网状滚筒式机采籽棉残膜分离机的设计 被引量：29

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作者 坎杂 郭文松 +2 位作者 张若宇 李成松 安红磊 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期95-99,F0002,共6页

新疆棉花特殊的地膜栽培模式导致在机械采收过程中容易混入残留地膜(简称残膜),残膜的存在是降低机采籽棉质量等级的重要因素之一。为有效清除机采籽棉中混有的残膜,设计了网状滚筒和正压风力结合的分离设备,建立了分离对象的运动控制方... 新疆棉花特殊的地膜栽培模式导致在机械采收过程中容易混入残留地膜(简称残膜),残膜的存在是降低机采籽棉质量等级的重要因素之一。为有效清除机采籽棉中混有的残膜,设计了网状滚筒和正压风力结合的分离设备,建立了分离对象的运动控制方程,借助离散相模型(DPM)对机采籽棉残膜分离机的籽棉与残膜的分离原理进行了分析,通过数学模型分析的籽棉运动轨迹和基于CFD仿真分析的籽棉运动轨迹阐释了残膜的整个分离过程,最后对分离机籽棉入口处流场速度进行了试验。结果表明,在保证分离效果的前提下,得到了籽棉在入口处最佳速度为4.5m/s。该文提出的分离原理和设计方案可以为具有类似特性差异的农产品分离提供理论依据和借鉴。 展开更多

关键词 分离机 残膜 设计 机采籽棉 气固分离 离散相模型

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基于GA-SVM模型的机采籽棉杂质识别 被引量：16

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作者 张成梁 李蕾 +1 位作者 董全成 葛荣雨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第24期189-196,共8页

针对中国机采棉加工过程中混级混轧、缺乏棉花参数检测的现状,提出使用遗传算法优化支持向量机参数的机采籽棉图像分割、杂质识别方法。在图像分割阶段,采用像素点邻域的色调、饱和度、亮度颜色特征与平均亮度、平均对比度、平滑度、三... 针对中国机采棉加工过程中混级混轧、缺乏棉花参数检测的现状,提出使用遗传算法优化支持向量机参数的机采籽棉图像分割、杂质识别方法。在图像分割阶段,采用像素点邻域的色调、饱和度、亮度颜色特征与平均亮度、平均对比度、平滑度、三阶矩、一致性、熵等纹理特征构建特征向量,使用最优保留策略的遗传算法优化惩罚参数及核函数参数,建立图像分割SVM分类器;对杂质识别过程,在计算标记区域的颜色特征、纹理特征基础上,增加面积、周长、离心率、矩形度、形状因子等形状特征,使用遗传算法建立杂质识别SVM分类器。测试结果表明,该方法适用于边缘对比度低、纹理信息丰富的机采籽棉含杂图像分割,对杂质的有效识别率为92.6%。该研究为棉花加工设备的参数优化和国产采棉机的研制及优化提供重要参考依据。 展开更多

关键词 图像分割 杂质 遗传算法 机采籽棉 SVM 识别

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机采籽棉压缩特性及可压缩性研究 被引量：2

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作者 王军 张宏文 +4 位作者 王磊 魏喜梅 谷艳清 张龙唱 蔡云霄 《江西农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期212-221,共10页

