葡萄枝条捡拾粉碎收集机设计与试验

针对葡萄枝条修剪量大、资源化利用率低、离园成本高等问题,设计一种集集条、捡拾、粉碎、收集作业为一体的葡萄枝条捡拾粉碎收集机。阐述整机结构和工作原理,并结合葡萄枝条特性,设计与分析集条装置、捡拾喂入装置、粉碎装置等关键部件。性能试验结果表明：在葡萄枝条平均含水率为60.5%的条件下,作业速度为1.4 km/h、粉碎轴转速为2 280 r/min、喂入辊转速为147 r/min时,捡拾率为95.41%,粉碎长度合格率为94.87%,机具作业性能稳定、效果好,满足葡萄枝条粉碎收集的作业要求。     

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。      

桃树种植中的整形修剪技术分析

桃树果实品质和树体生长情况直接相关,保障树体营养,维护其健康生长,以提升果实产量和质量,是果农的关切重点之一。由桃树树形修剪不当导致的结果率低,进而影响桃树树体健康和经济价值的问题,已成为目前桃树种植中较为严重的问题之一。因为在桃树栽培管理中,整形修剪是非常关键的一环,如果修剪时机不对,或修剪程度不到位,桃树的寿命会受到直接影响,从而影响桃树的经济价值。同时,为科学管理桃园,也离不开对整形修剪的规范操作,若整形修剪不及时或操作不当,桃树极易过快生长,从而提前开花和结果,果实结果位置不断向外部发展,缩短桃树寿命。因此,桃树的整形修剪工作极为重要,是延长桃树寿命,提高结果质量的重要保障,有利于为种植户创造经济效益,要抓住整形修剪时机,进行科学规范操作,不断提升整形修剪水平。     

桃树种植整形修剪技术

介绍了桃树整形修剪的特点,阐述了整形修剪对于桃树生长的影响以及宁夏地区桃树整形修剪的相关技术,分析了目前宁夏地区整形修剪存在的问题.     

葡萄茎秆切割装置作业参数优化与试验

为探究露地酿酒葡萄茎秆对机械化切割力的影响关系，通过力学特性试验测定修剪期葡萄茎秆弹性模量与抗压强度，确定葡萄茎秆断裂时的抗剪强度在5.0~9.0 MPa。对切割器—葡萄茎秆建立几何模型进行动力学仿真，借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析往复式切割器切割过程，得到葡萄茎秆修剪过程中位移云图、等效应力云图、能量曲线和切割力曲线。在此基础上进行三因素三水平仿真试验，得到切割装置工作参数对切割力的影响从大到小排序为切割倾角、液压马达转速、行进速度，运用Design-Expert12.0软件优化分析得到切割装置最优参数组合：切割倾角为9°、液压马达转速为700 r/min、行进速度为1.5 m/s。运用最优参数组合进行田间试验，结果表明：往复式葡萄茎秆修剪机的漏剪率为5.4%，撕裂率为4.6%，葡萄茎秆切割装置最优作业参数可满足葡萄园茎秆修剪作业要求。     

跟踪算法下的果树修剪机器人路径规划设计

以果树修剪机器人为研究对象，基于轨迹跟踪算法对修剪机器人进行作业路径规划，并分别与传统的往复式路径规划算法和跟踪算法进行仿真对比实验分析。分析结果表明：与传统往复式路径规划算法相比，修剪机器人作业过程中漏剪率降低3%,重复率降低2.5%;与传统跟踪式路径规划算法相比，修剪机器人作业过程转角范围增大36°,横向轨迹误差降低600mm。     

密植枣园枝条粉碎还田机设计与试验

为解决新疆密植枣园果树枝条修剪量大、处理困难、人工劳动强度大及配套装备短缺等问题,研制了一种牵引式枝条粉碎还田机,主要由捡拾装置、粉碎装置和传动装置等组成。为此,主要阐述了机具整体设计方案和工作原理,并对其捡拾机构和粉碎机构等关键部件进行了理论分析和结构设计。捡拾装置通过上下捡拾辊与底部叉板相互作用对枣枝进行拾取和折断,提高了捡净率与粉碎效率;枝条在动定刀配合下被切断,并与筛片产生撞击,实现了高效粉碎。为获得粉碎还田机最佳工作效果,以刀轴转速、刀片数量、筛孔大小、枝条含水率和捡拾转速为试验因素,以捡净率和粉碎粒度为试验指标,进行了五因素二水平二次回归正交旋转中心组合优化试验,利用Design-Expert软件对该模型进行优化求解得到最佳参数组合。结果表明:在地形平坦、枝条含水率2 5%±3%的情况下,该机以2 km/h的速度进行粉碎作业时可获得较佳粉碎效果。该速度下,主要指标平均粉碎效率若羌灰枣枣枝(轻剪)为600kg/h,若羌骏枣枣枝(重剪)为1 500kg/h,平均枝条捡净率为92%,粉碎粒度(小于5cm)达89.3%。该研究可为解决新疆密植枣园枝条机械化处理技术提供参考。     

