花生捡拾联合收获机喂入输送装置的设计与试验

针对目前花生捡拾联合收获机捡拾台螺旋喂入与升运输送过程中秧果易拥堵而造成荚果破碎高等问题,设计了一种花生捡拾联合收获机喂入输送装置。通过动力学与运动学的秧果喂入和输送过程分析,开展花生秧果与搅龙输送装置、花生秧果与链靶升运装置的互作关系研究;通过理论分析与计算,确定秧果喂入和输送关键部件的结构和运动参数,并进行集成研究。以田间自然晾晒3～5天的花生植株为材料,以输送率、荚果破碎率为试验指标,以喂入量、喂入搅龙转速、喂入口输送间隙为因素进行台架试验,结果表明：当喂入量3kg/s、喂入搅龙转速150r/min、喂入口输送间隙90mm时,作业性能达到最优,输送率为99.83%,荚果破碎率为0.28%,输送过程稳定可靠,未发生堵塞现象,满足花生联合收获机的作业要求。     

芝麻全程机械化生产关键技术集成

芝麻全程机械化生产技术优化集成包括机械精量播种施肥技术、机械化管理技术、联合机械收获技术等。该技术可有效提高机械化生产水平,简化芝麻生产工序,大幅度提升生产效率,节省大量劳动力成本,实现节本增效,保护生态环境。     

果园多风管风送喷雾机风量调控系统设计与试验

目前国内大多数果园风送喷雾机多通过控制风机转速或出风口截面积调整风量,依据果树冠层特征实时变量调控风量的相关研究较少,针对上述问题,本文提出了一种基于果树冠层特征实时调整风量的单风机多风管旁路调风技术。分析对比了节流调风和旁路调风两方案风速调节能力和风场风速空间变化特性,旁路调风结构风速与蝶阀开度线性变化关系更明显,利于风量及风速的控制,因而选择旁路调风方案。该方案基于果树分割冠层层数设置相应数量的扇形出风口,构建了基于果树分割冠层特征的蝶阀开度模型,并依据该模型计算各出风口处蝶阀的理论开度,结合PID变量调控技术控制蝶阀实现各出风口风量实时调控进行变量喷雾。选择普通风送喷雾、自动对靶变量喷雾和变风量喷雾3种模式,以雾滴沉积量和药液飘逸损失为指标,对3种作业模式进行喷雾性能试验,试验结果表明：普通风送喷雾模式下农药飘移量及地面流失量最大;变风量喷雾表面冠层的沉积量比自动对靶风送喷雾模式提高了17.3%,变异系数降低了10.29个百分点,且果树冠层下、果树间的地面沉积量分别降低了26.1%和40.7%,飘移量相比于其他2种喷雾模式分别降低了69.9%和50.9%。     

6个高油酸夏花生品种(系)机械化收获特性研究

为探寻适宜机收的花生品种和研发花生收获机械,特对6个高油酸夏花生新品种(系)的机械收获特性进行研究。结果表明,其结实范围为5.25～8.50 cm;果柄强度均值、最小值均为花育965﹥16S1(花育668)﹥17S4﹥17S3﹥16S10﹥UKN,果柄强度极差为3.98(17S3)～11.01 N(花育965)不等;3个方向(竖向、侧向、卧向)的果壳强度最小值、最大值、均值,均以侧向强度为最大,最大值、均值,卧向均仅次于侧向,居第2位;结实范围、果柄强度均与果壳强度有一定关系,3个方向的果壳强度间亦有一定相关关系。选出花育965、16S1、17S4、17S3共4个适合机械化联合收获的高油酸花生品种(系)。     

基于VR的花生覆膜播种机仿真试验平台开发

针对大型农业装备设计过程中存在参数调节困难、拆装难度大、设计成本高、工作危险性等问题,以大型农业装备4垄8行花生覆膜播种机为对象,通过Idea VR创作引擎虚拟现实开发工具,设计开发了集机具虚拟拆装、虚拟操作演示、参数仿真调节等于一体的仿真试验平台.结果表明,该试验平台的成功应用可以缩短农业装备研发设计周期,同时搭建的场景可以用于学生试验教学和实训,帮助加深认知,降低试验教学成本,减少实训风险.     

