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遥控自走式雪茄植株中下层烟叶植保喷雾机设计与试验
1
作者 张青松 陈志凌 +3 位作者 杜文斌 杨锦鹏 廖庆喜 杨春雷 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期122-133,共12页
针对雪茄烟叶在旺长期及成熟期因植株高大及叶片生长致使烟田垄间空间小,且雪茄烟叶生产对烟叶色泽及完整度要求高,田间管理要求不能损伤烟叶,导致生产中雪茄烟叶植株中下层烟叶植保困难的问题,结合烟叶植株生长特征,设计了一种遥控自... 针对雪茄烟叶在旺长期及成熟期因植株高大及叶片生长致使烟田垄间空间小,且雪茄烟叶生产对烟叶色泽及完整度要求高,田间管理要求不能损伤烟叶,导致生产中雪茄烟叶植株中下层烟叶植保困难的问题,结合烟叶植株生长特征,设计了一种遥控自走式雪茄植株中下层烟叶植保喷雾机,该装置主要包括喷雾系统、履带底盘及控制系统,可实现装置在烟田垄间遥控行走、中下层烟叶喷雾及路况可视等功能。为获取烟株生长特征,运用三维激光扫描仪对其进行扫描并建立了植株叶片田间空间分布模型;根据烟叶田间分布特征,确定装置总体结构和工作方式;结合烟叶形态特征和植保农艺要求,对喷雾系统进行了结构设计及分析,确定了参数范围;根据田间作业需求,对履带底盘进行了动力学分析,对控制系统进行了设计。开展了场地试验,利用Box-Behnken优化了喷雾系统参数,当喷雾压力为0.65 MPa、喷嘴夹角为20.4°、喷嘴孔径为0.4 mm时,经垂直雾滴分布测量仪模拟雪茄烟叶叶片层垂直方向的药液附着性能试验表明,雾滴沉积量垂直分布满足雪茄烟叶植保要求。田间试验结果表明,雪茄植株中下层烟叶正面药液覆盖率为52%~83%,背面药液覆盖率为22%~45%,可实现雪茄植株中下层烟叶药液的有效喷施。 展开更多
关键词 雪茄烟叶 喷雾机 履带底盘 遥控自走式 喷雾系统 田间试验
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普渡大学农业工程专业本科生创新与实践能力培养的借鉴与思考 被引量：2
2
作者 刘洁 卫佳 梁秀英 《农业工程》 2021年第3期128-131,共4页
借鉴国际一流大学农业工程专业结构设置和人才培养模式,对于提高教育质量、提升学生创新与实践能力具有重要意义。介绍了美国普渡大学农业与生物工程系本科生学科专业设置概况,分析各培养环节的设置目的、教学方式和教学效果,探讨教学... 借鉴国际一流大学农业工程专业结构设置和人才培养模式,对于提高教育质量、提升学生创新与实践能力具有重要意义。介绍了美国普渡大学农业与生物工程系本科生学科专业设置概况,分析各培养环节的设置目的、教学方式和教学效果,探讨教学实践中各类问题的产生原因与应对策略,并思考在"新工科"建设过程中推进学生创新思维训练与实践能力培养的可行途径,以期为学科专业建设、教学模式优化和学生能力培养提供参考。 展开更多
关键词 农业工程 本科生 能力培养 新工科
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基于激光雷达的农业耕作微地貌测量装置设计与试验 被引量：9
3
作者 刘立超 魏国粱 +3 位作者 张青松 肖文立 孙文成 廖庆喜 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期84-92,共9页
针对现有地表微地貌测量装置难以兼顾农业耕种作业后地表微地貌测量的精度和效率、部分测量装置单次测量覆盖区域不能满足统计要求的问题,设计了一套由激光雷达、直线导轨、便携式计算机和支架等构成的非接触式地表微地貌测量装置,开发... 针对现有地表微地貌测量装置难以兼顾农业耕种作业后地表微地貌测量的精度和效率、部分测量装置单次测量覆盖区域不能满足统计要求的问题,设计了一套由激光雷达、直线导轨、便携式计算机和支架等构成的非接触式地表微地貌测量装置,开发了以STM32单片机为核心的步进电机驱动控制器,并与上位机软件形成整套采集系统,可实现激光雷达精确定位并快速获取地表三维坐标。该装置典型分辨率在激光雷达扫描方向为3.8~10mm,垂直扫描方向可在毫米精度范围内任意设置,测距分辨率为1mm;测量区域覆盖面积典型值为6.8m2,垂直扫描方向分辨率为10mm时,单次测量时间低于2.5min。通过分析测量误差来源,建立了系统误差补偿模型,在15次均值滤波的条件下,该装置测量最大绝对误差为2.7mm,最大平均绝对误差为0.9mm。油菜机械直播后地表微地貌测量试验结果表明:利用Matlab生成的地表三维模型可以精确地重构原有地表微地貌特征,测量结果与实际地表高度变化吻合度较高;测量数据统计结果表明,固定区域内均方根高度和相关长度测量值需分别在16次和64次的等距采样下达到稳定均值,而畦沟相关评价参数也需要多组样本计算才具有统计意义。 展开更多
