基于玉米播种的无人驾驶电动拖拉机设计试验

针对传统拖拉机进行玉米播种时作业直线度差、播种过程中动力传递不平稳的问题,设计了一台特征滑移率下牵引力超过10 kN的无人驾驶电动拖拉机。首先,根据玉米播种农艺和播种作业要求,设计无人驾驶电动拖拉机播种机组整机架构、拖拉机的软件和能量传递架构;然后,分析无人驾驶电动拖拉机常见作业工况下的动力需求,根据开沟阻力计算关键部件功率需求,得到整机参数;最后,进行行走、播种工况试验测试,验证车辆性能。试验结果表明:在行走工况中,特征滑移率下的牵引动力为10 417 N,满足设计要求;电压、电流稳定输出,横向偏差在5 cm之内,满足作业要求。在播种工况下,特征滑移率下牵引动力为11 491 N,播种出苗后,苗直线度偏差在5 cm之内,满足农艺要求。标准工况下,动力电池单体在不同温度下稳定放电,电池以1 C放电时,容量在5~100 A·h之间能稳定运行,符合农业作业标准。

柔性条式疏花执行装置试验研究

疏花可以调整果树负载量,是影响果树产量和质量的重要因素。为研究机械疏花效果及其影响因素,采用自主研发的柔性条式疏花机执行装置对桃花进行试验,选取橡胶和尼龙两种材料的疏花条,以疏花条轴向间距、疏花条列数、主轴转速、工作模式为试验因素,以疏花指数来评价疏花效果,并优化了装置的工作参数。结果表明:若采用尼龙疏花,疏花轴转速为400 r/min、疏花条列数为4、工作模式为冠内垂直、疏花条轴向间距为5 cm时效果最优;若采用胶条疏花,疏花轴转速为450 r/min、疏花条列数为4、工作模式为冠外平行、疏花条轴向间距为4 cm时效果最优。经试验验证,设计满足疏花的工作要求,为柔性条式疏花机的研发提供了理论依据。

海湾扇贝多工位机械剥壳装置设计

我国扇贝初级加工目前仍以人工剥壳为主,存在自动化程度效率低及稳定性差等问题,。针对海湾扇贝机械化加工需求,本文设计了一种多工位流水线式扇贝机械剥壳装置,该装置能够完成扇贝的开壳、内脏团分离、贝柱剥离及收集等加工工序。整机采用流水线多工位排布加工方式,由直线式链轮传输装置、扇贝夹持承载单元、扇贝边壳切割装置、扇贝对撑开壳装置、内脏分离装置、贝柱分离装置及筛分收集装置组成。本文对整机进行了建模及关键部件设计,并对对撑式开壳装置进行了运动学仿真分析。试验表明:该扇贝加工方案能够满足扇贝自动开壳、去内脏、取贝柱的加工要求,形成了完备的多工位流水线式扇贝加工流程,加工过程不会对贝柱及扇贝内部组织造成污染和损伤,提高了扇贝加工效率。

基于改进Autogram的滚动轴承故障诊断

针对Autogram以无偏自相关峭度指标选取解调频带时易出现不准确、故障诊断困难的问题,将平方包络负熵引入Autogram中,结合平方包络负熵受噪声影响小且能衡量周期冲击成分的优点,提出一种采用平方包络负熵指标选取最优解调频带的改进Autogram方法.首先采用最大重叠离散小波包变换(MODWPT)对轴承振动信号进行频带分解,再计算每个频带信号的平方包络负熵,将平方包络负熵最大的频带作为最优解调频带,最后通过分析最优解调频带平方包络谱的频率成分来诊断轴承故障类型.将轴承故障实验信号分析结果与Autogram、快速谱峭度方法对比,结果表明,改进Autogram方法在解调频带的选取上更为合理,所提取的故障特征频率更明显,轴承故障诊断更准确.

