草地蝗虫吸捕机吹吸式吸嘴的试验研究

针对草地蝗虫吸捕机吸捕率低、蝗虫破碎等问题,在对原直吸式吸嘴进行理论分析的基础上,结合蝗虫在吸捕时的躲避特性以及对蝗虫悬浮速度的实验测定,设计了吹吸式吸嘴.在实验室条件下对吸口气流速度、吹口气流速度、吹口倾角、吹口宽度等影响吹吸式吸嘴回旋气幕形成的主要因素进行了试验研究,并与直吸式吸嘴进行了对比试验.试验表明:吹吸式吸嘴可将吸口气流速度从原来直吸式的20m/s降低为现在的14m/s,减轻了后续设备的负荷;与具有相同吸口气流速度的直吸式吸嘴相比,其轴向、径向吸捕距离分别延长到1.5～2倍,负压吸捕区增大到2～3倍,能够有效地吸捕蝗虫,提高了吸捕率.     

草地蝗虫吸捕机吸捕特性参数的试验研究

针对草地主要危害种群的三龄蝗虫,在测量分析其跳跃特性的基础上,以吸捕率为目标,以机器前进速度、吹吸口气流速度、吸头距地高度等3个可控参数及一个交互作用为试验因素,用正交试验设计安排了草地蝗虫吸捕机的实地试验.试验结果表明,对吸捕率的影响次序依次为:吸头距地高度、机器前进速度、交互作用、吹吸口气流速度;当吸头距地高度为18cm、吹吸口气流速度为23/21(m/s)、机器前进速度为2.4m/s时,吸捕率可以达87.5%.试验数据为草地蝗虫吸捕机吸捕作业及调整提供了有价值的参考.     

草地蝗虫吸捕机吸头处流场研究

吸头处的流场直接影响着草地蝗虫吸捕机的吸捕率.为了研究吸头处流场的分布,利用FLUENT软件中的RNG 湍流模型对流场进行数值模拟,并结合实验数据分析了草地蝗虫吸捕机吸头处流场的速度分布规律,揭示了吸口尾流和吹口射流在蝗虫吸捕过程中所起到的主要作用.计算结果与实验数据吻合较好,从而证明了该湍流模型和数值算法的可靠性.     

网棚养殖蝗虫吸捕机设计

针对网棚养殖蝗虫的捕集问题,设计了旋风分离式蝗虫吸捕机.使用CFD软件对吸嘴和分离装置的内部气流场进行了数值模拟.样机试验表明:当吸嘴倾角为75°、吸口气流速度为14 m/s、吸嘴距地高度为40 mm、机器前进速度为0.4 m/s时,可以获得较高的吸捕率和较低的破碎率.实际作业时可根据蝗虫分布密度,灵活调节吸口风速和机器前进速度,以提高吸捕效率、降低能耗.     

基于SolidWorks的网棚养殖蝗虫吸捕机的设计

随着蝗虫网棚养殖技术的发展成熟和养殖规模的不断扩大,传统的手工捕捉蝗虫的方式已不能满足实际要求,而现有的蝗虫吸捕机大多数是为了治理草原蝗灾而设计的,尺寸较大,无法在蝗虫养殖大棚内使用,因此设计一种轻便的适于在蝗虫养殖网棚内使用的小型蝗虫吸捕机就显得尤为重要。为此,首先,根据蝗虫的物理特性确定能够实现对蝗虫进行吸捕的各个基本条件,同时考虑到在网棚内使用所受到的尺寸大小限制,确定了总体结构的尺寸;然后,利用SolidWorks绘制各个工作部件的三维实体图,并利用SolidWorks的装配功能将各零部件装配成装配体。     

网棚养殖蝗虫吸捕机设

针对网棚养殖蝗虫的捕集问题,设计了旋风分离式蝗虫吸捕机。使用CFD软件对吸嘴和分离装置的内部气流场进行了数值模拟。样机试验表明：当吸嘴倾角为75°、吸口气流速度为14m/s、吸嘴距地高度为40mm、机器前进速度为0.4m/s时,可以获得较高的吸捕率和较低的破碎率。实际作业时可根据蝗虫分布密度,灵活调节吸口风速和机器前进速度,以提高吸捕效率、降低能耗。     

