基于变环量方法的农用轴流风机设计及性能优化

随着农业设施养殖空气过滤装置使用的普及,对高压农用轴流风机的需求也随之提升。为了提高农用轴流风机的气动性能并扩大工作压力范围,利用变环量设计理论,通过风洞试验和数值模拟,对风机叶片进行了重新设计。旨在改变现有叶片轮毂处结构形式,改善农用轴流风机内部流态,达到提升农业轴流风机气动性能和扩大稳定运行范围的目的。该研究以0.91 m农用轴流风机尺寸及目标风量为设计参数,利用变环量方法设计了一款叶片。通过单因素和响应面分析方法,研究了轮毂直径d、安装角α和叶片数n结构参数对风机性能和流场的影响。最佳工艺参数为d=260 mm,α=-0.369°,n=4片。数值模拟结果表明,优化后的轴流风机性能优于设计轴流风机,扩大了高压区稳定运行范围。样机试验测试表明,在高压(120 Pa)下,优化风机相较于原型轴流风机的风量提高了163%(达到18 710.99m3/h),能效比提高了18.9%(达到1.94 m3/(h·W))。该研究证明了变环量在农用轴流风机设计中的可行性,结构参数的优化可进一步降低风机的内部涡流。优化后的轴流风机减少了内部流场的二次流,提高了叶片的做功能力,改善了风机的气动性能,确保轴流风机在农业应用中能够更高效地实现空气流通与调控。

基于模糊快速滑模的农用牵引车辆直线路径跟踪控制

为解决无人驾驶牵引式农机在非结构化环境中作业时直线跟踪精度低、上线速度慢、抗干扰能力差等问题,提出了一种基于模糊快速滑模控制的农用牵引式车辆直线路径跟踪控制方法。首先利用车辆运动学模型与参考路径建立牵引车辆直线路径跟踪误差模型,并提出一种基于模糊参数整定的快速滑模直线路径跟踪方法,解决了滑模控制算法的控制器抖振与机具快速上线问题。通过Lyapunov稳定性分析可知,所设计控制方法可保证牵引机具跟踪参考路径,同时铰接角收敛至零。最后,基于Simulink仿真与实车试验对该控制方法的有效性与优越性进行测试。田间实车试验表明,使用本文控制方法时,拖车和挂车最大路径跟踪横向误差分别为0.11、0.12 m,拖车和挂车跟踪误差方差分别为0.0013、0.0015 m^(2);相较于传统基于等速趋近律设计的滑模控制器,上线时间提升约58%,最大跟踪误差减小约66%。

硅氧烷类助剂的环境残留及其农用之环境安全风险

硅氧烷类助剂(或有机硅助剂)系硅油类有机硅产品,其结构是以硅氧键为骨架组成的聚硅氧烷,因其具有超强渗透和扩散性能而被广泛用于日化和工业产品等助剂,并作为农用助剂在农业上得到推广使用。当前,我国有机硅制品产销量约200万t,生产和消费量均占世界50%以上,已成为全球最大的有机硅生产、消费和原材料净出口国,聚硅氧烷产能占比已经达到全球60%以上。随着硅氧烷类助剂的广泛应用所导致的硅氧烷环境残留(尤其在水体、污泥/土壤等环境样本中、水生食物链以及人体组织中均被检出)及其对农业生态环境的影响日益暴露,硅氧烷类助剂农用的环境安全性(包括生态毒性及其环境安全风险)也引起诸多关注。近年来,挥发性环甲基环硅氧烷(如D4(八甲基环四硅氧烷)、D5(十甲基环五硅氧烷)和D6(十二甲基环六硅氧烷)等)因其具有环境持久性、生物积累性及潜在毒性等特性而被欧盟等国家认定为新兴有机污染物或被列入优先控制化学品。本文通过对1991年以来国内外公开发表的关于硅氧烷类助剂(包括农用助剂)应用的环境残留及其生态环境安全风险相关文献检索调研,从两个方面综述分析硅氧烷类助剂的环境残留去向及其农用对农业生态环境安全的直接或间接影响,主要包括:(1)硅氧烷的环境残留及其对农业生态环境安全的影响(包括污水处理过程中硅氧烷残留及去向,水体中硅氧烷残留及水生食物链污染风险,污泥中硅氧烷残留及土壤生态污染风险,以及食品中硅氧烷残留及人体健康风险等);(2)硅氧烷类助剂农用现状及环境安全风险(包括硅氧烷类助剂农用后残留及其毒性风险,以及硅氧烷类助剂农用的安全性管理问题)。本文并就国内外对环硅氧烷类产品管理现状及问题进行了探讨。对于硅氧烷类助剂农用,由于助剂成分多被视为“生物惰性”,通常硅氧烷类助剂农用无需毒理检测和环境监管等风险评估;此外,助剂成分往往被声称为“商业机密”而受到保护,其成分一般不会在产品标签上标明。目前,我国对硅氧烷类助剂作为农用助剂(如叶面肥添加剂等)添加使用尚无监管要求,农用助剂添加缺乏安全使用规范,存在环境安全风险。本文针对硅氧烷类农用助剂添加过量可能增加其在土壤-作物-水体中残留及其生态毒性风险,以及对食品安全和人类健康存在潜在威胁等问题,建议有关管理和研究单位进一步重视硅氧烷类助剂使用过程中的残留和去向的监测,尤其加强硅氧烷类农用助剂残留对水体、土壤、动植物生长发育和人体健康影响的研究工作。