关键词 农业耕作地表 微地貌 激光雷达 粗糙度
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新发展阶段下农业工程类专业高质量人才培养探索与实践 被引量：6
4
作者 万星宇 廖庆喜 +3 位作者 廖宜涛 陈慧 朱龙图 王磊 《农业工程》 2022年第2期106-111,共6页
把握高等教育新发展阶段的农业工程内涵,培养复合型、创新型的农业工程类专业高质量人才,是农业高校服务国家战略、对接农业产业需求、深化工程教育教学改革的重要举措。阐述了新发展阶段下高校农业工程类专业学科交叉、工农融合的发展... 把握高等教育新发展阶段的农业工程内涵,培养复合型、创新型的农业工程类专业高质量人才,是农业高校服务国家战略、对接农业产业需求、深化工程教育教学改革的重要举措。阐述了新发展阶段下高校农业工程类专业学科交叉、工农融合的发展内涵,顺应农业信息技术应用对理论基础扎实、实践能力强、具有国际视野的高质量人才的需求,结合华中农业大学工农融合校本特色与新工科专业建设背景,开展教学规模与质量平衡途径、虚实并存育人条件、产学研融合实践平台、专产协作培育机制、交叉耦合培养范式、全人教育创新文化等探索与实践,总结分析华中农业大学高质量人才培养模式对深化农业工程类专业教育的改革成效,提出了革新质量育人理念、创新多维育人模式、优化完善育人体制等农业工程类专业高质量人才培养实现路径,为乡村振兴战略、未来农业和经济社会发展提供一流人才支撑。 展开更多
关键词 农业工程 新发展阶段 人才培养 高质量
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基于膜空气吹扫技术的农业温室增施CO_(2)研究 被引量：2
5
作者 梁飞虹 孙豆 +3 位作者 涂特 纪龙 贺清尧 晏水平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期351-357,共7页
以甘氨酸钾(PG)富CO_(2)溶液(富液)为对象,研究了采用膜空气吹扫技术将富液CO_(2)再生与温室CO_(2)气肥增施融合的可行性,并得出了设施番茄栽培的增施CO_(2)方案。结果表明:在40~80℃时,PG富液初始CO_(2)负荷越高,CO_(2)再生程度越大,... 以甘氨酸钾(PG)富CO_(2)溶液(富液)为对象,研究了采用膜空气吹扫技术将富液CO_(2)再生与温室CO_(2)气肥增施融合的可行性,并得出了设施番茄栽培的增施CO_(2)方案。结果表明:在40~80℃时,PG富液初始CO_(2)负荷越高,CO_(2)再生程度越大,释放的CO_(2)量越多,且在约60 min时即可达到再生平衡。在可控参数的最佳条件下(气相流速6 L/min、初始CO_(2)负荷0.75 mol/mol和再生时间60 min),仅通过调节液相流速和再生温度即可控制膜空气吹扫再生的CO_(2)产量。针对标准农业温室(600 m^(3))内的设施番茄栽培,可采用两种CO_(2)气肥增施方案:先将温室内CO_(2)浓度迅速增施至最大浓度,随后根据植物光合情况随时补充;或是先计算番茄在某一段时间内所需的CO_(2)总气量,然后以一定速率均匀地增施到温室中。与传统增施技术相比,富液再生增施CO_(2)技术具有更低增施成本与生态环境敏感性,成本最高可降低约58.00%。对于1000 m^(3)/d沼气产量的生物天然气工程,以富液为载体时,仅需3个连栋温室即可完全消纳沼气提纯中所需脱除的CO_(2)。 展开更多
关键词 农业温室 CO_(2)再生 CO_(2)气肥 氨基酸盐 沼气提纯
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农业机械购买和租赁特征与管理决策方法研究 被引量：3
6
作者 黄凰 恽竹恬 +4 位作者 张丽娜 吴昭雄 叶春 何华荣 陈兴鑫 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第5期193-200,共8页
为解决农户因资金不足导致的购机难题,本文对农机购买和租赁的特征进行分析,重点探讨直接融资租赁、售后回租、厂商租赁、转租赁、联合租赁、杠杆租赁、委托租赁和联合承租等几种融资租赁方式的运行方式和适用条件。阐述农户购机和租赁... 为解决农户因资金不足导致的购机难题,本文对农机购买和租赁的特征进行分析,重点探讨直接融资租赁、售后回租、厂商租赁、转租赁、联合租赁、杠杆租赁、委托租赁和联合承租等几种融资租赁方式的运行方式和适用条件。阐述农户购机和租赁的定性决策方法,并对农户自有资金购买、贷款购买、融资租赁和经营租赁等4种农业机械获取方式进行比较,通过计算净现金流量,对经济指标进行衡量。 展开更多