草地蝗虫的综合治理技术

草地是畜牧业最重要的物质基础,是野生动物栖息、繁殖的场所。草地还具有防风、固沙、涵养水源、维护生态环境的作用。我国是世界第二草地大国,拥有近4亿hm~2草地,用好、管好、建设好覆盖我国国土面积40％的草地资源,使其地尽其利,永续利用,对促进畜牧业的可持续发展,维护和改善生态环境,缓解粮食需求矛盾,提高人民生活水平,具有无可估量的作用。     

蝗虫在滑移捕集滑板上的附着力测试

为给灾害蝗虫光电诱导滑移捕集装置中滑板材料的优选与滑板倾角的设定提供技术支持,设计了蝗虫附着力测试系统(精度为1mN,量程为0~3N),并利用该系统进行了蝗虫在不同材料和不同倾角捕集滑板上的附着力测试。结果表明,当分别以镀锌铁板、PVC板和普通玻璃板为滑板时,蝗虫的附着力均随着倾角的增加而减小;对于确定倾角的滑板,蝗虫在镀锌铁板上具有较小的附着力,故镀锌铁板较适宜作光电诱导滑移捕集装置的滑板,相应的最小倾角为35°~40°。     

蝗虫灾害的机械化捕集治理技术发展

在蝗虫灾害的防治中,车载的气吸式蝗虫吸捕机利用气动吸捕的技术原理和拖拉机驱动方式,实现了对草原蝗虫的无害化捕集治理以及捕集蝗虫的饲料利用,并且朝着快速移动响应和空间全方位吸捕的功能发展;光电诱导蝗虫捕集机利用蝗虫种群趋光聚集行为的光电诱导效应,采用落蝗滑板式的机械收集机构实现蝗虫无害化的机械化捕集,并逐步集成便携的自供电电源器件,发展成为光-机-电一体化的蝗虫捕集技术.     

浅谈蝗虫的机械捕集与利用

天津作为我国北方多旱地区,几乎每年都受到蝗虫的威胁和侵害,同时也是内蒙古地区草原蝗灾向南迁飞的危害地。每到蝗虫爆发期,许多芦苇滩涂地区和农田都要遭受严重的蝗灾危害,造成农业的减产减收。化学农药防治破坏生态环境,不利于对蝗虫天敌的保护,甚至还会造成对人类生存的危害;生物农药防治前景好,但它作用慢、易释灭,蝗虫物种蛋白无法有效利用。光电机械捕集蝗虫技术的应用,无毒、无害、可大规模捕集,既能防治蝗灾的发生,又使这一自然物种得到有效利用。     

气吸式铺膜播种机结构分析与试验研究

2BQM-2铺膜播种机配套动力18k W,能够一次性完成开沟、播种、施肥、覆土及铺膜等功能,适合中小规模种植农户使用。参照《JB/T7732—2006铺膜播种机》行业标准,对该机在内蒙古自治区鄂尔多斯市准格尔旗进行了玉米精密播种田间试验。结果表明:该机作业株距与理论株距偏差为(-2,2)cm;作业播深与理论播深偏差为(-1,1)cm,作业行距与理论行距偏差为(-2,1)cm,播种重播率为1.5%,空穴率为0.4%,种子破碎率为0,穴粒数合格率为96.2%,膜边覆土合格率为98%。试验数据表明:该机型适合大面积推广使用,可为实现精密机械化种植提供保障。     

马铃薯收获与气力辅助残膜回收联合作业机设计与试验

针对大面积推广大垄双行覆膜马铃薯栽培模式所造成的田间残膜污染问题,设计了马铃薯收获与气力辅助残膜回收联合作业机,一次作业可同步实现薯块挖掘铺条与残膜回收。通过对样机关键作业部件进行设计选型,确定了阶梯挖掘铲、土薯抖动升运装置及浮动式气力卷膜装置结构及作业参数,分析了浮动式气力卷膜装置作业过程,得出确保该装置不产生残膜滞留堵塞、拉断及打滑现象的必要条件,对地轮田间行走产生不滑动的滚动条件进行了分析计算,并完成了样机相关作业性能试验。田间试验结果表明,当联合作业机作业速度为1.8~2.0 km/h时,残膜回收率为91.6%,明薯率为96.8%,伤薯率为2.3%,试验指标均达到了国家和行业标准要求,试验结果满足设计要求。     