农户家庭资产异质性、农用机械投入与土地流转

利用中国家庭动态追踪调查CFPS2018,实证分析在现有资产条件下,农户经营能力、经营规模与农用机械投入对土地流转行为的影响,对提升土地经济效益、提升流转双方福利及乡村振兴具有重要意义。研究结果表明:农户持有的家庭资产状况显著影响农户土地流转行为和农用机械投入决策;且研究发现农用机械投入在农户家庭务工资产对土地流转行为的影响中具有中介作用。根据该研究结果提出相应政策建议:应开拓更为广阔的就业机会,促进农户家庭资产的增加;加快农业领域生产技术革新,因地制宜设计出简单实用的农用机械。

农用拖拉机动力系统智能化维修平台应用

通过对农用拖拉机动力系统故障识别和检修过程进行描述,基于CAN总线通讯的方式,进行拖拉机动力系统智能维修平台硬件结构搭建,并采用高性能中央处理器,实现智能维修平台的功能原理和硬件结构。应用结果表明:系统运行过程可靠,动力系统故障定位准确,能够有效提升维修人员对动力系统故障的定位和故障维修的能力。

典型热带区域农用地微塑料残留特征及种植类型影响

海南岛作为我国主要的热带作物生产基地,独特的气候条件有利于微塑料的形成与残留,系统阐释这一热带典型区域农用地土壤微塑料的残留特征,可以为热带地区塑料污染治理提供重要支撑。研究以海口市琼山区为典型研究区域采集农用地土壤样品,通过密度分离、消解和显微镜观测等步骤提取和鉴定农用地土壤中微塑料的丰度、形状、粒径和颜色等残留特征,探究了微塑料的潜在来源以及人类活动强度对农用地土壤微塑料丰度的影响,并揭示了不同种植类型土壤微塑料分布的差异。结果显示,所有土壤样品均被检测到微塑料,平均丰度为(1023.6±925.5)个/kg,且在空间上呈现东高西低的分布趋势。纤维状(54.6%)、小于0.5 mm(46.0%)以及黑色(49.8%)是该地区农用地微塑料最常见的赋存形态类型。农用地周围人类活动是土壤微塑料污染的重要来源,不同类型农用地中微塑料丰度和形态具有显著性差异,农用塑料地膜的使用是土壤微塑料的直接来源;林地中较低的农业活动强度使得其土壤微塑料丰度较低,破碎程度较少;水田中的上覆水降低了其土壤中微塑料的丰度。

我国大城市郊区多功能农用地综合利用模式研究

农用地是城市空间的重要载体,推动我国大城市郊区多功能农用地综合利用是满足市民美好生活需求的重要方式,是大城市发展的必由之路。当前,我国大城市郊区积极推动多功能农用地综合利用,取得了显著成效,但仍然存在综合利用方式粗放化、产业用地分布零散化、土地利用低效化等问题。针对现实问题,我国各大城市积极开展“在地化”实践探索,形成了现代农业型、绿色循环型、景观文化型、城乡融合型四种大城市郊区多功能农用地综合利用模式。因此,应推动全域统筹,促进全域一体运作,推进绿色创新,有效提升我国大城市郊区多功能农用地综合利用模式实效。

