含水率均高于同期鲜摘晾干果壳、果仁含水率,两种晾干方式含水率差异在初期逐渐增加、随后逐渐减小直至达到相当的最终含水率。鲜摘晾干和鲜摘催干果仁粗蛋白、粗脂肪均未见显著差异(P0.05),而在株晾干果仁粗蛋白、粗脂肪含量分别增加了3%、2%左右;而收获期越早,果仁粗蛋白和粗脂肪含量越低。在果仁不饱和脂肪酸总相对含量上,鲜摘晾干、在株晾干果仁与新鲜果仁未见差异(P0.05),但机械催干果仁显著低于新鲜果仁(P0.05)。在果仁氨基酸组成方面,经3种不同后熟干燥方法后,8种主要氨基酸及氨基酸总含量均呈现在株晾干含量最高、鲜摘晾干其次、机械催干最低的差异(P0.05)。在株晾干花生果柄横断面显微结构观察表明,果柄在干燥初期仍保留对水分、养分等物质输导、贮藏的空间通道,为荚果的物质代谢和积累提供必要条件。该研究结果为花生生产实践提供参考。     

4H-2型花生收获机的设计原理及运动特性分析

4H-2型花生收获机是作者根据中国花生的种植与生长特点自行研制的一种新型的花生收获机械。该收获机突破了以往机型挖掘铲与分离链相配合的传统工作方式,创建了摆动挖掘原理将挖掘与分离两大机构融为一体,实现了将花生的挖掘和除土依次完成;收获部件首次利用反平行四边形机构传动,实现了两工作部件的等角度、反方向摆动,使机架承受的侧向力相互平行,机组工作平稳;收获部件摆动前进,工作阻力小。其主要技术特点是功耗小、效率高、收获损失少、地下无残膜。整机结构紧凑,性能可靠,造价低,调整使用方便。该收获机已获国家专利(专利号：Z     

花生机械收获中根、茎、果节点的力学试验与分析（英）

为了降低花生挖掘收获、摘果、脱壳作业,特别是花生联合收获中的掉果率、破碎率,该文利用CTM-4503型万能材料试验机及相关测试设备,对花生收获期前后近一个月(28 d)花生的秸秆、根茎节点、果根节点、果壳结合处分别做了拉伸与剪切力学性能试验与分析.通过试验,得到了花生的秸秆、根茎节点、果根节点、果壳结合处最大许用抗拉与抗剪应力;经力学性能理论分析,确定了花生最佳收获期(以鲁花14为例,最佳收获期为播种后的(122±1) d),给出了现行的花生联合收获采用的夹持收获中最大许用夹持力(49.71 N)和最大许用拉力(70.84 N);通过试验分析得出花生挖掘收获中主要机械损失为根茎节点断裂(95.7%),并根据农业部发布的花生收获机作业质量行业标准所给出的作业质量指标,给出了在花生挖掘收获时的最大拉力(9.51 N);通过花生果结合处的剪切试验,给出了不同时期花生果结合处最大抗剪强度.这为花生收获、摘果、脱壳装置,特别是联合收获装置的研制与优化设计提供了参考.     

半喂入四行花生联合收获机自动限深系统研制

为提高4HLB-4型半喂入四行高效花生联合收获机智能化水平和作业顺畅性、降低收获时果实漏挖率和破损率,综合运用电子传感器技术、液压传动技术和微处理器控制技术设计了一套自动限深系统。该系统由限深仿形机构、挖掘深度调整机构、液压执行系统、单片机控制系统和控制软件组成。田间收获试验表明,自动限深系统工作稳定可靠,4HLB-4型半喂入四行花生联合收获机采用该装置后平均漏挖率为1.08%,平均破损率为0.94%,平均挖掘深度为123 mm。通过与人工限深收获试验结果对比发现平均漏挖率降低了2.13个百分点,平均破损率降低了1.4个百分点,平均挖掘深度偏差降低了11 mm,而且挖掘深度偏差更加稳定。该研究可为其他土下果实收获机械自动限深系统的研制提供参考。     

