深松铲扰动下天然草地复合土层失效特性的试验研究

为研究深松铲类耕作部件作用下天然草地扰动失效过程,采用草地耕作试验台搭载不同类型和具有不同结构参数的深松铲,在不同作业深度下,进行草地扰动失效试验,对草地土层失效过程、扰动情况、翻垡率、扰动系数、蓬松度,以及耕作部件的作业阻力和沟形面积比阻进行对比分析。试验结果表明:利用深松铲可以打破天然草地形成的“地表干草+植物根茎+土壤”的“夹层式”复合土层结构,对草地土层造成扰动,但其作业效果受作业深度、结构参数以及“夹层式”复合土层结构的影响。深松铲作业后产生的地表翻垡率为5.67%~12.25%,扰动系数为63%~74%,蓬松度为38%~49%。综合所有的扰动失效特性参数,在所试验的深松铲耕作部件中,双翼倾角为150°的双翼形深松铲在草地深松作业时对草地地表扰动和土壤翻垡情况影响较小,对土壤的扰动系数较高,作业效果最佳。     

层状粘性土壤水分动态新模型的应用

根据Ｍｏｌｄｒｕｐ等提出的运动平均斜率模型,对重粘土,轻粘土,粉质粘土和壤土及前３种粘性土壤所松成的层状介质中的水分,在入渗条件下的运动进行了数值模拟。     

分层深松铲型配置参数对牵引阻力的影响

分层深松采用前后铲分层作业方式,深松后土壤更松碎,土层不发生改变。文章利用深松铲阻力测试装置,研究分层深松铲型配置参数对牵引阻力影响。结果表明,后铲25 cm深松深度,铲型组合为箭型-凿型时,分层高度差为11.5 cm、铲距为34.5 cm时牵引阻力最小;通过凿型、箭型、双翼型不同铲型组合及单层深松牵引阻力对比分析表明,深松深度相同时,分层深松前后铲型面积和越大阻力越大,分层深松阻力一般大于单层深松;分层深松交换前后铲型试验得出,深度相同时,凿型-双翼型、箭型-双翼型组合阻力分别小于双翼型-凿型、双翼型-箭型组合,而箭型-凿型组合阻力却与凿型-箭型组合十分接近。     

行间深松机的深松铲设计及有限元分析

深松耕法是一种新的土壤耕作方法,其有打破犁底层,加深耕作层,改善耕层结构、提高土壤蓄水保墒、抗旱耐涝的作用。针对东北地区常年作业土壤耕层较浅、土壤板结的问题,设计了一种行间深松机,并运用Solid Works软件对其深松铲进行三维建模。同时,运用ANSYS Workbench软件对深松铲进行有限元分析,主要包括静力分析、模态分析、等效应力和全位移分析。结果表明:深松铲的应力主要集中在铲柄与机架连接的位置,而且最大应力为38.72MPa;模态分析表明:振动频率间隔较大且不会发生共振。研究成果为深松铲的改进设计提供了参考。     

Describing Polygonum aviculare emergence in different tillage systems

Effects of four tillage systems (direct drill, subsoiler, chisel plough and mouldboard plough) on the dynamics of Polygonum aviculare populations were studied over three growing seasons. Cumulative emergence on a weekly basis was determined. Cumulative emergence from two years of chisel ploughing was used to develop an emergence model for P. aviculare based on hydrothermal time. Results showed that direct drilling, which had the highest seed yields of winter cereal crops every season, was the unique soil management system that lowered P. aviculare populations because of effective weed emergence reduction. The model accurately described seedling emergence in different tillage systems, although it failed in direct drilling, probably due to very low numbers of emerged seedlings. To better control this weed, direct drilling may be the best tillage option, but if this cannot be implemented, the hydrothermal time model is a practical tool that can describe the relative proportions of emergence and assist in the timing for management operations of P. aviculare in different tillage systems.     

新型全方位深松机的研究设计

针对现有深松机械不能满足冀西北坝上地区保护性耕作的需要,结合农业耕作机械实际工作情况,并查阅相关文献,以冀西北坝上地区的实际工作环境为背景,分析铧式犁以及现有深松机的总体布置及其关键部件的碎土原理,结合现有深松机械设计思路以及现行设计模型设计开发了一种新型全方位深松机。该机适用于硬度较高的土壤,能够达到留茬整地的要求,为冀西北坝上地区保护性耕作的开展提供了新的思路和方法。     

振动式深松机的研究进展

在分析振动深松减阻机理及特点的基础上,介绍了目前国内外普遍采用的强迫振动式和自激振动式2种深松机的研究现状,并指出存在的问题,展望了未来振动式深松机的发展趋势。     

MgFe类水滑石法强化混凝深度处理猪场尾水及混凝污泥特性研究

为了深度处理经二级生化处理后的猪场尾水,采用Mg Fe类水滑石法强化混凝猪场尾水。考察了不同pH值、Mg与Fe摩尔配比[n(Mg∶Fe)]等混凝条件对猪场尾水常规指标以及其中微量重金属[Zn~(2+)、Cu~(2+)、Cr(Ⅵ)]和兽用抗生素(磺胺甲基异恶脞,SMX)等去除效果的影响,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅立叶转换红外(FTIR)等技术对混凝污泥特性进行分析,制备了催化材料,进行了混凝污泥资源化利用初探。结果表明:当猪场尾水初始pH6.5时,TP、浊度和Cr(Ⅵ)去除率分别在95%、80%和35%以上。当初始pH值进一步调节至大于8.0时,MgFe类水滑石对Zn~(2+)和Cu~(2+)去除率可达85%以上,对SMX去除率在75%以上;Mg与Fe摩尔配比对各水质指标去除效果影响不大。混凝污泥主要形成的矿物相有类水滑石与磷酸铁矿物。通过煅烧混凝污泥制备高级氧化催化剂,发现在相同过硫酸氢钾(PMS)投加量的条件下,700℃限氧热解混凝污泥制得的催化剂比同条件下利用人工合成MgFe类水滑石制得的催化剂具有更高的催化活性。研究结果可为养猪处理废水与混凝污泥资源化利用研究提供支持。     

Damage Constitutive Equation and Experiment of Layered Rock

The microcosmical study on many speciments of sedimentary rock by SEM and petrography theory show that rock is formed of microcrystalline and micropore with all kinds of forms.Therefrom the microstructure model of rock is established.Further the three dimensional nonlinear damage constitutive equation and damage evolution equation of layered rock including respective process of damage evolution,mechanical parameter,effective stresses,and unequal biaxial stress in different rocks are derived.The results of the experiment indicate that the theoretical curve is fairly close to the experimental curve.     

立柱式深松铲受力数学模型及试验分析

为优化深松铲的结构参数,对立柱式深松铲进行受力分析,并建立工作状态的受力数学模型,通过改变参数研究其受力状况的变化,找出各个参数对工作阻力的影响程度,优化深松铲的设计参数。通过田间试验,对受力数学模型进行了验证,结果表明,影响其工作阻力的主要参数是耕作深度、深松铲起土角、铲柄工作宽度及前进速度。该数学模型与深松铲的受力状况基本相符。