【目的】棉花是重要的纺织原料,机械化采收后的籽棉面临运储工序复杂、成本大。因此,机采籽棉常被压缩成一定形状、密度与尺寸,便于运储。为揭示机采籽棉压缩成型机理,获取机采籽棉压缩成型有关数据,开展机采籽棉压缩特性及可压缩性研... 【目的】棉花是重要的纺织原料,机械化采收后的籽棉面临运储工序复杂、成本大。因此,机采籽棉常被压缩成一定形状、密度与尺寸,便于运储。为揭示机采籽棉压缩成型机理,获取机采籽棉压缩成型有关数据,开展机采籽棉压缩特性及可压缩性研究。【方法】以新疆石河子地区主栽机采棉品种惠远720为研究对象,对不同初始条件的机采籽棉进行单轴闭式压缩试验,分析压缩过程中各因素对机采籽棉压缩力与体积模量的影响规律。【结果】机采籽棉压缩过程中压力、体积模量与压缩密度可由幂函数(P<0.01,R^(2)>0.988)和指数函数表示(P<0.01,R^(2)>0.958),随压缩密度的增大,压力、体积模量不断增大,机采籽棉可压缩性逐渐变差。当机采籽棉达到相同压缩密度时,压缩速度、初始密度、含水率、含杂率与机采籽棉压缩过程中压力、体积模量均显著相关(P<0.01):其中压缩速度、含杂率与压力、体积模量呈正相关关系,含水率、初始密度与压力、体积模量呈负相关关系;当压缩密度为200 kg/m^(3)时,初始密度、含水率与压力、体积模量呈线性关系(P<0.01);压缩密度大于200 kg/m^(3)时,压力、体积模量与压缩速度、含杂率的线性关系增强(P<0.05);与初始密度、含水率呈指数递减关系(P<0.01),随压缩密度的增大指数关系愈加显著。【结论】通过回归拟合建立了机采籽棉压缩过程中压力、体积模量与压缩密度的数学模型,得到了压缩速度、初始密度、含水率、含杂率对机采籽棉压缩过程中压力、体积模量均有显著影响。研究成果对机采棉收获、运输、储存及加工设备的设计具有理论研究价值和现实意义。 展开更多

关键词 机采籽棉 可压缩性 压缩特性 含杂率 含水率 试验

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机采籽棉烘干自动化控制现状分析 被引量：2

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作者 郭文松 张宏 +1 位作者 王旭峰 廖结安 《新疆农机化》 2012年第6期19-21,共3页

随着机采棉技术在新疆产棉区的广泛应用,为了提高机采棉的加工质量,在新疆广泛采用了籽棉烘干技术。目前新疆主要依靠人工简单调节籽棉烘干机温度的生产方式,这种生产方式不仅增加了工人的劳动强度,降低籽棉加工质量,造成能源浪费。籽... 随着机采棉技术在新疆产棉区的广泛应用,为了提高机采棉的加工质量,在新疆广泛采用了籽棉烘干技术。目前新疆主要依靠人工简单调节籽棉烘干机温度的生产方式,这种生产方式不仅增加了工人的劳动强度,降低籽棉加工质量,造成能源浪费。籽棉自动烘干是籽棉烘干的发展趋势,本文分析了籽棉自动烘干技术的意义,介绍了国内外籽棉烘干自动化控制研究现状,最后对籽棉自动烘干技术的发展进行了概括和展望。 展开更多

关键词 机采籽棉 自动控制 烘干 现状

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机采籽棉残膜分离机分离室的结构优化研究

5

作者 安红磊 坎杂 +3 位作者 张若宇 郭文松 郭淑霞 丛腾达 《农机化研究》 北大核心 2013年第1期26-29,共4页

针对网状滚筒式机采籽棉残膜分离机的分离室内滚筒两侧进入籽棉以及分离室滚筒下方壁面结构不合理,导致存在籽棉堵塞的现象,通过利用Fluent流场分析软件对分离室内的流线趋势进行了研究,并根据分析结果对分离室内滚筒两侧结构和分离室... 针对网状滚筒式机采籽棉残膜分离机的分离室内滚筒两侧进入籽棉以及分离室滚筒下方壁面结构不合理,导致存在籽棉堵塞的现象,通过利用Fluent流场分析软件对分离室内的流线趋势进行了研究,并根据分析结果对分离室内滚筒两侧结构和分离室壁面结构进行了优化。 展开更多

关键词 机采籽棉 残膜 分离 FLUENT 流场

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机采籽棉储运技术质量成本分析

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作者 杨怀君 孟祥金 +4 位作者 何义川 卢勇涛 阎洪山 王敏 汤智辉 《中国棉花》 2017年第4期30-33,43,共5页

阐述了4种不同籽棉储运技术的原理,采用回归分析法分析了机采散状籽棉储运技术、压模车田间压模储运技术、散状籽棉运输场地压模储运技术、采棉机直接压模储运技术的经济性和优点,并建立起质量成本分析模型,为轧花厂籽棉储存技术应用和... 阐述了4种不同籽棉储运技术的原理,采用回归分析法分析了机采散状籽棉储运技术、压模车田间压模储运技术、散状籽棉运输场地压模储运技术、采棉机直接压模储运技术的经济性和优点,并建立起质量成本分析模型,为轧花厂籽棉储存技术应用和改进提供依据。 展开更多

