数字化螺杆式启闭机的研究与应用

螺杆式启闭机是水利工程上的重要设备之一。近年来由于螺杆机存在的问题,即过载保护和开度装置精度误差较大,造成性能不稳定,时有螺杆压弯或闸门启升越位等事故发生。为彻底解决螺杆机的技术难题,本课题研究试制的数字化螺杆式启闭机,利用小曲轴把蜗杆上的直线力变成小曲轴扭矩,从而达到测量闸门启闭力的目的;在大蜗杆轴上制出小模数蜗杆与小模数蜗轮啮合,把蜗杆的转速输出给编码器,从而达到测量闸门开度的目的。     

磁电热弹耦合材料弹塑性断裂问题

在线弹性裂纹研究基础上,将热弹塑性对控制方程和边界条件的非线性影响作为伪载荷处理,使得弹塑项以伪体积力和伪面力形式出现,进而将磁电热弹耦合材料三维裂纹弹塑性问题转化为解时域超奇异积分方程问题.针对矩形裂纹,基于裂纹前沿奇性应力分析结果,通过将广义位移间断未知函数表达为基本密度函数与多项式之积,为超奇异积分方程组建立了数值方法.对典型例子进行数值计算,得到裂纹前沿广义应力的变化规律,表明将热弹塑性对控制方程和边界条件的非线性影响作为伪载荷处理是正确的.     

自走式玉米去雄机设计与试验

为实现我国玉米主栽品种的机械去雄,采用自主研发与研学标杆机型相结合的方法,设计开发了3XZG-8YA型自走式玉米去雄机,该机配有适用于我国杂交玉米制种种植模式的去雄装置,可一次对8行玉米进行去雄作业。进行了不同品种、不同种植模式田间试验和去雄性能检测,结果表明,该机作业效率≥1.0 hm^2/h,去雄率84%,满足我国杂交玉米种子主产区需求。     

玉米秸秆蒸汽爆破用于厌氧发酵的技术评价

蒸汽爆破可破坏木质纤维素结构,提高纤维素、半纤维素的转化利用率,是秸秆类物质利用的一种有效预处理方式。作者研究了玉米秸秆蒸汽爆破处理及其厌氧发酵过程中的能量平衡关系,结果表明相同维压时间下蒸汽爆破处理后玉米秸秆厌氧发酵过程中的能源转化率随着压力增大而增大,而在相同压力条件下均在90 s维压时间时得到最大能源转化率。玉米秸秆蒸汽爆破后在常温条件下厌氧发酵的最小和最大能源转化率分别为8.39%和11.68%,是对照组的1.38倍和1.92倍。但对蒸汽爆破玉米秸秆厌氧发酵的增量效益-费用比分析表明,因玉米秸秆蒸汽爆破处理而引起厌氧发酵产气量增加所形成产气的能量增加量小于蒸汽爆破处理所消耗的能量,从能量转换角度来说蒸汽爆破并不是玉米秸秆厌氧发酵的最经济处理方式。     

橘小实蝇成虫诱捕监测装置的设计与试验

为了解决现有的害虫机器监测技术与传统的监测手段结合存在的实时监测难度高、信息处理困难、成本高等问题,该文设计研发一种适用于果园环境的橘小实蝇成虫诱捕监测装置用于监测橘小实蝇成虫虫口密度。该装置外观由遮光罩、进虫口、虫口监测区和储虫瓶构成,信号检测模块包括红外光电耦合传感器匹配电路、电压跟随器电路、差分放大电路和迟滞比较器电路4部分。性能测试结果表明:该诱捕监测装置底部储虫瓶有、无遮光处理时,相应的感应电压均值分别为3.923和3.883 V,差异显著(P0.05),且上述2种方式均能使检测探头输出工作在线性区域;虫口监测通道管壁设计成黑、白、蓝3色,在自然光照条件下,管壁颜色对监测探头感应性能无显著差异性(P=0.606);监测区域不同区域位置感应输出响应也无显著差异性(P=0.797),区域位置对监测输出误差影响可以忽略。应用该诱捕监测装置和人工计数方式在橘小实蝇成虫发生高峰期连续5 d 24 h监测成虫虫口密度,结果表明该装置监测相对误差为3%~8%,相比传统的人工计数方式,具有实时、自动化监测的优点,能够满足现有的橘小实蝇成虫长时期数据动态监测的需求,适用于果园橘小实蝇成虫动态监测推广使用。     