农用挖掘机卷筒虚拟装配规划设计与研究--基于CAM技术

首先,采用CAD软件对农用挖掘机卷筒结构进行了设计;然后,对结构的受力情况进行了分析;最后,基于CAM和VR技术实现了对农用挖掘机卷筒装配规划的设计与应用。仿真实验验证了此方法具有可行性,可对装配过程实现优化,大大提高设计效率。

基于半解析涡环模型的农用单旋翼直升机流场快速计算

农业航空领域中,定量获取风场(流场)速度分布对单旋翼直升机辅助授粉作业、农药施用效率提升具有重要意义。基于此提出一种半解析理论方法能够快速完整计算单旋翼流场速度。以涡环模型为基础,将农用直升机旋转桨盘下的尾涡系等效为涡环连续叠加所形成的圆柱涡面,再由涡环速度诱导公式半解析计算直升机旋翼空间各点速度。理论模型与仿真和文献试验数据比较,结果表明:涡环模型简单快速,普通计算机(CPU 2 GHz,内存2 GB)上2.8 s完成计算;悬停时与计算流体力学仿真结果下洗速度径向平均误差小于1.9 m/s,平均相对误差小于39.1%,轴向平均误差小于2.26 m/s,平均相对误差小于54.6%;悬停时,诱速从中央往桨尖递增;前飞时,平飞速度越大诱速越小;流场主要影响因素依次为前飞速度、旋翼半径、飞机总重、空气密度。为定量计算农用直升机旋翼风场、辅助授粉作业和田间施药喷头布置提供一种快速方法和参考。

农用拖拉机发动机负荷和燃料消耗特性研究

农用拖拉机负荷是影响其发动机工作性能的主要参数指标,直接影响拖拉机的田间工作效率及性能。相关研究表明:拖拉机发动机功率至少使用80%,且发动机转速较低时可以实现拖拉机高效运行。为此,对麦赛福格森-MF 8480的发动机在田间作物收获时的发动机负载参数进行了控制测试,构建相关数学模型反映发动机功率、发动机转速和燃料消耗特性之间的关系,并给出拖拉机运行期间不同发动机转速下的工作时间和油耗分布图,揭示了拖拉机田间运行效率及发动机各个参数运行关系。研究结果可为研究农用拖拉机发动机运行参数关系及提高田间运行效率提供理论依据及参考。

江苏省农用地整治项目实施的时空特征及其协调性研究

基于2011—2020年江苏省农用地整治项目数据,采用GIS空间计量和耦合协调度分析等方法探究了江苏省农用地整治项目时空格局特征,评估了农用地整治项目实施的协调度。结果显示:2011—2020年江苏省农用地整治项目数量、建设规模、新增耕地规模和投资金额的标准差和变异系数总体呈现波浪式变化。江苏省农用地整治项目的空间集聚特征呈现不均衡性,农用地整治项目的重心移动轨迹变化显著。2011—2020年江苏省农用地整治项目实施的协调度总体较低,处于严重失调向中度失调过渡的状态,空间格局呈现中部协调度略高、南北两侧协调度偏低。未来应强化农用地整治规划编制,明确农用地整治项目实施过程的资金要素配置,有效增加耕地面积,提升农用地整治项目区的综合效益。

“多田套合”农用地布局优化的浙江探索

本文系统阐述了浙江省提出的“多田套合”的概念内涵与实施意义,总结了以“多田套合”为抓手推进永久基本农田全部建设成高标准农田、逐步构建“金字塔形”农用地空间结构的实施经验,以期为其他地区探索落实新时代耕地保护与粮食安全责任提供浙江经验。

废旧农用塑料地膜回收利用的干法清洗技术探讨

农用塑料地膜的回收利用对保护环境和资源利用具有重要意义。传统的废旧地膜回收利用主要采用湿法工艺,存在工序复杂、运行成本高、清洗过程中产生大量废水,二次污染严重等不足。本文介绍了废旧农用塑料地膜的干法清洗原理、工艺过程和关键技术问题,提出应重视干法清洗技术在废旧农用塑料地膜的应用。