关键词 农业机械 购买 租赁 管理决策
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稻油轮作区农业机械化管理决策支持系统设计 被引量：2
7
作者 黄凰 恽竹恬 +4 位作者 张丽娜 吴昭雄 叶春 陈兴鑫 何华荣 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第3期207-211,共5页
为提高稻油轮作区农户的科学决策水平,减少决策的盲目性和随意性,本文设计一套农业机械化管理决策支持系统,并对系统的总体结构、主要功能、流程和界面设计进行研究。系统结构的核心为数据库、方法库和模型库。系统功能主要分为查询子... 为提高稻油轮作区农户的科学决策水平,减少决策的盲目性和随意性,本文设计一套农业机械化管理决策支持系统,并对系统的总体结构、主要功能、流程和界面设计进行研究。系统结构的核心为数据库、方法库和模型库。系统功能主要分为查询子系统和决策子系统,查询子系统能完成空间查询、数据查询、知识查询和文档查询,决策子系统包括农机购买和租赁、农机选择和合理配套、农机合作、农机作业服务、农机报废更新等决策模块。系统采用B/S结构模式,界面设计简洁直观,具有较强的可操作性。 展开更多
关键词 稻油轮作区 农业机械化 管理决策系统
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稻油轮作系统农业机械化生产工程模式构建与特征分析 被引量：2
8
作者 黄凰 吴昭雄 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第1期162-167,共6页
加快推进主要农作物生产全程机械化需要对其模式进行深入研究。本文对稻油轮作系统农业机械化生产工程模式的构建进行探讨,提出以机械装备为基础,以技术路线为核心,以效率为目标的技术模式主线条,同时考虑投入要素和环境要素,建立工程... 加快推进主要农作物生产全程机械化需要对其模式进行深入研究。本文对稻油轮作系统农业机械化生产工程模式的构建进行探讨,提出以机械装备为基础,以技术路线为核心,以效率为目标的技术模式主线条,同时考虑投入要素和环境要素,建立工程模式结构框架。其次,将机械化作业程度和装备类型特征作为模式分类依据,总结6种主要的模式类型和典型的技术路线。并以湖北省为例,将地形条件和农业机械化发展现状作为模式空间分布的依据,选取地形坡度和农作物耕种收综合机械化水平两项指标,提出确定模式空间适宜性分布的方法。 展开更多
关键词 稻油轮作系统 农业机械化 模式
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荸荠收获机弹簧辊式泥果分离装置研制
9
作者 张国忠 张清洪 +3 位作者 刘婉茹 李子涵 周勇 刘浩蓬 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期164-175,共12页
针对荸荠收获泥果分离难、果实损伤率高的问题,根据旱地环境下荸荠采收作业需求,该研究提出一种由正反旋弹簧并排布置的荸荠收获机弹簧辊式泥果分离装置。通过对荸荠与弹簧辊的相对运动过程动力学分析,确定了影响荸荠收获泥果分离的关... 针对荸荠收获泥果分离难、果实损伤率高的问题,根据旱地环境下荸荠采收作业需求,该研究提出一种由正反旋弹簧并排布置的荸荠收获机弹簧辊式泥果分离装置。通过对荸荠与弹簧辊的相对运动过程动力学分析,确定了影响荸荠收获泥果分离的关键因素为弹簧外径、螺距、相邻弹簧间距、高度差及弹簧转速、线径、作业速度。利用EDEM软件建立泥果混合物离散元模型,对弹簧辊结构参数与工作参数进行单因素试验,分析各因素对泥果分离效果的影响。以荸荠筛分率和土壤筛分率为指标进行二次回归正交试验,得到弹簧辊最佳参数组合为外径100 mm、螺距30 mm、间距9 mm、转速420 r/min,该参数组合下荸荠筛分率为80.00%,土壤筛分率为80.69%。进行仿真验证试验,对比试验结果与模型预测值,荸荠筛分率平均相对误差为2.09%,土壤筛分率平均相对误差为2.42%。以明果率、伤果率、破皮率、挖净率为指标开展模拟采挖试验,分析不同线径弹簧辊的泥果分离能力,确定12 mm线径弹簧兼具较好的振动筛分性能和较低的损伤率。通过实际收获试验测得作业速度0.21 m/s,作业效率0.19 m^(2)/s,碎土率75.61%,明果率82.42%,伤果率14.73%,破皮率7.01%。研究结果可为荸荠收获机研制和优化改进提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 收获 荸荠 弹簧辊 泥果分离
