种子玉米籽粒剪切损伤试验与分析

种子玉米在脱粒过程中会因受到剪切力而破碎,造成损失。研究玉米品种、剪切位置、含水率3个因素对玉米籽粒破裂时所受极限剪切力的影响,分析玉米籽粒剪切损伤原理,以期为降低脱粒时玉米籽粒的破损率提供理论依据。     

山西顺利完成玉米籽粒低破碎收获机械化技术试验

山西省作为黄淮海玉米产区,独特的自然环境为开展玉米籽粒收获提供了优质条件。此次试验考核,不仅仅是对玉米籽粒低破碎收获机械化技术的一次试验验证,更是为山西省乃至全国玉米籽粒机收的推进开辟了一条通道,指引了发展方向。     

玉米籽粒力学特性的研究进展及应用

玉米籽粒力学特性的研究,揭示了玉米籽粒机械损伤机理,为玉米低损伤收获、干燥、脱粒、加工、贮运及品质鉴定等相关装备的研究提供了理论依据.综述了玉米籽粒力学特性的研究进展,介绍了这一特性在工程中的应用.     

典型玉米种子籽粒的静压破损试验研究

利用微机控制的电子拉压试验机,对辽宁省主要玉米品种东单1号和富油1号种子籽粒进行了静压破损试验,测得玉米种子籽粒腹面、顶面和侧面的静压破裂时的力学特性,分析了不同品种、含水率、施压部位对玉米籽粒静压破损特性的影响.试验结果表明:含水率、压缩位置对玉米种子籽粒静压破损特性有明显的影响;玉米籽粒的内部结构、玉米籽粒的形状等生物学特性是主要影响因素.试验结果对进一步研究玉米种子籽粒力学特性与损伤机理、设计新型玉米种子脱粒机有重要意义.     

玉米籽粒机械化直收技术的研究与试验

推广玉米籽粒机械化直收技术的关键在于有效控制破碎率和损失率。通过分析国内外机械化直收技术的应用现状,选用揉搓式脱粒机和电加热鼓风机搭建试验平台,选用山东地区的玉米品种费玉2号、郑单958为试验材料,依照GB5262—2008 《农业机械试验条件和测定方法一般规定》进行了研究与试验,并依据试验分析结果,提出了推广该技术的对策与建议。     

玉米籽粒力学性能试验分析

对甘肃省玉米种植主导品种金穗4号玉米籽粒的压缩和剪切力学性能进行了实验研究,采用针尖压入法对玉米籽粒各组分的硬度作了试验分析.实验结果表明,含水率以及压缩和剪切位置对玉米种子籽粒静压破损特性和硬度有明显的影响;角质胚乳的硬度明显高于粉质胚乳和胚,而粉质胚乳的硬度略高于胚.     

青贮玉米饲料籽粒破碎试验台设计与试验

为研究青贮玉米籽粒破碎机理,采用理论计算、三维建模和性能试验相结合的方法,设计喂入速度、破碎辊转速和对辊间隙等参数可调的青贮玉米饲料籽粒破碎试验台,主要工作部件包括喂入碾压机构、切碎滚筒装置和对辊式籽粒破碎装置,可对全株青贮玉米一次性完成秸秆传送、喂入压平、切碎抛送和籽粒破碎等工作流程。试验结果表明:当喂入速度为2 m/s、上破碎辊主轴转速为2 600 r/min时,秸秆切碎长度为21.79 mm,切碎长度合格率为95.9%,籽粒破碎率为96.3%,各项指标均符合国家标准和行业标准要求,可为籽粒破碎装置的设计提供理论依据和技术参考。     

小麦籽粒的压缩破碎试验研究

以五个品种小麦籽粒为试验材料,在材料力学万能试验机上进行压缩破碎试验,分析了在不同含水率、不同压缩型式下小麦籽粒的力学性质.试验结果表明:破碎负载随籽粒含水率的增加而降低;小麦籽粒在不同压缩型式下的破碎负载有显著差异,在同一含水率下,B型压缩时破碎负载最大,L型压缩时次之,H型压缩时最小;在同一压缩型式下,不同品种小麦籽粒破碎负载不同,其原因与籽粒的内部结构、形状等因素有关.     

