桑园自走式变比配肥定向撒肥机设计与试验

为实现桑园内氮、磷、钾和有机肥按需均衡施肥,保障桑叶产量、质量,减小肥料不合理使用造成的面源污染,设计了一种能够变比配肥和定向撒肥的桑园自走式变比配肥定向撒肥机。根据桑园农艺要求设计的整机长为1450mm、宽为655mm、高为1141mm,并对履带行走系统、变比配肥掺混机构进行设计。通过离散元法对变比配肥掺混过程和撒肥盘撒肥效果进行仿真分析,发现槽轮转速在20~80r/min范围内,配肥偏离度标准差低于0.4,掺混均匀性较好;抛撒肥料时,曲线形叶片撒肥盘肥料分布呈对称形状,撒肥效果较好。通过正交试验优化设计定向撒肥板长度为450mm、高度为80mm、折弯角为100°。通过响应面法分析因素对撒肥分布变异系数的影响,主次顺序为：撒肥盘转速、碰撞掺混腔收料口与撒肥盘中心距离、整机作业速度,并确定较优工作参数：撒肥盘转速为290.1r/min、碰撞掺混腔收料口与撒肥盘中心距离为88.2mm、整机作业速度范围为0.5~0.7m/s。通过田间试验验证,桑园自走式变比配肥定向撒肥机工作时撒肥分布变异系数低于40%,试验表明自走式桑园变比配肥定向撒肥一体机田间工作时具有较高的可靠性。     

金属陶瓷自磨刃割刀对苜蓿低损伤切割机理分析

通过数值模拟仿真分析了割刀刃口曲率半径对苜蓿切割过程力学特性的影响,采用超重力燃烧合成技术制备金属陶瓷梯度材料,按照国标要求制备旋转式割草机割刀,探讨了金属陶瓷割刀作业过程中自磨刃形成原理及其对苜蓿的低损伤切割机理,并进行了田间试验验证。结果表明,割刀刃口曲率半径是影响锋锐性的重要因素,曲率半径越大,刃口钝化越严重,割刀对茎秆的切割作用变弱,而撞击作用增强,茎秆生长方向（Z方向）拉应力增大,形成撕裂拉拔作用,使苜蓿切口粗糙、根部松动。自磨刃割刀的后刀面为金属陶瓷材料,其硬度高（760~780Hv）、耐磨性好,前刀面硬度呈梯度平缓变化趋势,在作业过程中磨损均匀,刃口曲率半径变化较小而形成自磨锐特性,实现了对苜蓿的低损伤切割。田间试验表明,在相同条件下,与市售割刀相比,金属陶瓷自磨刃割刀切割苜蓿66.7hm2后仍然保持锋锐的切割性能,苜蓿切口平齐,组织损伤较轻,自愈过程正常,再生芽保留完整,再生周期可缩短5~10d。     

配肥撒肥机研究及发展现状

化肥能够为农作物提供生长所需的营养成分,施用化肥对于农作物增产增收有重要意义。使用配肥撒肥机撒施肥料有助于减少化肥使用量,提高化肥利用率,对农民节省开支和增加收入以及环境保护等有积极的影响。分析了国内外配肥撒肥机的研究和发展现状,并针对国内配肥撒肥机存在的问题提出了发展对策。      

基于改进最大最小蚁群算法的方格蔟采茧机采茧路径优化

方格蔟自动采茧机对纸板方格蔟进行采茧时,电磁采摘器需遍历整个方格蔟,由于方格蔟中存在较多的未营茧空格,还有部分黄斑茧等下茧,造成方格蔟采茧机遍历无效路径长、采茧效率低.为了提高方格蔟采茧机的采茧速度和采茧效率,实现采茧机的选择性高效采茧,对基于最大最小蚁群算法的信息素更新方式和状态转移概率函数进行改进并应用于方格蔟采茧机采茧路径优化,使采茧路径和时间更短.试验结果显示,对于不同营茧率的方格蔟,采用改进的最大最小蚁群算法较最大最小蚁群算法的采茧效率均有不同程度上的提高,当营茧率在75％～90％时,采茧路径节约率为3.8％～4.1％,时间节省率为10.0％～12.8％.     