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猕猴桃大帐气调气流组织的数值模拟及优化
10
作者 徐勤超 单程 +5 位作者 陈昊义 朱家庭 曾云流 李善军 潘海兵 张文东 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期307-316,共10页
为确定合理的猕猴桃大帐气调参数,提高大帐气调贮藏性能,该研究通过模拟猕猴桃在果筐内的自然堆叠状态,建立了单个猕猴桃尺度的大帐气调微环境模型,采用数值模拟方法,分析猕猴桃大帐气调过程中N_(2)纯度、流量、管径、出口高度4个关键... 为确定合理的猕猴桃大帐气调参数,提高大帐气调贮藏性能,该研究通过模拟猕猴桃在果筐内的自然堆叠状态,建立了单个猕猴桃尺度的大帐气调微环境模型,采用数值模拟方法,分析猕猴桃大帐气调过程中N_(2)纯度、流量、管径、出口高度4个关键参数对降氧时间及气体分布均匀性的影响。基于Box-Behnken原理设计四因素三水平正交仿真试验,利用Design-Expert软件建立响应指标回归模型,对所选取的4个因素进行响应面分析和参数优化。对优化参数组合进行仿真试验,对比优化参数组合条件下响应面回归模型预测值与仿真试验数值模拟值。结果表明:各因素对降氧时间影响由大到小顺序为出气口高度、流量、N_(2)纯度、管径;对不均匀系数影响由大到小顺序为N_(2)纯度、出气口高度、管径、流量。猕猴桃大帐气调的最优气调参数组合为N_(2)纯度96.0%、流量23.0 m^(3)/h、管径50 mm、出气口高度3 126 mm,对应的降氧时间、不均匀系数分别为989 s、6.1%。降氧时间响应面回归模型预测值与仿真值之间的相对误差为3.1%,不均匀系数响应面回归模型预测值与仿真值之间的相对误差为8.4%。研究对于大帐气调装备的研发及性能提升具有重要的理论和实际意义。 展开更多
关键词 数值模拟 响应面法 贮藏 气调性能 大帐气调
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丘陵山地果园全液压遥控式履带动力底盘设计与试验
11
作者 李善军 陈辉龙 +3 位作者 彭际博 孟亮 张鑫 李明震 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期119-127,201,共10页
针对目前丘陵山地果园作业农用底盘整机体积大、行驶作业操作繁琐和通过性差等问题,结合丘陵山地果园开沟、除草和修剪等农艺管理环节的实际需求,设计了一款全液压遥控式履带动力底盘。首先,对动力底盘的整机结构和工作原理进行了阐述;... 针对目前丘陵山地果园作业农用底盘整机体积大、行驶作业操作繁琐和通过性差等问题,结合丘陵山地果园开沟、除草和修剪等农艺管理环节的实际需求,设计了一款全液压遥控式履带动力底盘。首先,对动力底盘的整机结构和工作原理进行了阐述;其次,对前置挂载机构、行走系、变幅宽底盘、液压系统、遥控系统等关键部件进行设计和相应的匹配选型;最后,对整机进行了性能试验。试验结果表明:动力底盘在最小幅宽(1220 mm)和最大幅宽(1620 mm)的直线行驶偏移率分别为2.24%和2.2%,均满足相应国家标准(≤6%)要求。底盘的转向机动性能良好,最小幅宽原地转弯半径为905 mm,可适应丘陵山地果园相对狭窄的坡地作业环境。遥控操作上下斜坡、翻越田埂、跨越畦沟等过程平稳,满足丘陵山地果园非结构化地形行走要求。挂载链式开沟器进行开沟作业时,沟深稳定系数为88.5%,沟宽稳定系数为92.5%,满足国家标准(≥85%)要求。整机工作性能满足丘陵果园复杂坡度地形管理作业要求,可为丘陵山地果园田间管理作业的有效实施提供综合应用平台和技术支撑。 展开更多
关键词 丘陵山地果园 全液压驱动 变幅宽履带动力底盘
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冷浸田起垄平整装置设计与试验
12
作者 张青松 蔡家顺 +4 位作者 于良航 方震 廖庆喜 边祺旺 陈志凌 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期50-59,共10页
