水稻灭茬机扶茬机构设计与试验

【目的】解决水稻灭茬机作业时,驱动轮容易将高留茬压倒,引起轮辙处倒茬多,导致水稻秸秆粉碎效果不理想的问题。【方法】研发了一种具有扶禾功能的水稻灭茬机,利用固接于扶茬轮轴上的"L"型扶指,采用扶茬轮轴和粉碎轮轴双侧带轮分流传动方式,实现前置扶茬系统与后置粉碎系统配合作业,使水稻秸秆倒伏的留茬被扶起后立即喂入粉碎室。采用正交设计试验验证灭茬机的田间性能。【结果】水稻灭茬机的前进速度、扶辊转速和扶指宽度均对水稻秸秆粉碎率有显著影响。田间试验的结果表明,机具工作参数的最佳组合为前进速度5.38 km·h~(–1)、扶辊转速160 r·min~(–1)和扶指宽度50 mm,该组合的水稻秸秆粉碎效果最好,粉碎率达到92.52%。【结论】该扶茬机结构简单,对水稻秸秆的扶茬粉碎效果好,在实际生产中能够提升高留茬稻秆的粉碎效率。     

基于奇异摄动理论的综合温室控制系统设计

为了建立集环境因子、作物生长过程和上层指标的综合温室控制系统,分析了现有温室控制研究成果,基于控制周期原则将温室控制系统分为分钟级温室环境因子控制系统(快速时变系统)、天或旬级的作物生长周期控制系统(中速时变系统)、年级的温室上层指标控制系统(慢速时变系统)。通过多时间尺度分析发现3类控制系统具有多时标特性,借助奇异摄动理论,对温室控制系统进行了分层递阶设计,进而得出该理论下的总体温室控制系统模型与控制器求解过程。通过算例演绎该设计方法的步骤,进行了仿真研究,结果表明,基于奇异摄动理论的温室控制系统设计思路清晰、计算量小、易于工程实现。     

文丘里施肥器水肥分布分析

在水肥一体化滴灌系统中,为了研究文丘里施肥器的水肥分布特性,随机抽取每条滴灌带中的3只滴箭进行取样,试验设定每1 min取样1次,一共取样10次.试验结果表明整个温室滴灌带样品溶液的浓度在6 min后趋于稳定;每支滴箭在每分钟的肥料浓度与该时间的所有滴箭平均肥料浓度的相对误差,随着时间的变化而变化,6 min后平均相对误差在10％以内,第10 min,平均相对误差降至0.74％.     

Co含量对CoAPSO-5分子筛膜制备的影响

采用原位水热合成法在多孔α Al2O3上制备了连续致密的CoAPSO 5分子筛膜,并考察了Co含量对成膜过程的影响机制。通过XRD、SEM及ICP检测,证明所合成的为致密、均一、无取向CoAPSO 5分子筛膜,同时分析了合成液中进入分子筛的Co含量及其对CoAPSO 5分子筛膜的晶形、厚度及完备性的影响,并通过气体渗透法验证所合成的分子筛膜为无缺陷的。     

中国农业科学院茶叶研究所建所二十六年来的回顾

中国农业科学院茶叶研究所是1958年秋成立的,全所现有职工183人,其中科技人员93人,建立了茶树栽培、茶树育种、茶叶加工、茶树植保、茶叶机械、茶叶生理生化、茶叶综合利用、茶叶科技情报八个研究室和茶树生理、茶叶生化、土壤农化、茶树栽培、综合利用等11个实验室,装备了较先进的实验设备,并附设试验茶场和实验茶厂,有茶园220余亩,生产绿茶为主,加工机具比较齐全。经过二十六年的努力,已初步建设成为一个具有一定科学水平、学科比较齐全的综合性茶叶科研机构。     