空载状态下往复式棉秆切割器动力学仿真与试验

为了能够迅速、可靠地确定空载状态下往复式棉秆切割器的切割阻力和功耗等数据从而优化其设计,选择一种以偏置式曲柄连杆机构驱动的往复式棉秆切割器作为仿真与试验研究对象。采用SolidWorks进行了虚拟样机设计,利用ADAMS对空载状态下往复式棉秆切割器进行了动力学仿真研究,依据仿真数据应用响应面方法对切割峰值阻力与机架所受振动力进行了试验分析,确定了割刀平均切割速度为0.8m/s、配重块质量为1.5kg、安装位置滞后于曲柄位置170°时切割峰值阻力与机架所受振动力最小,分别为450和380N。利用研制的往复式棉秆切割试验台,对空载状态下的切割阻力随着割刀平均切割速度的变化进行了试验研究,并与仿真数据进行了对比分析。结果表明,切割峰值阻力的实测值与模拟值相对误差为7%,机架所受振动力的实测值与模拟值相对误差为7.7%,仿真数据可靠,能替代试验数据作为参考依据,为低功耗棉秆切割收获装备的研发提供了一种设计参考。     

不同生产条件对微酸性电生功能水理化特性的影响（英）

该文为了得到生产微酸性电生功能水最好的操作条件,采用4因素Central-Composite中心组合设计,研究了不同生产条件(电压、盐酸溶液的流量、盐酸溶液的质量分数和原水的流量)对微酸性电生功能水的有效氯浓度、pH值、氧化还原电位和电导率的影响。试验结果表明,电压、盐酸溶液的质量分数和原水流量对有效氯浓度影响极显著(p<0.01);盐酸溶液的流量、盐酸溶液的质量分数和原水流量对微酸性电生功能水的pH值影响极显著(p<0.01);盐酸溶液的流量、盐酸溶液的质量分数和原水流量对微酸性电生功能水的氧化还原电位和电导率影响极显著(p<0.01)。这些差异通过线性和二次性模型来描述。有效氯浓度、pH值、氧化还原电位和电导率的决定系数都大于0.95。生产微酸性电生功能水最佳的工作参数是电压4.4V、盐酸溶液的流量1.04L/h、盐酸溶液的质量分数2.8%、原水的流量210L/h。生产的微酸性电生功能水的指标为有效氯浓度(32±2)mg/L、pH值6.40±0.1、氧化还原电位(920±10)mV和电导率(1130±30)μS/cm。结果表明此方法可以得到生产微酸性电生功能水的最优的操作条件。     

不同加热条件对豆浆电导率的影响

利用水浴锅和通电加热装置对豆浆加热过程中电导率随温度的变化规律进行了研究。在水浴锅中加热时豆浆的电导率不受加热速率的影响，电导率随固形物含量和温度变化的拟合关系式能够较好地预测豆浆在加热过程中电导率的变化规律。用50Hz交流电对豆浆进行通电加热时，在等电压正弦波电源条件下，电导率不受电场强度的影响，并且利用通电加热测得的电导率与水浴锅加热时利用电导率计测得的电导率随温度的变化规律相同；但当用固态继电器控制加热速率时，豆浆的电导率还受加热速率的影响，其原因是电源的波形发生了变化。     

固态发酵饲料自动发酵饲喂一体设备设计与试验

针对固态发酵饲料在饲喂现场生产的需求和特点,设计了自动发酵饲喂一体设备。该设备由上料发酵系统、控制系统、饲喂系统构成：上料机构将饲料和菌液混合均匀送至发酵桶,发酵完成后自动下料至饲喂车;饲喂车能够准确定位到不同饲喂对象的食槽并进行定量布料;操作者只需在人机交互界面设置上料体积、发酵时长、饲喂对象等参数,整个发酵饲喂过程无需人工干预。饲喂系统由48V/100A·h的蓄电池供电,充电一次可连续工作4d。试验结果表明,发酵桶上料和饲喂车排料的料体积误差均不大于6%,饲喂车定位误差平均值11.75mm,发酵时间、饲喂对象等参数控制准确。设备运行稳定可靠,发酵和饲喂之间无缝对接,显著减小了劳动强度,满足发酵饲料现场固态发酵并饲喂的要求。     

AMR果蔬自动收获机器人动力学建模与实时控制

现代农业的高速发展促使我国农业向精细农业、精准农业的方向深入发展,由此果蔬自动收获机器人的发展进入快车道。为此,设计研发了带有6自由度机械臂的果蔬自动收获机器人AMR1。该机器人为通用型果蔬自动收获机器人,可改装各种专用末端执行器以实现专用采摘。为了验证本机器人结构的合理性与实用性,通过利用SolidWorks软件进行了实体建模,并建立了相关的运动学、动力学模型,进一步设计了6自由度机械臂的PID-SMC控制算法,实时控制机械臂末端的轨迹跟踪。通过试验仿真,验证了所提出的动力学和控制模型,为果蔬自动收获机器人AMR1的进一步应用提供了参数数据。     

基于表面工程技术制备农机刃具的研究现状

综述基于表面工程技术制备农机刃具的国内外研究现状,介绍农机刃具工作条件、失效形式及其国内外提高农机作业部件耐磨性的方法,论述四种基于表面工程技术(化学热处理、表面热喷涂及熔覆、堆焊及激光表面强化)制备农机刃具及其使用效果,进一步探讨基于表面工程技术在农机刃具制备上存在的问题及发展方向。