针对冷浸田终年积水、水土温度低及排水不良,需进行垄作栽培水稻的生产要求及目前缺乏相关机具的生产现状,设计了一种适宜于冷浸田作业的起垄平整装置,该装置主要由起垄辊、微垄开沟器及平整部件组成,实现大垄排水、微垄蓄水作业,利于... 针对冷浸田终年积水、水土温度低及排水不良,需进行垄作栽培水稻的生产要求及目前缺乏相关机具的生产现状,设计了一种适宜于冷浸田作业的起垄平整装置,该装置主要由起垄辊、微垄开沟器及平整部件组成,实现大垄排水、微垄蓄水作业,利于冷浸田排水及水稻种子生长发育。根据《冷浸田机械起垄水稻栽培技术规程》,对起垄辊、微垄开沟器及平整部件关键参数进行了设计,确定起垄辊回转半径为560 mm、锥形面倒角为28°,微垄开沟器宽度为50 mm、高度为40 mm及平整部件可调节角度为5°。基于DEM-FEM耦合仿真分析确定了装置较优运行参数,当机具前进速度为0.6 m/s、旋耕刀辊转速为230 r/min、起垄辊转速为120 r/min时,土壤回流率为3.51%,并进行了起垄辊应力应变分析。田间试验结果表明,平均垄沟沟深为160.03 mm、沟顶宽为174.84 mm,平均垄顶宽为1888.89 mm,平均厢面平整度为11.26 mm,平均微垄沟沟宽为60.16 mm、沟深为36.48 mm,各项指标均满足冷浸田机械化起垄作业要求。 展开更多
关键词 冷浸田 种床制备 开沟起垄 仿形平整 DEM-FEM仿真
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渗层强化的果园运输机驱动轮耐磨性能
13
作者 李善军 牛成强 +4 位作者 万强 贾槟源 杨泽华 彭际博 罗银 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期176-186,共11页
为解决牵引式果园运输机绳-轮驱动系统驱动轮绳槽磨损严重而导致牵引滑移失效的问题,该研究对基于渗层强化的果园运输机驱动轮耐磨性能进行了分析。首先通过ANSYS软件探究了驱动轮表面应力应变随其硬度的变化规律;随后采用热扩散沉积(th... 为解决牵引式果园运输机绳-轮驱动系统驱动轮绳槽磨损严重而导致牵引滑移失效的问题,该研究对基于渗层强化的果园运输机驱动轮耐磨性能进行了分析。首先通过ANSYS软件探究了驱动轮表面应力应变随其硬度的变化规律;随后采用热扩散沉积(thermal diffusion, TD)技术对45钢驱动轮进行了渗钒与渗硼处理,并对渗层的显微结构、力学性能和摩擦磨损特性进行了对比分析,最后利用运输机模拟台架对渗层强化后驱动轮的应用性能进行了测试。结果表明:驱动轮渗钒层和渗硼层厚度分别为20.9和97.3μm,均与基材结合较好;且由于渗层中碳化钒、硼化铁等硬质相的存在,渗钒层与渗硼层硬度分别达到22.08和13.45 GPa,较未处理前提升3~4倍;往复摩擦试验下渗钒层与渗硼层表面摩擦系数分别为0.47、0.44,较45钢分别下降19%、24%。运输机模拟台架应用性能测试表明,干摩擦下渗钒与渗硼处理后驱动轮的平均磨损量较45钢分别降低了88%和81%,其中渗钒驱动轮表面磨损较小;油润滑下渗钒与渗硼处理后驱动轮的平均磨损量较45钢分别降低了92%和85%。综上,热扩散渗钒与渗硼处理均可大幅提高驱动轮抗磨性,其中渗钒层具有更高的硬度与耐磨性,但在应用时需进行实时油润滑,更适合对满足定时维护条件下的驱动轮进行强化;而渗硼层耐磨性虽有所降低,但可在干摩擦下使用,更适合对野外山地环境下无法满足润滑的驱动轮进行强化。该研究结果可为改善牵引式果园运输机驱动轮耐磨性提供可行技术方案。 展开更多
关键词 农业机械 显微结构 硬度 渗层强化 牵引式运输机驱动轮 耐磨特性
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油菜高速直播机开畦沟装置刀组优化与试验
14
作者 王立宗 廖庆喜 +4 位作者 张子龙 李蒙良 张青松 王磊 廖宜涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期37-49,共13页
