三七种子的物理机械特性试验

测定了不同含水率的三七种子的三轴尺寸、密度、内摩擦角、休止角以及与不同材料间的静、动滑动摩擦角和漂浮速度。结果表明:三七种子长、宽、高范围分别为5.2~7.2 mm、4.8~6.8 mm和4.0~6.0 mm;平均直径为5.62 mm,球度为90.86%,近似球体;三七种子的密度随含水率的下降逐渐减小,且与含水率呈线性相关;种子内摩擦角、休止角、滑动摩擦角皆随含水率下降呈先减小,再增大,后减小的趋势;种子平均漂浮速度为5.77~8.96m/s,平均漂浮速度与种子含水率呈正相关。     

水稻芽种物料特性的研究

对3个不同品种水稻芽种的几何尺寸、内摩擦角、休止角、滑动摩擦角、悬浮速度及密度、千粒重进行了测试。结果表明：水稻芽种三轴平均长7．0mm、宽5．0mm、高2.4mm；水稻芽种的内摩擦角、休止角、滑动摩擦角、悬浮速度随含水率的增大而增大。这些参数可为水稻芽种气吸排种器的设计提供依据。     

烟草包衣种子的物理特性研究

对烟草K326包衣种子的物理特性(三轴尺寸、千粒重、孔隙率、休止角、内摩擦角、滑动摩擦角)和空气动力学特性(漂浮速率、漂浮系数)进行测定,得到包衣种子的三轴尺寸平均值分别为1.691、1.687、1.687 mm,千粒重为5.12g,孔隙率为42％,休止角为23.49°～26.95°,内摩擦角为4.5°,与不锈钢板的滑...     

云南晒青毛茶物理特性研究

为了获得云南晒青毛茶的基本物理特性数据,以不同等级的晒青毛茶为试验材料,分别采用量筒法、注入法、斜面法和直剪法研究毛茶的容重、休止角、静摩擦角和抗剪强度。研究结果表明,晒青毛茶容重为115.2～155.8 kg/m3;休止角的变化范围为52.3°～55.2°;毛茶与不同茶机材料的静滑动摩擦角随着毛茶等级的降低逐渐增大;随着毛茶等级的降低,抗剪强度显著增大,毛茶内摩擦角均小于休止角,高等级毛茶的内摩擦角与休止角数值差距较大。     

基于农机农艺融合的三七机械化 精密播种系统研究

以野标准化、规模化、工程化冶的现代农业发展思路,探索三七现代化种植模式。引入系统思想,将三七机 械化精密播种系统分为三七工厂化育苗农艺、机械化播种流程及标准、精密播种技术3 个子系统,从农机农艺融合 的视角,通过分析各系统的方法及技术集成,研究3 个子系统的统筹协调和相互适应性;对包衣三七种子的物理机 械特性（三轴尺寸、千粒重、孔隙率、休止角、滑动摩擦角）进行测定,得到包衣种子的3 轴尺寸平均值分别为6.20, 5.82,5.46 mm,千粒重165.86 g孔隙率32%,休止角平均值23.2毅,在不锈钢板、铁皮板、塑料板上的滑动摩擦角平均 值分别为21.6,27.65,29.5。     

不同含水率黍子摩擦特性的实验研究

[目的]为给选择、确定黍子生产、加工机械设备技术参数提供依据,对黍子摩擦特性参数进行研究。[方法]以晋黍9号种子为研究对象,分别测定不同含水率条件下黍子种子的三轴尺寸、休止角以及与钢板、铁板、亚克力板间的静、动滑动摩擦系数,分析含水率对黍子形态尺寸和摩擦力学特性的影响。[结果]含水率变化对黍子几何尺寸和摩擦特性影响显著,随着含水率增加,黍子几何尺寸、休止角、滑动摩擦系数均增大;同一含水率下,黍子与铁板间滑动摩擦系数最高,钢板最低。根据实验结果,分别拟合了黍子几何尺寸、休止角和滑动摩擦系数与含水率之间的关系方程。[结论]研究结果可为黍子相关机械装备的开发与设计提供参考数据。     