切流式花生全喂入联合收获机清选机构设计

针对切流式花生全喂入联合收获机清选环节果杂分离不清、损失率高、缠膜挂秧、筛面堵塞等难题,该文设计了一种风筛组合、无阻滞、大小杂并除的清选机构,其主要由上层筛(杆筛)、下层筛(多阶弹性筛和后筛)、抖草轮、偏心套、风机等组成。该文运用动态静力学方法研究了筛面物料的相对运动,分析了物料相对筛面上滑、下滑、从筛面跃起的极限条件,确定了振动筛主要运动参数的理论值域;运用达朗伯原理开展了交变载荷下筛体的受力分析,确定了筛体关键结构参数。该文对影响清选作业质量主要因素开展了试验研究,试验结果表明:影响清选机构综合作业质量的主次作用因素为主风机转速、振动筛振幅、振动频率,较优参数组合为主风机转速2 100 r/min、振动筛振幅12.5 mm、振动频率9Hz,此时清选损失率5.03%、荚果含杂率5.39%;清选机构作业顺畅性较好,较少出现缠膜挂秧、筛面堵塞现象。研究结论可为切流式花生全喂入联合收获机清选机构的设计提供理论参考。     

Policies related to combating desertification in the United States of America

Desertification in the United States of America is very complex and difficult to combat on a continuing basis and on a large scale. It can be due to improper agricultural practices, livestock grazing, mining, fire management, recreation practices, deforestation, urbanization, and introduction of exotic species. Thus, national, state, and local policies must deal with a wide range of circumstances and land uses, and they must be comprehensive and dynamic, providing flexibility as issues, knowledge, and needs change. The United States can demonstrate many causations, but also successes, in combating desertification. However, much more work is needed to assure sustainable use of millions of hectares, particularly in the drylands of the western United States. A vigilance on policies and their implementation is required to assure that efforts to combat desertification are effective. Over time, some policies outlive their purpose and require change, but that is not always easy to achieve, and many times it takes a concentrated effort over several years or more to bring about, especially if that policy has its basis in law. Although this process sometimes seems slow, new laws continue to be enacted and policies are adopted that address land uses and the difficult task of combating desertification. Several examples are offered to show the variety of actions taken and processes used in the United States. © 1998 John Wiley & Sons, Ltd.     

Mapping Extent and Change in Surface Mines Within the United States for 2001 to 2006

A complete, spatially explicit dataset illustrating the 21st century mining footprint for the conterminous United States does not exist. To address this need, we developed a semi‐automated procedure to map the country's mining footprint (30‐m pixel) and establish a baseline to monitor changes in mine extent over time. The process uses mine seed points derived from the U.S. Energy Information Administration (EIA), U.S. Geological Survey (USGS) Mineral Resources Data System (MRDS), and USGS National Land Cover Dataset (NLCD) and recodes patches of barren land that meet a “distance to seed” requirement and a patch area requirement before mapping a pixel as mining. Seed points derived from EIA coal points, an edited MRDS point file, and 1992 NLCD mine points were used in three separate efforts using different distance and patch area parameters for each. The three products were then merged to create a 2001 map of moderate‐to‐large mines in the United States, which was subsequently manually edited to reduce omission and commission errors. This process was replicated using NLCD 2006 barren pixels as a base layer to create a 2006 mine map and a 2001–2006 mine change map focusing on areas with surface mine expansion. In 2001, 8,324 km² of surface mines were mapped. The footprint increased to 9,181 km² in 2006, representing a 10·3% increase over 5 years. These methods exhibit merit as a timely approach to generate wall‐to‐wall, spatially explicit maps representing the recent extent of a wide range of surface mining activities across the country. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