南方现代化温室黄瓜夏季蒸腾研究

 温室作物蒸腾不仅直接影响到温室内空气温湿度 ,而且是现代温室中确定合理的作物肥水灌溉控制目标的主要依据。研究采用Penman Monteith方程模拟南方现代化温室黄瓜在夏季高温高湿条件下的蒸腾速率 ,并通过冠层微气候和蒸腾速率观测 ,分析了影响蒸腾的主要温室环境因素。结果表明 ,Penman Monteith方程模拟黄瓜夏季蒸腾速率结果较为可靠且模型具有一定的鲁棒性。温室黄瓜夏季蒸腾速率随辐射强度 (净辐射 )和空气饱和水汽压差 (VPD)的增加而线性增大 ,但蒸腾速率日最大值出现时间较净辐射滞后而与VPD较为一致。     

免耕播种机旋耕刀耕作性能分析与结构优化

为预测和评估免耕播种机触土部件的作业性能,有必要建立机具-土壤耦合系统的互作模型。传统模型将散落土表的秸秆视为刚体,无法模拟真实条件下秸秆的破裂与变形,导致模型的预测精度下降。为克服上述模型不足,该研究建立一种柔性秸秆模型,构建刀具-秸秆-土壤耦合系统的离散元模型,并通过土槽试验进行模型验证。同时,为解决标准旋耕刀片的缠绕和壅堵问题,提出一种梯形直刀结构,对比分析了旋耕作业工况下标准刀和梯形直刀作用后秸秆位移、刀轴扭矩、刀具碎茬与埋茬性能。仿真结果表明,梯形直刀的碎茬和秸秆掩埋性能均优于标准刀,标准刀和梯形直刀作业后开沟截面形状分别为梯形和三角形,刀轴扭矩呈现三角形冲击峰的形式,梯形直刀的刀轴扭矩大于标准刀情形,而标准刀的碎土性能优于梯形直刀。在此基础上,以弯折角、侧面角以及刀片高度为设计变量,采用响应面法构建旋耕扭矩和碎土率的回归方程。基于NSGA-II算法对梯形直刀结构进行优化,最佳的结构参数为：弯折角150°、侧面角60°、刀片高度88 mm。田间试验结果表明,优化后刀轴的平均扭矩较优化前减少11.70%,峰值扭矩减少6.28%,碎土率从82.53%提高至89.22%。     

稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机开沟功耗研究

为了获得较准确的开沟功耗,从而为稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机动力配套、开沟作业参数选择提供依据,对多功能一体机开沟部件作业功耗进行了测试,并建立了开沟作业功耗数学模型。结果表明:刀盘转速为294r.min-1时,平均开沟功耗最低(8.18kW),446r.min-1时平均开沟功耗最高(10.83kW),最高平均功耗约占配套动力的25%。正常作业效率下,开沟功耗为8～12kW;从低耗高效原则出发,刀盘转速宜取294～369r.min-1;不同刀盘转速下,模型用不同修正系数修正后可用来进行开沟功耗估算、整机动力配套或各部件动力分配。     

基于逆向工程的搅浆刀作业性能界定与关键设计参数研究

水田搅浆是基于稻作制度的独立机械化作业环节,搅浆刀是进行搅浆农艺处理的专用刀具,但目前缺乏针对搅浆的农艺界定及搅浆刀专用设计参数研究.本文利用逆向工程技术获取搅浆刀的关键几何参数,并对搅浆作业和搅浆刀的设计方法进行定义.通过与常规旋耕刀(R245)进行分析对比提出搅浆刀的专用设计参数,进而通过田间试验进一步探讨搅浆刀的...     

美国大学农业工程学科论文产出比较分析——以美国五所大学为例

美国农业工程学科经历100多年的发展,为美国农业现代化做出重要贡献,对比跟踪美国该学科的发展,对我国农业工程学科的发展具有一定的借鉴意义。以美国康奈尔大学、普渡大学、爱荷华州立大学、加州大学戴维斯分校及伊利诺伊大学香槟分校五所大学2013—2016年发表的被Web of Science收录的论文为基础,通过数据聚类分析及统计等方法,分析美国该学科论文产出数量的变化趋势、该学科的研究热点、主要发表的刊物等。研究表明:美国一流高校农业工程学科论文产出相对稳定,年人均发表2~3篇SCI论文;面向科学问题的研究如模型、机理研究仍是学科研究热点;本学科所在学会的会刊是发表相关论文最多的刊物。本研究可为我国农业工程学科的规划发展提供借鉴与参考。