酿酒葡萄枝条切割性能试验分析

为适应新疆酿酒葡萄枝条机械化修剪的需求,基于圆盘刀切割器对酿酒葡萄枝条进行切割性能试验,探索新疆酿酒葡萄圆盘刀式枝条修剪的最优工作参数组合。以新疆酿酒葡萄枝条为研究对象,得到刀盘转速、切割倾角和酿酒葡萄枝条前进速度对酿酒葡萄枝条修剪质量的影响规律。试验结果表明:酿酒葡萄枝条前进速度1.63m/s、刀盘转速1 085.72r/min、切割倾角9.62°时工作效果最好,酿酒葡萄枝条撕裂率和漏剪率分别为1.10%和0.8 5%。该研究可为新疆酿酒葡萄圆盘刀式修剪装置的研制及优化提供参考。     

单马达往复式葡萄剪枝机设计与试验

针对机械修剪葡萄茎杆过程中出现的茎杆剪净率低、毛茬面积比较大等问题,设计了一种单马达往复式葡萄剪枝机。阐述了往复式葡萄剪枝机的结构及工作原理,通过对茎杆进行受力分析、利用Matlab软件分析毛茬产生原因,确定了剪切装置刀具参数以及因素取值范围。通过正交试验研究各试验因素对茎杆剪切效果的影响,建立以剪净率和毛茬率为响应值的多元二次回归模型。结果表明,当切削速度1.66 m/s、进给速度1.46 m/s、刀具间隙0.47 mm时,茎杆剪净率为91.71%、毛茬率为3.70%。在该条件下进行了验证试验,得出剪净率为90.66%、毛茬率为4.71%,与模型预测值相近,说明所建模型合理,能够满足实际作业需求。     

桃树断根机的研制与试验

枝条修剪是果园管理中的一项重要作业。以桃树种植为例,桃树每年都要进行夏剪、秋剪或冬剪等作业,尤其是桃树夏剪具有时间紧、修剪量大等特点,在当今农业生产“雇工难、用工贵”的现实条件下,对于规模化经营的桃园来说这是一件非常困难的事情。为解决这一问题,在国内许多种植桃树地方尤其是北方,在桃树夏剪季节通常采用向桃树喷施多效唑的方法来控制桃树枝的徒长,来代替人工修剪枝条,但这种方法也带来了污染桃园土壤、影响桃果质量安全等方面的问题。由于桃树地上部分与地下部分的生长是一致的,旺长桃树的根系也特别发达,因而适当截断部分根系,减少根的数量,从而减少根系从土壤中吸收水分、养分,可达到控制营养生长、促进开花结果的目的[1]。     

果树根系断切技术与切根装置研发

随着果树栽培模式的变革与发展,果树整形修剪在果园果树管理的环节中越来越重要。果树根系的合理管控对果树营养的吸收和地上冠层的生长的影响显著,能够实现对果树冠层生长的促、控效果。因此,果树根系断切机械的研究能够降低果园管理作业成本,提高果园机械化管理水平。通过研究果树根系断切技术与切根装置发展现状和机具类型,提出了果树根系断切机械化技术和切根装置的研发。根据田间试验,对果树切根装置进行优化分析,使果树切根装置满足根系断切作业要求,提高果园机械化管理作业水平。     

悬挂式茶树修剪装备的设计与试验

【目的】解决丘陵山地茶园机械化水平低、茶树修剪装置效率不高等问题,满足茶园生产全程机械化的迫切需求。【方法】课题组基于茶树种植模式和农艺要求,设计了一种适应我国广西地区丘陵山地茶园作业的悬挂式茶树修剪装备,阐述了该修剪装备的总体结构和工作原理,对悬挂式茶树修剪装备的相关参数和关键结构进行了研究,并开展田间试验验证了该装备的作业效果。【结果】悬挂式茶树修剪装备修剪时间仅为2.13 min,修剪效率达到1 690.14 m²/h,漏剪率为0.85%、撕裂率为1.27%,其漏剪率、撕裂率均在标准范围内,完全符合设计要求。【结论】采用水平修剪刀组和竖直修剪刀组进行茶树顶端、侧边修剪时的修剪效果更好;采用机械传动与液压传动的组合式传动,能够提高装备的稳定性和安全性。该修剪装备整体结构紧凑,作业效率高,操控灵活,可以满足广西地区丘陵山地茶园茶树的修剪工作需求。     

恩施玉露滚筒式整形上光机的研制与试验

针对恩施玉露机械做形时存在的色泽差、断碎多、条不直等问题,该文设计一种适用于恩施玉露整形上光的滚筒式整形上光机。它主要由机架、电机、斜度调节装置、整形上光装置、传动装置、行走组件等零部件组成,其中整形上光装置能仿手工恩施玉露整形上光工艺完成整形上光机械作业,茶叶投入量为3～5kg/次。以龙井43#茶树品种为原料,使用样机进行成条率、碎茶率试验。试验结果表明:该机在茶叶含水量为28%～30%,炒制温度为100℃,外滚筒转速为8r/min,内滚筒转速为12r/min,作业时间为40 min的条件下,不同投叶量的成条率平均为89.9%,碎茶率平均为5.4%,能满足恩施玉露机械化整形上光的需要。     