美国航空静电喷雾系统的发展历史与中国应用现状

航空静电喷雾系统是传统静电喷雾技术在空中操作平台上的专门应用,是航空植保技术的重要内容。美国在上个世纪60年代开始开展航空静电喷雾的技术研究,本文着重介绍了美国航空静电喷雾系统近50a的发展历史和相关的测试工作,包括航空静电喷雾系统的早期研究和持续改进,以及最终的系统模型确定。航空静电喷雾系统可有效减少施药液量和提高药液沉积量,但是仍然存在如何提高病虫害防治效果和减少下风处的喷雾飘移等方面的问题,航空静电喷雾系统针对不同作物和病虫害的适用范围和最佳作业条件还需要进一步的研究和探索。然而,航空静电喷雾系统的巨大优势已经奠定了其在现代农业航空发展中的地位,随着不断的试验研究和评估,现代航空静电喷雾技术必将继续支持农业航空产业的发展。     

我国农业机械化的新形势和水稻生产机械化问题

介绍了中国农业机械化发展现状与前景,分析了在中国农业发展的新阶段农业机械化发展所面临的新形势。结合中国国情,对中国发展水稻机械化生产尤其是不同类型区域的技术体系和政策措施进行了概括,提出了发展水稻机械化生产的指导方针。通过国际经济技术的交流与合作,引进吸收先进技术,加快我国农业机械化的发展     

弹性揉搓式马铃薯联合收获机设计与试验

针对现有马铃薯联合收获机薯土分离与清土除杂效果不够理想，伤薯率、破皮率和含杂率较高等问题，该研究采用“双重振动分离+弹性揉搓除杂+缓冲减损集薯输送”收获工艺，设计了一种弹性揉搓式马铃薯联合收获机，主要部件包括挖掘装置、液压调控薯土分离装置、弹性揉搓清土除杂装置和缓冲减损集薯输送装置等。在阐述整机结构、收获工艺特点和工作原理的基础上，分析马铃薯运行轨迹、碰撞过程及土块破碎透筛过程，确定双重振动薯土分离段、弹性揉搓清土除杂段和缓冲减损集薯输送段的结构及运行参数，以满足高效分离除杂和减损防损需求。通过田间试验验证，在挖掘深度为220 mm，作业速度分别为3.17和4.16 km/h时，损失率分别为1.17%和1.43%，伤薯率分别为1.30%和1.27%，破皮率分别为1.98%和1.84%，生产率分别为0.41 和0.54 hm²/h，各项性能指标均满足相关标准的要求，可为装备研发和优化改进提供参考。     

近30年中美玉米带生长季干旱特征的差异及成因分析

气候变化背景下,中美两国玉米的种植均受到了干旱灾害的严重影响。为有效借鉴美国抗旱减灾措施与经验,利用1986?2015年位于中国东北和美国大平原的世界两大黄金玉米带的气象资料,计算其标准化降水蒸散指数(SPEI),通过线性倾向估计、相关性检验等统计方法,比较两地干旱特征的差异并分析其成因。结果表明：与美国相比,中国东北玉米带生长季的太阳辐射较高、平均气温较低、降水更为稀少且集中在玉米生长后期,美国玉米带生长前、后期的降水较均衡;两地不同生育阶段的SPEI年际波动及干旱频率、强度和干旱范围的时间变化均有明显不同,且在空间分布上具有各自的特征;由于中国东北玉米带生长季出现异常高温少雨高辐射天气的频次高于美国玉米带,故其在玉米生长前、后期的干旱频率及强度均高于美国,尤其生长后期因美国异常天气出现频次较低,两地差异更为显著。两地具有较为一致的光温水演变特征,导致其干湿变化趋势较为一致,即玉米生长前期均趋于湿润而后期趋于干旱,但仅美国玉米带生长前期湿润化趋势明显,其原因主要是该生长期降水明显增加及辐射显著降低。在应对干旱威胁时,美国可能会较注重对玉米带前期干旱的管理,而中国东北除关注前期干旱管理外,还需特别重视玉米生长后期的抗旱措施保障。因此,在借鉴国外抗旱减灾经验时,需充分考虑国内外干旱灾害发生规律及灾害主导因子的不同,从而对抗灾措施进行相应调整。