基坑位移反分析方法的对比研究

通过理论计算和实测数据的对比，分析了当前较为流行的几种反分析计算理论与方法各自的适用条件，认为：对于浅基坑采用m法就可以达到工程需要的参数的反演精度；而对于较深的基坑，因为粘弹性增量法充分考虑了施工过程对反演参数的影响，所以，采用该法反演得到的参数更加吻合实测结果，上述分析为工程设计与施工中参数反演方法的选取提供了指导依据。     

孵化早期用光电法剔除无精蛋的两种方法

利用自行设计制作的光电测试装置,对632个和150个胚胎分别用两种方法进行测试,结果表明利用这两种方法都可以在孵化早期剔除无精蛋。一次照蛋法的优点是,只需鸡蛋在上孵后,测试一次便可将无精蛋剔除,而二次照蛋法需在上孵前及上孵后各测一次才能将无精蛋剔除,缺点是剔除无精蛋的时间较二次照蛋法落后一天。     

基于PLC和光电传感控制的穴盘苗自动移栽装置设计

移栽机械化设备作为育苗工厂化生产的重要设备,在提高育苗工作效率上有着重要意义。为了提高穴盘苗移栽的效率和自动化程度,设计了一种基于光电传感器和PLC编程的自动移栽装置,并在PLC控制器中嵌入了模糊控制算法,有效地提高了系统的抗干扰能力和自动化程度。该设备利用光电传感器对穴盘特征参数进行扫描,可以发现空穴盘和无穴盘的情况,并能够对穴盘苗进行定位。设计开发了试验样机,并开发了上位机和下位机控制平台,利用PLC控制器和模糊控制软件框架,实现了移栽设备的自动化移栽。试验表明:采用模糊PLC控制器,穴盘苗准确识别率和移栽成功率平均值为9 8.9%和9 9.5%,作业精度较高,可以满足现代化温室种植的需要。     

一种JPEG2000算术编码器的优化算法与实现

通过对索引表和概率间隔区间更新条件的分析,提出了一种JPEG2000算术编码器的部分并行优化算法.在连续编码两个数据对时,通过预测间隔区间的变化,可以一次完成索引表和间隔区间的更新,从而减小了编码数据的关联性,实现了算术编码器的部分并行编码.设计了基于3级流水线的JPEG2000算术编码器,并通过了FPGA验证.试验结果表明,该算法平均每个时钟编码1.58对数据,比每个时钟编码1对数据的普通算法,编码效率提高了58%.     

基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统研究

针对谷物联合收获机产量监测系统成本高、结构复杂和稳定性较低的问题,设计了基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统,由对射式光电传感器、GPS模块、数据处理单元、数据存储单元和可视化单元组成。系统工作时,通过对射式光电传感器监测刮板上谷物遮挡与不遮挡两种电压信号,通过软件系统处理信号中高度对应的占空比,利用占空比与产量计量模型的关系获得产量数据,并连同系统的绝对时间、GPS数据存储到系统中。通过EDEM仿真和理论模型分析,推导了占空比测量值与谷物质量的正比例关系。利用台架试验对占空比测量值与谷物质量进行了全局模型和局部模型拟合,决定系数R²均不小于0.988。随后通过台架试验对全局模型和局部模型进行模型分析,台架试验结果表明,虽然局部模型可能对固定转速下的测量数据更优,但全局模型更具有通用性。随着系统测量数据的增加,相对误差逐步减小。田间试验中对系统测量的异常信号进行了统计和分析,为了减少异常信号对测产误差的影响,对系统测量值与实际产量进行了标定。田间试验结果表明,产量监测系统测产最大相对误差为3.83%,平均相对误差为0.40%,系统整体误差和误差波动均较小。