荔枝果壳摩擦系数测量试验研究

依据自行设计的农业物料摩擦系数自动测量装置,针对不同品种、取样方向荔枝果壳以及不同斜面倾角,测得荔枝果壳-橡胶板、果壳-尼龙板之间的摩擦系数．结果表明,荔枝果壳-橡胶板的静摩擦系数为0．8202～O．8683,滑动摩擦系数为0．8184～O．8738;果壳-尼龙板之间的滑动摩擦系数为0．407～0．474;荔枝品种和取样方向对果壳静摩擦系数存在一定影响,对滑动摩擦系数影响不大．因此,在建模的时候可近似将荔枝果壳当成各向同性材料,这些为荔枝收获、加工、储运等设备的设计提供了参数依据．     

催芽和未催芽状态下西洋参种子的物理机械特性

西洋参是具有特殊治疗价值的贵重补益药品,国内西洋参种植农艺要求窄行距单粒密植,播种仍以人工压穴点播为主,迫切需要研制西洋参单粒精密播种机。西洋参的物理机械特性是进行西洋参精密排种器结构设计与优化的重要参数依据。对催芽和未催芽西洋参种子的基本物理参数、摩擦学特性、压缩力学特性和碰撞恢复系数等物理机械特性参数进行测量和对比分析。结果表明,未催芽种子含水率为13.85%,催芽种子含水率达到45.29%;未催芽种子千粒质量为33.320 g,催芽吸水后千粒质量增加到53.261 g;未催芽种子容重为389.984 g/L,催芽后达到522.650 g/L;西洋参种子为扁D状异形种子,催芽前种子长、宽、厚平均尺寸分别为6.20、4.92、2.91 mm,球度为72.06%,催芽后出现膨胀增大,长、宽、厚平均尺寸分别为6.24、5.04、3.35 mm,球度增加到75.69%;未催芽种子休止角和滑动摩擦角分别为37.63°、33.34°,屈服力为45.535 N,应变平均值为0.277,催芽后因籽粒吸水,种子间和种子表面粘附性较未催芽时增加,种皮变软,休止角和滑动摩擦角分别增加至38.45°、36.72°,屈服力降低为29.671 N,应变平均值0.195;西洋参种子催芽前种皮坚硬,且呈闭口状态,测得其与铁板的碰撞恢复系数为0.682;经过浸泡催芽处理后,西洋参种皮纤维结构变软,且种胚膨胀呈裂口状态,导致碰撞时变形量增大,较未催芽西洋参种子碰撞能量损失多,测得其与铁板的碰撞恢复系数为0.206。该研究结果为西洋参精密播种机关键部件的设计与优化提供了相关参数依据。     

菜籽除芒装置的试验

本文根据物料间相互揉搓除芒原理研制的菜籽除芒装置，避免了机械元件直接作用于种子造成的损伤，并能很好地脱去小粒菜籽种皮上的种毛，为进一步提纯和处理种子提供光滑的种粒．通过一次回归正交试验找出除芒装置转速、出口活门开启压力和螺距对除芒效果影响的主次作用和最佳参数组合，为进一步完善除芒装置提供了依据。经辽宁省种子公司生产试验表明，研制的除芒装置具有结构简单、工作可靠、生产率和除芒率高等特点。     

豆类杂粮作物种子物性参数的试验研究

为了获得豆类杂粮作物相关播种装备的设计依据，选取大豆、绿豆、豌豆、红豆和蚕豆5种典型豆类杂粮作物为研究对象，采用称重法、量筒法、低温烘干法等进行三轴尺寸、千粒重、含水率、密度、休止角、堆积角、摩擦系数、碰撞恢复系数、刚度系数、破碎力、弹性模量和剪切模量等相应物理特性的试验研究。结果表明：所测杂豆种子三轴尺寸的长、宽、高和球度范围分别为4.78～21.11 mm、3.58～15.63 mm、3.61～8.33 mm和0.66～ 0.97；千粒重、含水率和密度范围分别为51.9～1 548.4 g、11.5%～14.4%和1.067～1.323 g·cm^-3；所测杂豆种子休止角和堆积角的范围分别为21.840～35.199°和22.579～33.530°；杂豆种子在PVC板上的静摩擦系数最小，除蚕豆外，其他种子与种子间的静摩擦系数和动摩擦系数均最大。5种杂豆种子中，蚕豆的抗挤压能力最大，绿豆的抗挤压能力最小；豌豆的刚度系数、弹性模量及剪切模量均最大，大豆均最小。杂豆种子物性参数的测量可为杂豆排种器的研发提供理论依据。     