履带自走式茶蓬修剪机的设计与试验

针对现有茶蓬修剪机以单人手持、背负和双人手抬进行作业,修剪劳动强度大,易疲劳;茶蓬平整度低,影响后续机械化采茶效率等问题,笔者研制了一种履带自走式茶蓬修剪机。文章详细阐述了该款机具的基本结构、工作原理、性能参数,重点对整机方案选型进行设计并试验。试验结果表明:在正常工作情况下茶蓬枝条撕裂率和枝条漏剪率均低于标准的指标要求且比较稳定,分别为0.56%和0.46%,生产效率可达706.3m~2/h。该履带自走式茶蓬修剪机可满足茶蓬修剪使用,能较大地减轻劳动强度,提高工作效率。     

往复揉搓式花生脱壳装置研制与试验

针对现有花生脱壳装置存在脱净率低、机械损伤率高、品种适应性差等问题,研制了一款往复揉搓式花生脱壳装置。以豫花22为试验对象,对脱壳工作原理进行运动学分析,并利用最佳设计尺寸优选法和运动图解分析法分析确定了当最小脱壳间隙为12mm、编织筛网正方形网孔边长为14mm、减速机转速为70r/min及摇杆与竖直方向夹角为25°时,脱壳性能较佳。采用上述最佳结构设计参数,对该装置进行综合性能试验,脱壳试验结果表明：平均脱净率为98.4%,破损率为2.7%,发芽率为98.2%,满足行业花生脱壳质量要求。圆点橡胶疲劳损伤试验表明：往复式花生脱壳装置累计作业75h后,已不利于花生继续脱壳作业,应及时进行更换。该装置的试制成功可为花生脱壳装置创新设计提供参考。     

振动筛式红枣多层除杂分级机的设计与试验

为解决红枣收获后的除杂分级作业问题,设计了一种振动筛式红枣多层除杂分级机。运用Auto CAD和Solid Works对整机及关键部件进行设计,利用正交试验确定该型红枣除杂分级机的各项结构参数。试验结果表明:在作业效率为142kg/h、风选除杂装置的风速为14m/s、振动式除杂分级装置的倾斜角度为11°、振动筛的振动频率为20Hz时,除杂分级作业后的红枣含杂率为1.53%、分级合格率为94.8%、损伤率为3.1%。该机工作效率高,作业质量稳定,可同时完成收获后红枣杂质的去除与红枣尺寸的分级作业。     

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。     

立架种植葡萄修剪机的研制与展望

结合新疆葡萄园的种植模式特点,设计了一种往复式葡萄修剪机,可以解决劳动生产的耗费时间长,人工成本高,作业量大等问题,以来提高葡萄产业的竞争优势。并对往复式葡萄修剪机提出了一种方案设计,使往复式修剪机不仅可以用于葡萄园的修剪,也可以用于其他果园和园林的修剪和整形,具有很好的社会效益和经济效益,可以得到很大的推广。     

苹果树修剪枝条直燃发电系统生命周期评价

建立了基于环境影响和资源消耗的苹果树修剪枝条直燃发电系统生命周期综合评价模型并进行了分析。结果表明,苹果树修剪枝条直燃发电综合性能指标0.055～0.225 （人·年）/（万kW·h）,其环境影响对综合性能的作用远大于资源消耗,并且呈现局地性>同等性>区域性>全球性的特征。苹果树修剪枝条直燃发电综合评价最大值仅为燃煤发电最小值的57.25%,表现出较好的优越性。苹果树修剪枝条直燃发电的综合性能对固体废弃物总量和原料消耗率最为敏感,因此对固体废弃物的有效管理和处置,以及对生物质锅炉和燃料品质的改进,能进一步提升苹果树修剪枝条直燃发电的环境效益。该研究为基于果树修剪枝条的直燃发电系统研究提供理论依据和参考数据。     

手扶式茶树双面修边机的设计与试验

针对现有茶树修边机以单人手持进行作业为主,修剪劳动强度大,易疲劳;单人手持作业时以单边修剪,作业效率低,茶行宽度不一等问题,研制了一种手扶式茶树双面修边机。文章阐述了机具的基本结构、工作原理、性能参数,重点对整机方案选型进行设计并试验。试验结果表明:整机作业时劳动强度大大降低,作业速度稳定,茶树修边效果较好。经茶园试验,在正常工作情况下茶蓬枝条撕裂率和枝条漏剪率均低于标准的指标要求且比较稳定,分别为0.77%和0.69%,以行距1.5m的标准茶园计算,每小时可以完成1557.4m~2茶园的修边作业。该手扶式茶树双面修边机可满足茶树修边使用,能较大的减轻劳动强度,提高工作效率。