关键词 棉花 机采籽棉 储运技术 质量成本 回归分析

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高光谱成像的机采籽棉杂质分类检测 被引量：9

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作者 常金强 张若宇 +2 位作者 庞宇杰 张梦芸 扎亚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3552-3558,共7页

机采籽棉杂质分类检测为调整棉花清理机械加工参数和工序提供参考依据,对提升皮棉品质具有重要意义。但由于籽棉棉层分布不均匀,使得图像检测难度增大,使用传统的检测方法无法有效检测各类杂质。采用高光谱成像方法对机采籽棉中的棉叶... 机采籽棉杂质分类检测为调整棉花清理机械加工参数和工序提供参考依据,对提升皮棉品质具有重要意义。但由于籽棉棉层分布不均匀,使得图像检测难度增大,使用传统的检测方法无法有效检测各类杂质。采用高光谱成像方法对机采籽棉中的棉叶、棉枝、地膜和铃壳(内外)五种杂质进行分类判别检测。首先采集120个机采籽棉样本的高光谱图像,选取感兴趣区域获取平均光谱曲线。发现由于物质构成的差异,不同杂质体现出不同的吸收和反射特性,不同种类物质之间的光谱差异大于同类物质。对提取的平均光谱曲线进行主成分分析(PCA),结果显示棉花、残膜和铃壳外与其他三类相比,有较好的聚集性和可分性,但是棉叶、铃壳内和棉枝三类相互叠加在一起,空间分布存在严重交叉重叠。以提取的平均光谱曲线为训练样本,选择线性判别分析(LDA)、支持向量机(SVM)和神经网络(ANN)三种分类判别算法,对算法参数进行寻优,并建立机采籽棉杂质分类判别模型。其中,经过LDA模型降维后的样本空间较PCA表现出了更好的聚集性和可分性,采用正则化防止过拟合,得到训练集准确率为86.4%,测试集准确率为86.2%;SVM模型的参数寻优结果为C=105,g=0.1,其训练集准确率为83.42%,测试集准确率为83.40%;ANN模型参数寻优得到隐含层数和神经元个数分别为2和17,训练集准确率为82.9%,测试集准确率为81.8%。对三种模型的分类效果和检测用时进行比较,LDA模型结果最优。通过对高光谱图像进行像素等级分类判别,结果显示棉花识别效果较好,植物性杂质都被有效检测,但是地膜和棉花存在误识别,分类效果与杂质光谱的分类判别模型结果一致。因此,采用高光谱成像技术可以快速、无损的检测和识别籽棉杂质,为棉花加工装备提供反馈参数,对棉花加工机械化和智能化有重要意义。 展开更多

关键词 机采籽棉 杂质检测 高光谱成像 分类判别

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机采籽棉残膜识别分离软件系统设计

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作者 王锦亚 沈鹭翔 +4 位作者 谢铁文 季琰 陈灵佳 刘英 倪超 《林业机械与木工设备》 2019年第4期21-24,共4页

自20世纪80年代以来,地膜覆盖技术开始被广泛应用于各类农作物的种植及栽培过程中。以棉花种植为主要农作物的新疆地区也在大规模地使用地膜覆盖技术。但是采用这种特殊的种植栽培方式后,机器在采摘棉花的过程中容易掺入残留地膜杂质,... 自20世纪80年代以来,地膜覆盖技术开始被广泛应用于各类农作物的种植及栽培过程中。以棉花种植为主要农作物的新疆地区也在大规模地使用地膜覆盖技术。但是采用这种特殊的种植栽培方式后,机器在采摘棉花的过程中容易掺入残留地膜杂质,使得籽棉的纯净率严重降低,因此一种机采籽棉残膜分离机应运而生。本设计为一种机采籽棉残膜识别分离的软件系统,该软件系统极大程度地方便了使用者对分离机分离过程的实时监控与检测,软件系统设置有运输系统、图像处理、辨识系统以及工作日志四大基本信息采集记录模块,并且对应模块皆设置有相应参数的修改调整功能,便于使用。该软件系统具有十分广阔的发展和应用前景,在一定程度上减轻了人工分拣的劳动强度,并有效地提高了籽棉残膜的分离效率和质量。 展开更多