大功率农机作业效率与机组合理运用模式的研究

为了科学管理、合理运用大功率农业机械,提高机组的作业效率,在调查测试播种和麦收作业的基础上,对测试机组分别进行了时间利用率和作业效率分析。结果表明:影响播种作业和小麦割晒作业时间利用率与总作业效率的主要因素分别是加种子肥料、故障维修和地头转向,个别机组存在动力匹配不合理的问题。根据调查和分析的结果,针对大功率农机作业中存在的问题提出了机组的合理运用模式。

大功率拖拉机播种作业效率与经济性的测试分析

为了充分发挥进口大功率拖拉机的潜力和提高播种作业效率,文章在实地调查测试大功率拖拉机播种作业过程的基础上,对其作业过程进行了时间分析、作业效率分析和经济性分析,找出了影响播种作业效率和经济性的原因。目前大功率拖拉机播种作业中存在大马拉小车、拖拉机与播种机性能匹配不当、机组作业管理水平低、辅助作业时间过长、拖拉机能力没有得到充分发挥等问题。文章对如何发挥进口大功率拖拉机潜力、提高作业效率提出了建议。

气压深松土体内空气含量变化规律试验研究

为探寻气压深松对土体内空气含量的影响,建立了室内模拟耕层结构,以深松后土体内空气增量为分析指标,进行了气压深松室内模拟试验。结果表明:在深松气压1.4、1.8、2.2MPa的作用下,土表形成最大半径为0.45m的球冠体,土体内空气含量增量明显,随距注气点距离的增加土体内气体增量逐渐减小;在3种深松气压的作用下,土体内空气最大增量为1.23、2.61、3.89m3,深松气压的变化对土壤内空气增量影响明显但并非正相关,可见气压深松是气固耦合作用的结果。试验结果可为气压深松机理深入研究及气压深松装备的研发提供参考依据。

坡耕地中秸秆深施蓄水效果的试验研究

模拟东北寒地旱作地域的气候、降水、土壤等条件,对坡度为0°、4°、8°、12°的耕地进行秸秆深施,研究其蓄水效果及其土壤水分变化规律。结果表明,秸秆深施后在垂直方向上,深度越接近秸秆深施处土壤含水量越大;在水平方向上,距离秸秆深施处越近土壤含水量越大,反之越小;降水72h后,在0～20cm土层中的土壤含水量与对照地有显著差异(P<0.05),其含水量提高了0.20%～6.17%;随着耕地坡度的增大,水分在土壤中横向移动增强,向土壤深层渗入的量减少,土壤含水量最大增加量所在的土层变浅。

机械化播种作业中驾驶员疲劳分析与评价

为科学管理农机作业系统,运用人机工程学的原理,提出以心率和作业时间综合评价疲劳的方法,对机播作业中拖拉机驾驶员的疲劳程度进行了分析与评价。结果表明：驾驶进口大功率拖拉机驾驶员的心率增加率较低,属于轻级劳动强度,可承受最长作业时间为14.2-15.6h,疲劳综合评价值f在1.21-1.48之间;而驾驶国产东方红1002型拖拉机驾驶员的心率增加率较高,属于中级劳动强度,可承受最长作业时间为12.8h,f为1.79。

秸秆深施机单体设计及深施装置的试验研究

为实施与推广秸秆深施还田技术，结合中耕机和螺旋输送器原理与结构设计螺旋输送式秸秆深施机，单机设计深施量为0．19～0．32kg·min-1，秸秆深施深度15—25cm。对深施装置和输送螺旋进行受力分析与有限元分析，明确其最大应力和最大变形产生的部位。正交试验结果表明，土壤密度对深施装置行进阻力的影响较大，深施深度影响次之，行进速度影响较小；行进阻力随深施深度、土壤密度和机具行进速度的增大而增大。

秸秆深施还田历经时间对蓄水效果的影响

在实验室人工控制降水条件下,对黑龙江省黑土耕地土壤深施3种不同作物秸秆,研究其蓄水效果及土壤含水量随历经时间的变化规律。结果表明,秸秆深施初期在各深度土层上大豆和玉米秸秆的蓄水效果显著(P<0.05)。秸秆深施9个月在距离秸秆深施较近15和20 cm土层处玉米、水稻和大豆秸秆有显著效果。秸秆深施22个月仅玉米秸秆在20 cm土层处有效果。随着深施秸秆历经时间的延长各种秸秆蓄水效果整体呈下降趋势。在水平方向上,随着距秸秆深施处距离的增加,土壤含水量逐渐减小。

我国有机肥装载运施机械的发展现状及建议

伴随着我国绿色化发展理念的提出,有机肥施用量稳步上升,有机肥装载运施机械的重要性日渐凸显。文章主要分析了我国关于有机肥装载、运输、施肥机械的发展和研究现状,分析其工作原理、结构和优缺点,并针对我国当前农业施肥现状,结合农业机械和农业工艺的要求,指出目前我国有机肥相关机械研究方面的不足,分析了我国农业有机肥机械研究的实际需求,并提出了有机肥装运施机的精准化、智能化、小型化和高度集成化的发展思路。用以推动有机肥相关机械的研究和发展应用,为减轻务农人员的劳动强度、提高肥料利用率、增加农业生产效率、提高农作物产量和减少环境污染提供科技支撑。