针对长江中下游现有油菜机驱动型开畦沟装置高速(≥10 km/h)作业存在功耗较大、沟形不稳定的现实问题,该研究设计了一种刀体低阻触土面近似为螺旋桨叶面的类螺桨式开畦沟装置。基于运动学、动力学设计了由4组刀盘组成的类螺桨式刀组,确... 针对长江中下游现有油菜机驱动型开畦沟装置高速(≥10 km/h)作业存在功耗较大、沟形不稳定的现实问题,该研究设计了一种刀体低阻触土面近似为螺旋桨叶面的类螺桨式开畦沟装置。基于运动学、动力学设计了由4组刀盘组成的类螺桨式刀组,确定了影响其作业功耗、作业质量的关键参数范围。基于EDEM软件开展了刀片刃型、螺距角及弯折角的单因素试验,结果表明:后磨刃耕阻最小,螺距角增大使刀片耕阻先减小后增大、抛土性能下降,弯折角增大使整体耕阻减小、抛土性能下降;1~4号刀盘的刃角结构为后磨刃,螺距角分别为7°、5°、4°、3°,折弯角分别为120°、120°、90°、90°时阻力较小,抛土性能较好。以螺距角、作业速度和刀盘转速为因子的Box-Behnken仿真试验,采用遗传算法对功耗和抛土性能进行多目标优化,结果表明:作业速度、刀盘转速、螺距角增大均使功耗上升,其中作业速度影响最大;作业速度降低、刀盘转速增高均使抛土效率提高;优化后1~4号刀盘对应的的螺距角分别为6.7°、4.7°、3.5°、2.5°;作业速度6、9、12 km/h时刀盘较优转速分别为540、620、810 r/min,优化刀组作业功耗低于对照组和国际ⅠS225刀组,总功耗较对照组分别降低5.51、11.78、28.99 kW,且12 km/h时减阻率最高,约为41%。田间试验表明:作业速度6~12 km/h时优化后开畦沟装置的总功耗为15.1~41.8 kW,与仿真结果相对误差小于10%,沟宽、沟深稳定系数均达90%以上。研究结果可为长江中下游稻油轮作区油菜高速开畦沟装置的优化改进提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 优化 减阻 油菜 开畦沟 高速作业
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稻麦油兼用高速气送集排器螺旋斜置式搅种装置研制
15
作者 李晓冉 廖庆喜 +3 位作者 廖宜涛 王磊 邓承诺 霍佳琪 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期51-61,共11页
针对稻麦油兼用气送式集排器高速作业时搅种装置易伤种、影响排种稳定性等问题,该研究设计了一种螺旋斜置式柔性搅种装置。基于Hertz接触理论分析确定了搅种装置影响种子破损的主要因素为搅种棒材质、顶端结构及搅种转速。通过EDEM仿真... 针对稻麦油兼用气送式集排器高速作业时搅种装置易伤种、影响排种稳定性等问题,该研究设计了一种螺旋斜置式柔性搅种装置。基于Hertz接触理论分析确定了搅种装置影响种子破损的主要因素为搅种棒材质、顶端结构及搅种转速。通过EDEM仿真试验对比分析了梯形和圆弧形搅种棒与种群接触力随时间的变化趋势,明确了搅种棒安装方式对供种性能的影响,结果表明,圆弧形搅种棒与种群接触的切向力和法向力均小于梯形搅种棒,搅种棒倾斜角度为45°时供种稳定性较优。开展台架单因素试验确定了性能较优的搅种转速比范围,结果表明,水稻和小麦种子在搅种转速比范围1.0~2.0内性能较优,油菜种子在搅种转速比范围0.5~1.5内性能较优。开展三因素三水平二次旋转正交组合试验,构建了稻麦油种子破损率、供种速率及其稳定性变异系数的回归模型,明确了作业速度在10~14 km/h范围内搅种转速的较优匹配关系并进行田间验证试验。田间验证试验结果表明,当作业速度为12 km/h,在较优参数组合下,稻麦油总排量稳定性变异系数分别为1.92%、1.27%和1.14%,1 m^(2)内成苗总株数变异系数分别为15.47%、12.98%和17.93%,符合稻麦油兼用高速作业标准要求。研究结果可为稻麦油兼用型排种器实现高速低损播种作业的参数设置提供依据。 展开更多
关键词 农业机械 试验 稻麦油兼用 高速气送式集排器 搅种装置 螺旋斜置
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油菜直播组合式埋茬防堵装置设计与试验
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作者 杜文斌 周国威 +3 位作者 张青松 边祺旺 廖庆喜 廖宜涛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期60-70,共11页
针对长江中下游地区油菜机械化种植时土壤黏重板结、前茬秸秆留茬高、残留量大,致使油菜直播机旋耕及深施肥部件易出现秸秆缠绕、壅土堵塞等问题,导致秸秆埋覆率低、种床厢面起伏不平,影响种床质量的生产现状,该研究设计了一种适用于高... 针对长江中下游地区油菜机械化种植时土壤黏重板结、前茬秸秆留茬高、残留量大,致使油菜直播机旋耕及深施肥部件易出现秸秆缠绕、壅土堵塞等问题,导致秸秆埋覆率低、种床厢面起伏不平,影响种床质量的生产现状,该研究设计了一种适用于高茬黏重稻茬田的油菜直播机组合式埋茬防堵装置。该装置主要包括埋茬弯刀和双刃旋耕刀,刀片在筒状刀轴上整体呈人字型排布,通过埋茬弯刀和双刃旋耕刀配合作业,可防止旋耕及深施肥部件秸秆缠绕和黏附堵塞,实现黏重土壤细碎、高茬秸秆埋覆和厢面平整。