关键词 机采籽棉 分离机 残膜识别分离 软件系统设计

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压缩籽棉对棉籽破碎率及纤维品质的影响

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作者 魏喜梅 张莹洁 +2 位作者 张宏文 王军 王蒙 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期39-47,共9页

为探究压缩对籽棉品质的影响因素与规律,以含水率、含杂率及压缩密度为试验因素,以棉籽破碎率、纤维长度、马克隆值、伸长率、反射率、黄度、整齐度、纤维强度为指标进行研究。结果表明:含水率、含杂率及压缩密度对棉籽破碎率影响显著(P... 为探究压缩对籽棉品质的影响因素与规律,以含水率、含杂率及压缩密度为试验因素,以棉籽破碎率、纤维长度、马克隆值、伸长率、反射率、黄度、整齐度、纤维强度为指标进行研究。结果表明:含水率、含杂率及压缩密度对棉籽破碎率影响显著(P<0.05),棉籽破碎率随压缩密度增大而增大,随含水率增加而降低;压缩密度仅对棉籽破碎率和反射率有显著影响(P<0.05);纤维长度随压缩密度、含水率增加而增加,随含杂率增加而减小;马克隆值随含杂率及含水率增加而增加,随压缩密度增加而减小;伸长率随含杂率增加而增加,随压缩密度及含水率增加而减小;反射率随压缩密度增大而增大,随含杂率增大而减小;黄度随含杂率增加而降低,随含水率增大而增大。 展开更多

关键词 纤维品质 棉籽破碎率 压缩密度 含水率 含杂率 机采籽棉

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机采棉籽棉清理设备调整保养

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作者 谭兵 《中国棉花加工》 2002年第1期23-25,共3页

关键词 机采棉籽棉 清理设备 保养

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基于虚拟仪器的籽棉残膜分离装置测试系统 被引量：7

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作者 张若宇 丁竹青 +3 位作者 李晓良 坎杂 李硕 张亚欧 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期97-102,共6页

基于虚拟仪器技术并结合各种传感器,设计了籽棉残膜分离装置的测试系统,并将系统采集数据和四通道智能压力风速风量数据采集仪及手持式激光转速计测量的数据进行对比分析。试验结果表明:大、小滚筒转速采集数据的最大相对误差为0.68%,... 基于虚拟仪器技术并结合各种传感器,设计了籽棉残膜分离装置的测试系统,并将系统采集数据和四通道智能压力风速风量数据采集仪及手持式激光转速计测量的数据进行对比分析。试验结果表明:大、小滚筒转速采集数据的最大相对误差为0.68%,风速采集数据的最大相对误差为8.95%。系统测试精度满足对风速和转速的测量要求。 展开更多

关键词 机采籽棉 残膜分离 虚拟仪器 测试系统

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如何有效提升棉花加工质量

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作者 潘新民 董继斌 黄海洋 《中国棉花加工》 2024年第2期27-29,共3页

近两年,随着新疆棉花机采面积不断扩大,采棉机数量迅速增加,加之棉花加工产能过剩,籽棉抢收现象屡见不鲜。以上因素造成籽棉采收质量差,机采籽棉含水含杂高,大大增加了轧花厂清杂压力,皮棉含杂居高不下已成为近年来制约企业发展的突出问... 近两年,随着新疆棉花机采面积不断扩大,采棉机数量迅速增加,加之棉花加工产能过剩,籽棉抢收现象屡见不鲜。以上因素造成籽棉采收质量差,机采籽棉含水含杂高,大大增加了轧花厂清杂压力,皮棉含杂居高不下已成为近年来制约企业发展的突出问题,高含杂率棉(含杂率3.5%以上)无法注册期货仓单直接影响皮棉销售。 展开更多

关键词 产能过剩 含杂率 棉花加工 轧花厂 采棉机 机采籽棉 期货仓单 棉花机采

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