蓝莓成熟期结合力变化规律的测试与分析

为给蓝莓采摘机提供合理设计依据，确定机械化采收的最佳时期，在分析蓝莓结合力与振动力基础上，通过实测成熟期蓝莓果实的抗拉力、抗剪力、质量和尺寸等参数，建立抗拉力和抗剪力随时间、气温和相对湿度变化的回归模型，研究时间、气温和相对湿度对抗拉力和抗剪力的影响，分析抗拉力和抗剪力与时间、气温及相对湿度的相关性，建立抗拉力和抗剪力随时间变化的回归模型。结果表明，抗拉力与时间极强相关，与气温和相对湿度相关性不显著，抗剪力与时间强相关，与气温和相对湿度中等程度相关；成熟期内蓝莓的抗拉力和抗剪力分别在0．53～0．72N和0．22～0-48N之间变化，且随着时间的增加而减小；蓝莓果实表面变成蓝色约5d后抗拉力和抗剪力明显减小，范围分别为0．44～0．53N和0．22～0．25N，其平均值分别为0．47N和0．23N。

大马力拖拉机作业机组故障的调查分析

为了减少大马力拖拉机机组故障,提高农业作业效率,在调查测试播种和收获作业中大马力拖拉机机组故障的基础上,对机组故障时间、故障时间比率、故障时间分布和故障率等进行了分析。结果表明,个别大马力拖拉机机组的故障次数较多、故障时间比率较高;存在机具性能差、机具与拖拉机不匹配、作业管理水平低等问题。为更好的发挥大马力拖拉机机组作业能力提出了建议。

太极拳运动对老年人足底压力的影响

目的认识太极拳运动对老年人足底压力的影响。方法以邯郸市自愿参加本测试的练习3年以上太极拳和无专门运动的老年男性33人为研究对象。分为2组:练习太极拳组16人,无专门运动组17人,运用比利时Footscan足底压力分布测试系统对研究对象进行自然行走状态下足底压力测试。结果无专门运动组老年人,其着地时刻与蹬地时刻的压力峰值均小于练习太极拳组老年人;练习太极拳组与无专门运动组老年人相比,左足在第2跖骨、第3跖骨、第4跖骨、足弓、足跟内侧、足跟外侧6个区域的足底压力统计学差异具有显著性(P<0.05);右足在第2～5趾骨、第2跖骨、第3跖骨、第4跖骨、第5跖骨、足弓、足跟内侧、足跟外侧8个区域的足底压力统计学差异具有显著性(P<0.05);练习太极拳组的老年人足底压力峰值普遍高于无专门运动组老年人;练习太极拳组老年人左、右足足底压力中心轨迹具有较好的一致性。无专门运动组老年人行走时压力中心轨迹左、右足表现出不对称性。结论太极拳练习可以有效发展老年人的力量素质,提升老年人的平衡能力,能够很好防止老年人在行走过程中跌倒事故的发生。

海湾扇贝开壳取贝柱工艺方案的研究

海湾扇贝是我国主要经济贝类之一,营养价值高,深受广大消费者喜爱。本文介绍了国内外有关贝类开壳取贝柱或肉的主要加工方式,同时结合我国现有海湾扇贝的生理结构特点,提出了针对性的开壳取贝柱方案,并进行了相关试验,试验证明了工艺方案可行,且加工工艺流程简单,贝柱完整性较好,为我国海湾扇贝开壳取贝柱相关设备的研制提供了理论依据和设计参考。

水射流剥离海湾扇贝贝柱试验研究

结合国内外扇贝加工现状以及海湾扇贝的生理结构特点,受医用水刀的启发,采用水射流技术对贝柱进行剥离试验研究。结果表明:水射流剥离贝柱分为挤压变形阶段、破裂阶段和切割阶段。通过剥离试验与剥离效果的感官评价,确定了水射流剥离海湾扇贝贝柱主要射流参数的最佳值。最佳射流参数下海湾扇贝贝柱剥离率为100%,表面肉质整齐,壳体内表面光滑。