南瓜浆滚筒干燥动力学模型

以辊式布料的单滚筒干燥机为对象进行南瓜浆滚筒干燥试验,探讨了滚筒干燥过程中物料的干燥动力学特性及其干燥动力学模型。根据物料的状态将滚筒干燥过程分为浆状和膜状两个阶段,测定了不同蒸气压力下物料的含水率,分析了干燥速率随蒸气压力和时间的变化规律。结果表明:物料中的水分大部分在浆状区中蒸发,蒸气压力越高,干燥速率越快;物料在膜状区中为降速干燥阶段,蒸气压力越高膜状区起始含水率越低,起始阶段的干燥速率越慢,干燥速率下降也越慢,干燥时间越短。膜状区物料含水率的试验数据与主要薄层干燥模型进行拟合,Midilli-Kucuk模型可以很好地预测南瓜浆滚筒干燥的动力学特性。     

微波真空干燥膨化苹果脆片的研究

研究了一种微波真空干燥膨化果蔬脆片的加工方法。对微波功率、压力、物料厚度、预处理后苹果片初始含水率与其干燥特性、膨化率的关系进行了试验，得出了较佳的工艺参数，在微波功率为12．0w／g、压力为15kPa、苹果片厚度为8mm、预处理后苹果片初始含水率为37．5％的条件下，可干燥膨化高品质的苹果脆片，干燥时间为4min时膨化率最大达到321％。     

微藻能源产业化关键技术的研究进展

微藻能源产业的发展,有望同时缓解我国所面临的能源紧缺、环境保护和CO2减排等方面的压力,对实现社会可持续发展具有重大意义。介绍了微藻能源的优势,综述了能源微藻藻种的筛选、微藻规模化培养与收获、微藻能源的转化利用以及微藻生物炼制等微藻能源产业化关键技术的研究进展,探索了适合我国当前形势的微藻能源产业化模式。     

农业装备可靠性试验数据绑定方法

针对农业装备可靠性试验中,大量多媒体资源和试验数据基于Web方式进行数据管理和处理,采用Silverlight技术构建富客户端,但由于处理方式的改变和Silverlight技术目前不能支持Data Binding的问题,提出采用异步传输和动态数据转为静态数据,以XML数据源的方法,使Silverlight能够将数据库中的数据进行动态绑定,以数据库和文件服务器的形式管理试验数据,从而有效降低服务器负荷,增强了农业装备可靠性试验数据的存储安全性和处理效率。     

低聚木糖生产废渣基可降解育苗钵研究

利用前期研制的秸秆基育苗钵生产试验系统,以低聚木糖生产废渣为主要原料,采用干法热压成型工艺,进行了育苗钵制备试验,以原料成本为指标优化了原料配比,以力学强度为指标优化了工艺参数,并对成型苗钵性能进行了检测。研究结果表明,成型配方适宜的低聚木糖生产废渣、麦麸、胶黏剂、脱模剂质量比为68∶26∶6.3∶1;最佳工艺参数为上模具温度180℃,一次压力180MPa,一次保压时间4.5s,此条件下,育苗钵干强度为2251N,湿强度为417N。相对于玉米芯,低聚木糖生产废渣具有高木质素含量和低半纤维素含量,使得育苗钵具有更高力学强度和更低吸水性。育苗钵生物降解性能较好,霉菌侵蚀试验结果为Ⅴ级。     

氮磷钾配比施肥决策支持系统

为了解决传统施肥模式下化肥利用率低、氮磷钾施用量不合理等问题,研究了土壤取样策略及碱解氮、速效磷、速效钾等速效养分分布图生成方法,开发了基于作业处方图的变量配比施肥作业决策系统,结合GPS信息,分别控制氮、磷、钾3种肥料独立施肥机构的电动机转速,实现尿素、磷酸二铵和硫酸钾的按需施用。选取黑龙江红星农场5-2号地块,进行了大豆和玉米传统作业与配比施肥作业对比试验。结果表明,与传统作业模式相比,变量配比施肥在节省15%肥料的情况下,大豆增产2.33%,玉米增产9.32%。     