醉马草种子风传扩散特性

【目的】 研究醉马草种子风传扩散特性。【方法】 以草原毒害草醉马草(Achnatherum inebrians)为材料,测定种子在静止空气中的垂直沉降时间,在不同风速下的水平移动距离,分析沉降时间与移动距离之间的相关性;测定自然风力条件下种子扩散距离并建立种子扩散距离模型,分析风力对醉马草种子扩散的影响。【结果】 醉马草有芒种子的沉降速度显著小于去芒种子;种子水平移动距离随风速的增加而增加,且芒对水平移动距离无影响。在自然风力作用下,高、中、低植株扩散距离为0~220 cm,种子二次扩散距离范围为0~18 cm。在3种株高中,中植株的拟合效果最好,其模型为:Y_中= 0.002 88+0.006 5 X-0.000 042 46 X²+0.000 000 062 284 X³。【结论】 附属物芒、高风速都促进醉马草种子风媒扩散。醉马草种子在风传扩散中属于短距离扩散。     

成团泛菌(Pantoea agglomerans)对稻谷的致病性

分离自稻谷的成团泛菌 (Pantoea agglomerans)菌株的致病性测定结果表明 ,所有成团泛菌菌株对稻谷都有一定的致病力 ,但强弱差异明显 ,其中 FDQ1、FDSN4、XD2、XSH4菌株较强 ,XD2最强 .成团泛菌影响稻谷的灌浆与发育 ,水稻对该菌的易感期为孕穗期到抽穗初期 ,症状表现为抽穗迟、(半 )包穗、白穗、稻粒变色、秕谷率高等 ;该菌还影响稻种的萌发 ,表现为胚芽与胚根的伸长受到抑制 ,容易造成死苗 .成团泛菌对稻谷的污染部位主要集中在内、外颖组织上 .要使该菌保持较强致病力 ,菌液接种菌量应不低于 1 0 8CFU·m L- 1 .     

种子静滑动摩擦系数智能测定装置设计与试验

针对传统种子静滑动摩擦特性测定装置结构复杂、操作繁琐和读取误差较大问题,采用正切机构与Arduino单片机组合技术,设计了一种通过遥控控制能够实现角度自动测量与显示的种子摩擦特性智能测定系统。基于对称正切机构以及摩擦角测量理论,设计了种子静滑动摩擦系数智能测定装置、步进电机的控制系统与摩擦特性测量程序,通过调试系统修正系数提高了测量数据的精度。以玉米、小麦种子进行试验,与已有传统种子静滑动摩擦特性测定对比,结果表明,该装置所测数据与传统的试验数据一致,显著降低了试验工作量,可广泛用于不同种类种子静滑动摩擦特性测定。     

稻谷颗粒模型离散元接触参数标定与试验

EDEM与FLUENT耦合模拟稻谷清选时,稻谷颗粒参数设置的准确性直接影响仿真结果的可信度。结合稻谷颗粒堆积角的实测试验与仿真试验,标定了稻谷颗粒模型间静摩擦系数、滚动摩擦系数2个主要接触参数。设计了堆积角形成装置,该装置采用坍塌法和注入法同时形成2种堆积角,可以减小非同时形成所引起的测量误差;创建了稻谷颗粒的离散元模型,结合堆积角的实测试验与仿真试验,建立了2个主要接触参数与2种堆积角之间的二元回归方程;以稻谷颗粒2种堆积角的实测结果作为目标值,对回归方程进行数值求解,得到颗粒模型间的静摩擦系数、滚动摩擦系数分别为0.433 6、0.161 5;设计了抛洒试验对标定后的参数进行验证,抛洒长度、宽度和近抛洒端堆积角等特征参数的实测结果与仿真结果的相对误差小于5.7%,这表明颗粒的模拟运动轨迹与实际运动轨迹基本一致,所创建的稻谷颗粒离散元模型及标定得到的接触参数可以为EDEM-FLUENT耦合仿真稻谷清选过程提供参考。     