2BFD-2C型花生覆膜播种机的设计

针对我国北方垄作花生种植模式的特点,开发设计了2BFD-2C型花生覆膜播种机。该播种机主要由机架、悬挂装置、排肥系统、排种系统、起垄装置、传动系统、喷药系统、覆膜装置及膜上覆土装置等组成,一次完成施肥、播种、起垄、覆膜、膜上覆土、镇压以及喷洒除草剂等作业,机具结构精简化设计,大大降低了制造成本。田间试验结果表明:播种机双穴率达到96%,作业质量符合花生种植的农艺要求,为我国垄作花生种植提供了技术支持。     

华北地区有机及常规草莓生产对环境影响的生命周期评价

有机农业与农产品质量安全和生态环境安全密切相关,其环境影响效应也越来越受到人们的广泛关注,系统全面评价有机农产品生产过程对环境的影响,对促进有机农业健康发展具有重要应用价值。本研究采用生命周期评价方法(Life Cycle Assessment, LCA),分析和比较了山东省淄博市博山区有机草莓和北京市昌平区常规草莓生产过程及其对环境的影响。研究结果表明,在各项环境影响指标中,常规草莓生产带来的全球变暖、环境酸化、富营养化和土壤毒性的潜在环境影响分别是全球人均基准值的 3.45%、 2.11%、 27.09%和 280.16%,而有机草莓生产带来的全球变暖、环境酸化、富营养化和土壤毒性的潜在环境影响分别是全球人均基准值的 1.22%、 0.44%、 15.17%和 202.76%,均低于常规草莓。常规草莓生产中生命周期环境影响较大的是富营养化、水体毒性和土壤毒性,造成常规草莓水体毒性危害严重的原因是种植阶段农药残留迁移至水体所致,而土壤毒性是由于化肥和有机肥所携带的重金属残留所致。有机草莓生产中生命周期环境影响较大的是富营养化和土壤毒性,主要是由于有机草莓农作阶段施肥过程中的磷流失和重金属残留所引起的。总体上看,有机草莓生命周期环境影响综合指数为 0.22,而常规草莓为 0.43,说明常规草莓对环境的负面影响明显高于有机草莓。因此,施用生物源农药与优质有机肥是控制草莓生命周期负面环境影响的关键措施。     

免耕播种机双刀盘有支撑切茬破茬装置的研制与试验

针对小麦收获后玉米免耕播种机作业时工作部件堵塞问题,该文提出了有支撑动力切茬和被动圆盘破土破茬联合作业的切茬方案,并设计了一种双刀盘动力切茬破茬装置,分析和确定了其主要结构参数。田间试验表明,双刀盘动力切茬破茬装置可将播种带地上部分96.2%的秸秆切断,地下的根茬98.7%破开,创造良好的种床条件,有效解决了秸秆堵塞问题,保证了玉米免耕播种机在小麦秸秆覆盖量较大时的通过性。研究结果为免耕播种机设计提供参考。     

离心泵泵腔和平衡腔液体压力试验与计算

设计了针对泵腔和平衡腔的液体压力测试装置,采用同一块压力传感器测量不同测点压力的方法,对不同直径平衡孔前、后泵腔和平衡腔的液体压力进行了测试及分析。试验发现,对这种前后密封环直径相同的叶轮,在密封环正常时密封环以上的前、后泵腔液体压力分布是不同的,且后泵腔液体压力普遍较前泵腔液体压力高。基于有、无液体泄漏泵腔液体压力曲线的分析,引入了泵腔液体压力损失系数,提出了设计工况有液体泄漏泵腔液体压力计算公式及其压力损失系数的具体确定方法。并用2台离心泵泵腔液体压力测试结果,验证了设计工况有液体泄漏泵腔液体压力计算公式具有较高的可信度。比较分析了设计工况平衡腔液体压力的理论计算结果和试验结果,验证了设计工况平衡腔液体压力数学模型能准确地预测出平衡腔液体压力,并从控制平衡腔液体泄漏量减少其液体压力及轴向力的角度,提出试验泵的平衡孔直径在6~8 mm较为合适。     

芝麻茎秆及蒴果力学特性试验研究

为提高芝麻联合收获机械化水平、减少芝麻收获的损失率,对适收期芝麻茎秆和蒴果开展力学特性试验分析,测定茎秆和蒴果的含水率,探究茎秆的剪切特性及不同节位蒴果与茎秆连接处的拉伸特性。试验结果表明:收获期时茎秆的平均含水率为36.8%,蒴果的平均含水率为14.5%;剪切试验中,茎秆的最大剪切力为567.87N,抗剪强度最大为5.16MPa;拉伸试验中,上部节位蒴果的成熟度比下部节位蒴果的成熟度低,含水率高,抗拉强度较大,芝麻蒴果与茎秆连接处的最大拉伸力为18.5N,连接处的抗拉强度最大为4.79MPa。