开展理论分析与EDEM仿真,确定了埋茬弯刀回转半径为245 mm,正切面弯折线角为27°、弯折角为125°,作业幅宽为75 mm,防堵直刀回转半径为275 mm,刃磨角为15°。田间对比试验结果表明:装有组合式埋茬防堵装置的油菜直播机在高茬黏重地表作业通过性好,未出现秸秆缠绕和黏土堵塞,厢面平整度为19.19~22.14 mm,相较于普通旋耕装置,秸秆埋覆率至少提高27.19个百分点,埋茬防堵性能良好,种床质量满足油菜直播农艺要求。研究结果可为高茬黏重工况下的种床整备装置开发提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 试验 油菜 埋茬防堵 种床制备
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油菜基质块移栽机苗床带整备装置设计与试验
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作者 李心志 廖庆喜 +3 位作者 袁华 韩静轩 王磊 符明联 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期215-226,共12页
针对现有油菜基质块苗移栽机开沟装置作业存在沟宽稳定性差、沟底面平整度低、土壤扰动大等现象,导致立苗率低、覆土作业难度大等问题,基于船式开沟器腔体大以及芯铧式开沟器作业构建宽苗床、平沟底特点,结合类铧式曲面衔接过度,设计了... 针对现有油菜基质块苗移栽机开沟装置作业存在沟宽稳定性差、沟底面平整度低、土壤扰动大等现象,导致立苗率低、覆土作业难度大等问题,基于船式开沟器腔体大以及芯铧式开沟器作业构建宽苗床、平沟底特点,结合类铧式曲面衔接过度,设计了一种适用于油菜基质块苗移栽机苗床构建的苗床带整备装置。建立了土壤与整备装置互作力学模型,确定了苗床带整备装置构建稳定苗床的主要结构参数。以整备装置作业速度、作业深度、类铧式曲面前端宽度、刃口角为因素,以土壤扰动量、沟宽变异系数为评价指标,利用EDEM开展四因素三水平二次正交组合仿真试验,试验结果显示:作业深度为41 mm、作业速度为0.52 m/s、类铧式曲面前端宽度为40 mm、刃口角为61°时土壤扰动量较小且沟宽变异系数较小;较优参数组合下台架试验得出土壤扰动量为13.01 cm^(2),沟宽变异系数8.52%。田间试验结果显示:安装在移栽单元上的苗床带整备装置相较船式开沟器的载苗基质块立苗率增加2.09百分点,沟宽变异系数减少13.3%,土壤扰动量减少20.9%,沟底面紧实度增加28.7%,满足油菜基质块苗机械移栽苗床构建要求。 展开更多
关键词 油菜 移栽机 苗床带整备装置 类铧式曲面 机械移栽
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振动挤压式荸荠收获机的设计与试验
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作者 吴泽栋 刘浩蓬 +3 位作者 张国忠 周勇 宿衍强 刘冉 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期205-214,共10页
针对旱收荸荠(Eleocharis dulcis)时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题,设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析,确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速,并根... 针对旱收荸荠(Eleocharis dulcis)时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题,设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析,确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速,并根据已有经验初步确定关键参数取值范围。以振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速为影响因素,以土层破碎率为评价指标,利用Design-Expert 10.0设计CCD中心组合试验,通过RecurDyn-EDEM耦合进行仿真,确定当振动板振幅为33.04 mm、振动板振频6.63 Hz、钉齿辊转速336.72 r/min时,存在较优破碎效果,土层破碎率为93.58%。以振动板实际振幅32.41 mm、振频6.5 Hz,钉齿滚转速330 r/min进行田间验证试验,结果显示,实际土层破碎率93.54%、明荠率80.33%、损伤率28.08%,碎土效果好,与仿真结果拟合度高。试验结果表明,通过增强土层破碎效果进而提高果土分离程度,使得分离后的荸荠抛撒在表层,便于人工捡拾。 展开更多