青贮玉米饲料籽粒破碎装置仿真分析与试验

籽粒破碎技术是提高青贮玉米饲料品质的关键技术,也是制约青贮玉米饲料机械化装置的瓶颈.采用SW三维建模、离散元法和田间试验相结合的方法,探究全株玉米离散元模型,模拟籽粒破碎作业过程中破碎对辊与玉米秸秆、玉米籽粒相互作业的过程;并对破碎对辊进行力学分析,用全株玉米粘结接触模型对对辊间破碎过程进行仿真试验,最后通过田间试验验...     

玉米籽粒直收中籽粒及穗轴破损形态研究

玉米籽粒直收是我国玉米收获技术的发展趋势,为了进一步降低玉米籽粒直收中籽粒破碎率,采用与沃得农业机械机有限公司联合研制的玉米稻麦联合收获机,对江苏省玉米品种"郑单958"进行籽粒直收试验,并对玉米籽粒及穗轴破损形态进行了研究分析。结果表明:玉米籽粒直收中籽粒破损形态主要为破碎籽粒、缺损籽粒及裂纹籽粒等,缺损籽粒中绝大多数为冠部缺损,有少数胚部缺损裂纹籽粒,各部位中冠部存在裂纹的比例最高,有胚的腹面存在裂纹的比例高于没有胚的背面,籽粒产生纵向裂纹大于产生横向裂纹的比例;玉米穗轴破损形态复杂,长度以2～6cm为主,断面比以1/4和1/2为主,穗轴小端完整度最大。该研究可为玉米联合收获机的进一步优化改进提供参考。     

玉米籽粒收获机清选装置参数优化试验

针对玉米籽粒直收过程中清选作业损失率高、籽粒含杂率高的问题,开展玉米籽粒收获机清选作业参数优化试验,探究整机作业工况下清选装置作业参数对籽粒损失率和含杂率的影响规律,得到清选作业参数最优组合,并进行田间验证试验。玉米籽粒收获机清选作业参数较优水平区间为风机转速800～1 000 r/min,振动频率6～8 Hz,上清选筛筛孔开度15～25 mm。清选作业籽粒含杂率最优作业参数组合为风机转速1 000 r/min,振动频率7 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm;籽粒损失率最优作业参数组合为风机转速900 r/min,振动频率6 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm;清选作业综合指标最优作业参数组合为风机转速900 r/min,振动频率7 Hz,上清选筛筛孔开度20 mm。得到玉米籽粒收获机清选作业籽粒含杂率、籽粒损失率和综合指标的回归模型,田间验证试验表明,籽粒含杂率相对误差为5. 56%,籽粒损失率相对误差为5. 10%,综合指标相对误差为4. 60%,最优作业参数组合表现良好,且回归模型可靠。     

辽宁省玉米籽粒收获机械化研究

玉米籽粒收获机械化是玉米生产全程机械化的重点内容之一。介绍玉米籽粒收获机械化技术在国内外的研究情况,阐述该技术的先进性、品种要求及配套技术设备,分析辽宁省发展玉米籽粒收获机械化的条件,以期为推动辽宁省玉米生产全程机械化提供参考。     

玉米收获机籽粒回收装置的现状分析与展望

首次系统介绍了国内市场上存在的3种玉米籽粒回收装置;首次提出了玉米籽粒回收装置回收性能评价指标;分别对3种籽粒回收装置结构和优缺点进行了相关分析;指出曲柄连杆振动筛式籽粒回收装置最具有发展前景。     

清、污水灌溉对夏玉米生长影响的田间试验研究

污水灌溉对作物生长和土壤环境的影响倍受研究人员的关注。通过在北京东郊所进行的清、污水灌溉田间试验 ,着重探讨了污灌条件下 ,不同灌水水平和施肥量对夏玉米生长和产量的影响。结果表明 ,与清水灌溉相比 ,污水灌溉 :1对夏玉米的生长发育具有一定的抑制作用 ;2对夏玉米的产量和干物质量的影响要大于对株高和叶面积指数的影响 ;3无肥处理比施肥处理的产量要高 5 .2 %。     