基于GIS轻量开发技术的农用地宜耕性智能化评价应用的探讨

该文基于GIS轻量开发技术的农用地宜耕性智能化评价,回顾了其研究背景,提出了新时代农用地宜耕性评价的重要地位。归纳了其研究意义,并从国内和国外两个维度总结了其应用研究现状及发展动态,得出了相关研究结论。此外,还从国家发展角度出发,探讨了GIS轻量开发技术的农用地宜耕性智能化评价的应用前景。

上海农用地一张图精准化管理系统研究与实现

根据国家乡村振兴战略和上海农业数字化转型工作的要求,本文分析了上海农用地一张图精准化管理的需求,设计了相应的管理更新流程,并基于天地图上海的相关数据资源研究和实现了包含农用地一张图信息的收集、上报、审核和更新等功能的精准化管理系统,实现了农用地一张图的实时化、精准化的管理。

非法占用农用地罪“改变被占用土地用途”的刑法教义学认定

保护农用地使用的合法权益对农业高质量发展具有重要意义。但对非法占用农用地罪的关键入罪要素——“改变被占用土地用途”的准确认定却还存在诸多争议,主要表现在土地性质的认定存在双重标准、“改变行为”的界定不清以及“非法占用”与“改变用途”之间的关系厘定不明。积极刑法观的提出对该罪的认定具有积极地指导作用。在积极刑法观理念下,应坚持生态法益原则,厘清“改变行为”的界限,明确“非法占用”与“改变用途”的关系,并坚持以规划地类为标准确定土地性质,准确认定本罪之“改变被占用土地用途”,以有效地预防农用地犯罪,为实现“美丽中国”的宏伟目标提供坚实的法治保障。

基于蚁群算法的农用物资配送路径优化研究——以江苏省涟水县为例

根据涟水县各镇(街道)的经纬度坐标,借助K-means分类和蚁群算法规划出三种分区配送方案,从配送成本和配送时效的角度出发建立评价模型,依托TOPSIS法对三种分区方案效率进行评价。研究结果显示:配送区域数量与运输成本呈正向关系,且随着配送区域数量的增加,配送成本的增长有发散的趋势;配送区域数量与配送时效亦呈正向关系;配送在运输领域的优化效果要显著于装卸领域;涟水县按照两区域进行农资配送效果最佳。有效降低回城空驾率;进一步强化二级区域配送效率;深入规划二级区域内多车辆配送线路是进一步优化涟水县农业物资配送的重点。

针对功率降低的农用柴油机性能优化技术

分析了农用柴油机配气系统、燃油供给系统以及润滑系统的常见故障及其对功率的影响,提出相应的优化措施。通过农用柴油机使用者的培训和教育、改善柴油燃烧质量、针对性优化农用柴油机构造、调整过量空气系数等手段,能有效提高农用柴油机的功率输出和使用寿命。

农用大型玉米果穗储存装备建造管理技术要点

为适应农村储粮规模化、集约化和现代粮食物流生产经营新形势,近几年一些家庭农场、合作社等新型农业经营主体规模快速发展,并自行建造了大型组合式自然通风干燥降水储粮装备。这些储粮装备建造管理的科学性、合理性、安全性,直接关系到大型储粮装备的储粮效果和使用寿命。本文通过分析农用大型储粮装备实际建造、使用过程中存在的问题和取得的实践经验,总结提出了农用大型玉米果穗储存仓建造管理的技术要点,对有效指导家庭农场、合作社等新型农业组织科学建造大型组合式储粮装备,为实现农户科学储粮助力产后减损增收提供技术支撑。

乡村产业振兴背景下农用地土壤污染防治的法治化研究

农用地土壤污染防治直接关系到农业粮食生产安全,关系到乡村振兴发展的基本问题。当前相关防治工作尚存在法律规定有待完善、执法机制不健全、防治追责不到位、救济机制不完善等问题,应当通过健全污染防治规范、完善污染修复保障制度、优化执法监督管理机制以及强化救助保障机制,进一步推进农用地土壤污染防治的法治化工作。