密植果园开沟施肥机开沟刀片设计与试验

针对现有开沟刀片在密植果园开沟施肥过程中存在功率消耗大、沟深稳定性差的问题,运用旋耕理论和试验分析的方法,设计了一种正弦指数曲线型开沟刀片。通过分析拖拉机前进速度、刀盘转速以及二者相互作用对功率消耗和沟深稳定性的影响,确定了正弦指数曲线型开沟刀片工作参数的最佳组合为:拖拉机前进速度1 m/s,刀盘转速为200 r/min。以正弦指数曲线型开沟刀片B处弯曲角、弯曲半径、C处弯曲角为影响因子,以功率消耗和沟深稳定性为响应值,通过三因素四水平正交试验,确定了正弦指数曲线型开沟刀片结构参数的最佳组合为:B处弯曲角为95°,C处弯曲角为140°,弯曲半径为9 mm。对正弦指数曲线型开沟刀片和现有开沟刀片进行对比试验,结果表明:在工作参数和开沟深度相同的条件下,正弦指数曲线型开沟刀片比现有开沟刀片功率消耗下降3.29 k W,沟深稳定性提高8.83个百分点,各项技术指标均达到了国家相关标准的技术要求。     

果蔬包装机凸轮连杆式切断机构运动分析与优化

针对目前果蔬包装机中存在切刀刮膜和切口不正等问题,提出了一种基于连杆机构和凸轮机构的果蔬包装机切断机构。建立了切断机构的运动数学模型,并以此为依据建立了切断机构基于ADAMS的参数化模型,得到该机构主要参数变化对机构运动的影响规律。通过二次规划算法优化分析计算,得出一组最优参数组合。利用此参数组合的运动学仿真分析表明,下切刀的加速度最大值为7.971mm/s2,切割距离为20.4mm。根据优化结果加工组装试验样机,以PVC膜切断率为主要检测指标对该试验样机进行试验,结果表明,对11、12、13μm 3种厚度的PVC保鲜膜切断率都在98%以上,切断机构满足果蔬包装机作业要求。     

正弦指数曲线型开沟刀片结构参数优化

为获取正弦指数曲线型开沟刀片的最佳结构参数,依据正弦指数曲线方程和二次正交旋转中心组合设计方案,设计了15种型式的开沟刀片,并进行土槽试验。以弯折角、弯曲半径、切土角为影响因子,以功率消耗和沟深稳定性系数为响应值,利用Design-Expert 8.0.6软件进行回归分析和响应面分析,探求单因子及交互因子对响应值的影响效应,并结合非线性优化计算方法,对正弦指数曲线型开沟刀片的结构参数进行优化计算。结果表明:在土壤坚实度为0.29 MPa、土壤含水率16.2%的条件下,各因子对功率消耗的影响贡献由大到小为:弯折角、切土角、弯曲半径;对沟深稳定性系数的影响贡献由大到小为:切土角、弯折角、弯曲半径。优化所得正弦指数曲线型开沟刀片最佳结构参数:弯折角为86.75°,弯曲半径为12 mm,切土角为13.8°,此时功率消耗理论最小值为32.32 k W,沟深稳定性系数为95.6%,验证试验表明功率消耗最小值为34.27 k W,沟深稳定性系数为92.82%,理论值与试验值误差小于10%,验证了回归模型的正确性。将优化前、后和现有开沟刀片在2种不同土壤条件下进行对比试验,结果表明优化后刀片的功率消耗比优化前分别下降4.28 k W和4.23 k W,沟深稳定性系数分别提高7.12个百分点和7.02个百分点,比现有开沟刀片下降7.68 k W和6.91 k W,沟深稳定性系数提高14.34个百分点和8.34个百分点。研究成果为正弦指数曲线型开沟刀片的优化设计提供了理论参考。