基于多种深度学习算法的田间玉米籽粒检测与计数

为快速准确获取玉米收获过程中遗失籽粒数信息,进行收割损失调节等管理,对比评估了单阶段和两阶段主流目标检测网络对田间玉米籽粒计数的性能。首先,利用RGB相机获取包含不同背景和不同光照的图像数据,并进一步生成数据集;其次,构建籽粒识别的不同目标检测网络,包括Mask R-CNN、EfficientDet-D5、YOLOv5-L、YOLOX-L,并利用所采集的420幅有效图像对构建的四种网络进行训练、验证、测试,图像数分别为200、40和180幅;最后,依据测试集图像的识别结果进行籽粒计数性能评价。试验结果表明,YOLOv5-L网络对测试集图像检测的平均精度为78.3%,模型尺寸仅为89.3 MB;籽粒计数的检测正确率、漏检率和F₁值分别为90.7%、9.3%和91.1%,处理速度为55.55 f/s,识别与计数性能均优于Mask R-CNN、EfficientDet-D5和YOLOX-L网络,并对具有不同地表遮挡程度和籽粒聚集状态的图像具有较强的鲁棒性。深度学习目标检测网络YOLOv5-L可实现实际作业中玉米收获损失籽粒的实时监测,精度高、适用性强。     

玉米秸秆皮穰分离机剥叶机构的试验研究

为提高玉米秸秆的利用价值,进行玉米秸秆皮、穰、叶分离加工非常有必要。为此,对茎叶分离的关键机构—剥叶机构进行了试验研究。依据自行设计的剥叶试验装置,选取影响剥叶效果的主要因素喂入速度、剥叶辊转速、剥叶板间隙、剥叶板夹角为试验因素,以剥叶率为试验评价指标,采用四因子二次回归正交旋转组合设计方法,建立了4个试验因素对剥叶率的影响规律模型。综合考虑各影响因素,确定最佳参数组合为:喂入速度1 m/s、剥叶辊转速1 000 r/min、剥叶板间隙24 mm、剥叶板夹角15°。     

基于离散元法的种子玉米剥皮过程籽粒损失分析与试验

种子玉米在剥皮过程中存在大量的籽粒破碎、脱落等损失问题,严重影响种子玉米的单产与经济效益。因此,本研究采用理论分析、离散元仿真与正交试验相结合的方法,探究种子玉米果穗与剥皮机构的互作机理,确定剥皮机构的最优工作参数组合以优化种子玉米剥皮过程。首先,对种子玉米果穗在剥皮机构中的受力及运动进行了理论分析,探究了在剥皮过程中剥皮机构-种子玉米的相互作用关系,并确定了影响剥皮性能的主要因素。其次,基于DEM建立种子玉米果穗-剥皮机构相互作用仿真模型,通过对玉米果穗籽粒损伤及脱落分析,确定了剥皮辊转速、剥皮辊倾角和摆杆摆幅的较优工作范围。最后,根据Box-Behnken设计方法,设计了三因素三水平的正交试验,通过方差分析和响应面分析,筛选出种子玉米剥皮机构的最佳工作参数组合：剥皮辊转速为300r/min,剥皮辊倾角为10°,摆杆摆动幅度为5°,此时苞叶剥离率为94.13%,籽粒脱落率为1.564%,籽粒破碎率为1.292%。试验获得的剥皮装置的最优工作参数组合,明显提高了种子玉米的剥皮效果。     

基于CT图像和RAUNet-3D的玉米籽粒三维结构测量

玉米籽粒构成和精细结构与玉米产量及品质直接相关。本文提出一种基于CT图像的玉米籽粒三维结构自动测量方法,快速提取、统计玉米籽粒成分和结构性状,评估不同玉米品种籽粒间性状差异。首先,利用Micro-CT获取批量玉米籽粒CT图像,通过Watershed算法准确分割出单颗籽粒;进而,设计基于注意力机制RAUNet-3D网络准确提取出籽粒胚;最后,建立自动化玉米籽粒表型管道,计算籽粒、胚、胚乳和空腔的共23项性状,用于玉米籽粒性状分析和品种鉴定。选取4个玉米品种籽粒（登海605、京科968、先正达408和农华5号）共120颗籽粒进行验证,结果表明籽粒CT扫描成像效率提高到1min/粒,籽粒表型提取效率为10s/粒,胚分割精度可达93.4%,粒长、粒宽和粒厚的R2分别为0.902、0.926和0.904,籽粒品种分类精度达90.4%。本文方法实现了玉米籽粒及其胚、胚乳、空腔三维结构无损、快速测量,提取的性状能够表征不同玉米品种籽粒间表型差异,为开展大规模玉米籽粒三维表型鉴定奠定了基础。