生鲜食品包装机气力式超薄自粘膜横封装置设计与试验

为解决气力式超薄自粘膜横封装置结构复杂、稳定性差等问题,以现有生鲜食品包装机为平台,设计了一套生鲜食品包装机气力式超薄自粘膜横封装置。该装置由立式输送带、前后平行布置的两个上风盒、下折膜机构、切断机构和无动力托辊等组成,其中下折膜机构包括下风盒、滚轮、气缸等,利用气力和机械结构的复合运动,可较好地完成超薄自粘膜横封作业。构建了横封作业过程中包装物料与横封部件的力学模型,利用Fluent软件对其关键部件下风盒进行结构优化分析,得到最优参数为：下风盒进风口位置和水平方向出风口位置对称布置,风腔高度14mm、水平出风口直径3mm、水平出风口个数10个。以后上风盒出风口压强、下风盒水平出风口压强、下折膜机构与包装盒底部折膜间距为试验因素,以托盘后部横封率为试验指标进行了正交组合试验。经试验和结果分析,得到最佳参数组合为：后上风盒出风口压强113.3Pa、下风盒水平出风口压强85Pa、下折膜机构与包装盒底部折膜间距-3mm。经试验验证,最佳参数组合下横封率为99%,横封平整、美观,满足包装机横封作业要求。     

顶夹式气动取苗装置设计与试验

针对半自动移栽机采用人工取喂苗、劳动强度大和效率低的问题,设计一种适用于叶菜、茄果类蔬菜的顶出夹取结合的自动取苗装置。该装置的顶苗、取苗、摆动和苗盘横移等动作采用气缸驱动;苗盘纵向输送通过电机驱动,结合激光传感器逐行扫描,消除累计误差,实现精准定位。通过FPGA控制器控制各气缸、电机有序动作,完成取苗过程。选取128穴与200穴苗盘分别进行输送定位、自动取苗试验,得出苗盘输送平均定位误差分别为0.509、0.564 mm,变异系数分别为4.08%、5.20%,满足苗盘输送定位要求;取苗频率可达120株/min以上,达到效率目标。     

气力滚筒式精密排种器结构设计及试验

为解决目前蔬菜田间有序直播生产过程劳动强度大的问题,以排种器的合格指数、重播指数、漏播指数和变异系数作为评价指标,设计出一种气力滚筒式精密排种器。排种器结构采用固定配气盘与排种盘配合的侧面换气方法实行负压吸种和正压排种,每个排种器排种1行,排种位置为水平方向。为探讨精量排种器性能参数的最佳匹配,对吸种负压、排种正压、吹种流量和作业速度在实验室台架进行了单因素和正交试验。试验结果表明:当蔬菜种子直径为1.2~1.8mm时,最佳播种参数为吸种真空度为-7k Pa,清种流量为8L/min,排种气压为0.15k Pa,作业速度为1km/h;此时,合格指数为99.52%,漏播指数0.24%,重播指数为0.24%,变异系数为2.4 4%。设计出的排种器可根据农艺要求通过联轴器连接安装若干个播种单体,实现多行同时播种,行距最小为135mm。     

多功能气动压力机的设计

设计一种多功能气动压力机,该机通过PLC控制内部气缸的伸缩状态,从而实现压头的上、下伸缩,完成冲孔、铆合、轴承压入等作业。介绍多功能气动压力机的结构与工作原理,说明主要零部件的设计,并利用PRO/E软件完成整机装配与检验。     

苔麸播种机气流输送式排种系统设计与试验

设计了一种苔麸播种机气流输送式排种系统,该系统主要由排种器、风送输种管、分配器和风机等关键部件组成。对排种器、风送输种管和分配器进行理论分析与设计,得到关键参数模型和理论值,完成风机选型,搭建了气流输送式排种系统试验平台。采用二次回归通用旋转组合设计试验,以风送输种管进口风速和播种量为影响因素,以总排种量稳定性变异系数和各行排种量一致性变异系数为响应指标,对气流输送式排种系统进行台架试验,运用Design-Expert软件对试验数据进行方差分析、响应面分析,得到最优工作参数组合：风速25.42m/s,播种量15kg/hm2。最优参数组合试验结果表明,各行排种量一致性变异系数4.96%,总排种量稳定性变系数0.98%,试验值与理论优化值相对误差小于4.2%,种子破损率0.12%,排种均匀性变异系数20.4%,满足标准和农艺要求。