白萝卜种子颗粒模型离散元接触参数标定与试验

在利用EDEM与FLUENT耦合模拟白萝卜排种器排种过程时,白萝卜种子颗粒参数设置以及模型的选择直接影响仿真结果的可靠性。结合白萝卜种子真实颗粒和仿真堆积试验,标定了不同填充球颗粒半径白萝卜种子模型的2个主要接触参数：白萝卜种子-有机玻璃静摩擦系数和白萝卜种子间静摩擦系数。采用自动填充方式创建了不同填充球颗粒半径白萝卜种子的离散元模型。利用Plackett-Burman试验对物料特性影响参数进行分析,发现白萝卜种子-有机玻璃静摩擦系数、白萝卜种间静摩擦系数对堆积角的影响极显著。结合台架与仿真堆积试验,建立了2个主要接触参数与堆积角的二元回归模型,以白萝卜种子实际堆积角为目标对参数进行寻优,得到不同填充球颗粒半径白萝卜种子模型的白萝卜种子-有机玻璃静摩擦系数和白萝卜种子间静摩擦系数。结合堆积角相对误差率与仿真时间分析最佳球颗粒填充半径,当白萝卜种子离散元填充颗粒半径为0.25 mm时,其仿真精度和仿真时间最优。得到的最佳填充球颗粒模型以及标定的接触参数,为白萝卜种子排种器研究提供一定的参考。     

Soil shear properties as infl uenced by straw content:An evaluation of field-collected and laboratory-remolded soils

Following a rice or wheat harvest, a large amount of crop residue(straw) is retained in fields. The straw is often incorporated into the soil in order to increase the soil organic carbon storage and to reduce soil erosion. However, it has become apparent that the incorporated straw can significantly alter soil shear properties, which can dramatically affect energy inputs for tilling and other soil management practices. In this study, laboratory-remolded wheat straw-soil samples were compared with field-collected straw-soil samples; we found high correlations for the cohesion(R~2=0.9084) and internal friction angle(R~2=0.9548) properties of the samples. Shear tests on rice and wheat straw with different moisture content levels clearly demonstrated the relatively higher shear strength of wheat straw compared to rice straw. The cohesion of remolded rice and wheat straw-soil samples exhibited an increasing linear trend with an increase in densities, whereas the internal friction angle data for these samples exhibited a quadratic trend. Overlapping the cohesion curves revealed that the wheat straw-soil and rice straw-soil samples had the same cohesion at a straw density of 0.63%. Similar results were obtained when the internal fraction angle curves overlapped; the resultant point of intersection was observed at a straw density of 0.46%. As a whole, the remolded sample methodology was found suitable to simulate the shear properties of soils sampled directly from fields.     

水稻内充气力式精量穴播排种器导种管的设计与试验

为满足自行研制的水稻内充气力式精量排种器定距成穴的排种要求,对排种器的投种过程进行运动学分析,构建了稻种的理论投种轨迹,并以此设计了一种具有投种轨迹特征形状的变截面矩形导种管.运用离散元方法与台架排种试验,对影响排种成穴性与均匀性的导种管底板倾角与吸种滚筒转速进行仿真分析.结果 表明,每穴颗粒排出最大时间差与相邻穴时间...     

基于堆积试验的玉米包衣种子离散元参数标定

为获得基于黏结颗粒模型（BPM）玉米包衣种子离散元仿真所需的精确接触参数，基于堆积试验对玉米包衣种子的仿真参数进行标定。对郑单958玉米包衣种子分类筛选后，通过激光扫描仪对轮廓较好的种子进行扫描，得到点云数据，并通过CATIA软件对点云数据进行处理，最终得到玉米种子仿真模型。设计Plackett-Burman试验，通过Isight软件的近似模型与DOE联合模块对试验结果进行分析，筛选出对堆积角影响显著的参数：玉米种子-玉米种子静摩擦系数、法向刚度与切向刚度。基于Isight软件RSM优化模块，根据Box-Behnken试验结果建立堆积角与显著性参数的二阶回归模型，得到参数的最佳组合：玉米种子-玉米种子静摩擦系数0.269、法向刚度2.54×10⁸ N·m^-3、切向刚度5.93×10⁷ N·m^-3。将标定参数仿真所得堆积角与真实试验值进行对比，二者相对误差为0.98%。上述结果表明，响应面分析可用于标定玉米包衣种子的离散元仿真参数，为玉米气力式排种器的结构设计与参数优化提供参考。