关键词 荸荠 收获机械 振动挤压破碎 RecurDyn-EDEM耦合仿真
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基于近红外光谱技术检测全蛋粉掺假
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作者 杨凯 何昱廷 +2 位作者 李沃霖 祝志慧 王巧华 《华中农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期264-272,共9页
为提高全蛋粉掺假检测的准确度和检测效果,应用近红外光谱技术对全蛋粉掺假进行定性判别并对掺假含量进行定量分析。分别采用标准正态变换、多元散射校正、卷积平滑、归一化、一阶导数、二阶导数等6种不同预处理方法,对原始光谱数据进... 为提高全蛋粉掺假检测的准确度和检测效果,应用近红外光谱技术对全蛋粉掺假进行定性判别并对掺假含量进行定量分析。分别采用标准正态变换、多元散射校正、卷积平滑、归一化、一阶导数、二阶导数等6种不同预处理方法,对原始光谱数据进行预处理,采用竞争性自适应重加权算法(CARS)、连续投影算法(SPA)及CARS-SPA结合算法对光谱数据进行特征波长筛选,建立集成学习(ensemble learning,EL)模型对掺假蛋粉进行定性判别,建立偏最小二乘模型(PLSR)对掺假含量进行定量分析。结果显示:在对掺假蛋粉进行定性判别方面,一阶导数为最佳预处理方法,CARS算法特征筛选效果最佳,EL模型对掺假蛋粉样本总体判别准确率达到98.18%,对各类掺假蛋粉样品的判别准确率在97.78%以上。在对蛋粉掺假含量进行定量分析方面,多元散射校正为最佳预处理方法,CARS算法特征筛选效果更佳,对一组分掺假、二组分掺假、三组分掺假和所有掺假样本的PLSR浓度预测模型的预测集相关系数(R_(p))分别为0.958 5、0.931 2、0.945 6和0.955 8,均方根误差(RMSEP)分别为4.689 1、5.813 4、4.604 1和3.802 9。研究结果表明,近红外光谱技术可用于蛋粉掺假检测,为监管机构检测蛋粉掺假提供参考。 展开更多
关键词 全蛋粉 近红外光谱 掺假检测 集成学习 精准检测
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顶钵-夹茎组合式取苗装置设计与试验
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作者 张妮 张国忠 +3 位作者 付建伟 刘婉茹 陈立明 唐楠锐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期50-61,共12页
针对现有钵苗自动移栽技术中,夹钵式取苗方式受钵体强度及盘根性差异影响易导致钵体破损,降低取苗成功率,夹茎式取苗方式受茎秆强度及钵体与穴盘之间黏附力影响易造成伤苗、钵体不能取出等问题,该研究提出了一种顶钵-夹茎组合取苗方式,... 针对现有钵苗自动移栽技术中,夹钵式取苗方式受钵体强度及盘根性差异影响易导致钵体破损,降低取苗成功率,夹茎式取苗方式受茎秆强度及钵体与穴盘之间黏附力影响易造成伤苗、钵体不能取出等问题,该研究提出了一种顶钵-夹茎组合取苗方式,并进行了结构设计、装置试制与试验优化。对辣椒穴盘苗茎秆和钵体力学特性进行了测试,得到茎秆拉伸和径向压缩力学特性,及钵体拉拔与压缩力学特性,并建立了顶钵-夹茎组合式取苗装置在顶与夹过程中钵体和茎秆的受力模型,对取苗装置关键参数进行了设计。搭建试验台架,以“中农绿亨线椒363”穴盘苗为对象,以钵体含水率、取苗频率和顶钵高度为影响因素开展正交试验,结果表明经顶钵-夹茎取苗后的穴盘苗生长状态良好,确定最优水平为含水率45%,取苗频率60株/min,顶钵高度10 mm,该条件下钵体破损率为1.98%,取苗成功率为98%。田间试验表明平均取苗成功率为93.05%,株距合格率为88.17%。研究可为辣椒、番茄等旱地作物穴盘苗移栽技术改进优化提供参考。 展开更多
关键词 农业机械 移栽机 穴盘苗 取苗 顶钵-夹茎组合式
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