基于气压劈裂原理的气压深松效果试验

针对传统深松方式存在深松影响范围小、程度不均匀、能耗大的问题,该文基于气压劈裂原理与技术,提出了一种新的旱作耕地深松方式-气压深松,即向耕地土壤中注入高压气体,利用气压劈裂原理与技术使土壤内形成裂隙从而实现土壤深松的新方式。并以土壤孔隙度、土壤孔隙度提升率和土面抬升量为评价指标,通过模拟试验,研究分析气压深松方式的效果得出:气压深松使土壤中空气的比例增大、土壤体积膨胀、土面抬升,高压气体在土壤内部形成裂隙,土壤孔隙度大面积变大。表明气压深松可有效打破犁底层,具有良好的深松效果。另外,气压深松与传统的铲式深松相比,具有深松影响范围大、深松程度高、深松均匀等特点。

气压深松土壤孔隙度测试与分析

为了明晰气压深松土壤孔隙度的变化规律及其效果,利用温纳电阻率法测试气压深松前、后的土壤孔隙度,并以孔隙度增加率为指标进行分析,结果表明:深松气压和水平距离对孔隙度增加率有极显著影响(P<0.01),而犁底层容重没有显著影响;水平距离0.7 m内的土壤孔隙度增大,犁底层孔隙度增加率随水平距离增加呈现先缓慢变化在0.4 m处出现峰值后,急速减小的变化趋势,水平距离0.1~0.4 m的孔隙度增加率均值显著大于0.5~0.6 m的孔隙度增加率均值(P<0.05);深松气压2.2和1.8 MPa作用下的犁底层孔隙度增加率差异不显著,但均显著大于1.4 MPa作用下的犁底层孔隙度增加率(P<0.05),1.8 MPa为最佳深松气压。结论可为气压深松技术及其设备的研发提供依据。

基于气压劈裂原理的气压深松机设计

为改善深松效果,基于气压劈裂原理设计一种新型深松机——气压深松机,它是通过对土壤内部注入高压气体,不需翻动土壤实现深松的。该文对整机结构、工作原理及气压深松机控制系统进行设计,并对关键部件进行设计计算和运动分析,进一步对气枪喷气口的运动轨迹进行仿真。结果表明:在设计参数条件下,气枪喷气口按预定轨迹运动,相邻喷气点的水平距离为1.4m,配合不同的喷气深度,可得到良好深松效果。

气压深松技术研究现状和发展趋势

深松是保护性耕作的重要组成部分,通过深松能改善土壤的透水、透气性能和团粒结构,从而有利于作物根系的发育。目前,深松的方式主要为深松铲式深松,存在着深松效果差、影响范围小等问题,研究新的深松方式是行业发展的必要趋势。该文总结传统深松技术的现状和特点,通过分析国内外高压气体在提高土体渗透性方面的应用及气压深松技术的研究现状,提出了气压深松技术的发展趋势,为气压深松机械及装备的研制提供了参考依据。

秸秆深施机设计及深施铲行进阻力的试验研究

【目的】为了解决我国秸秆焚烧、废弃、利用率低所带来的资源浪费和环境污染等问题.【方法】设计了秸秆深施还田机.该机能在秸秆还田作业的同时完成秸秆深施还田和土壤深松,并对其深施铲的行进阻力进行了正交试验研究.【结果】深施铲的行进阻力随着深施铲铲宽、土壤容重和深施铲入土深度的增大而增大,在这3个因素中深施铲入土深度对其影响最大,深施铲铲宽次之,土壤容重对其影响最小;深施铲铲宽与入土深度两因素之间的交互作用对深施铲行进阻力的影响显著(P<0.05),深施铲铲宽与土壤容重、土壤容重与入土深度之间的交互作用对深施铲行进阻力无显著影响.【结论】研究结果可以为秸秆深施还田技术的深入研究,以及配套机械装备的研发提供参考.

销轨弯曲角对采煤机行走机构动力学特性的影响

为研究行走轮经过销轨连接处时的动力学特性,分析输送机在水平弯曲和垂直弯曲两种工况下销齿啮合中的三种激励,建立了销齿啮合力和导向滑靴与销轨间最小间隙的数学模型。利用ADAMS建立行走机构动力学仿真模型,模拟销轨间不存在弯曲角、存在水平弯曲角和存在垂直弯曲角三种状态的动力学特性。结果表明:销轨间不存在弯曲角时,行走轮角速度波动率为10.5%。随着弯曲角度的增大,行走轮角速度波动幅值由77(°)/s增大到83(°)/s,销齿啮合力幅值由504 kN增大至632 kN;而垂直弯曲角对行走轮速度波动不大,对销齿啮合力影响可忽略不计。该研究为行走轮与销齿的可靠性设计提供参考依据。

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。

振动式掘进机截割机构工况参数的建模与仿真

对振动式掘进机截割机构传动系统进行了分析,假设:传动构件为刚体,电动机转速恒定,受力为理想约束,系统的连接为理想连接。在此基础上,用lagrange方程建立了一种复合传动的振动式掘进机截割机构的数学模型,使用matlb软件进行求解,得出了这种掘进机截割头的工况参数(转速及其输出扭矩)的及其影响因素间的关系曲线。分析得出:当偏心锤质量改变后,截割头输出扭矩的不稳定响应时间和其输出振幅都随之变化,偏心锤的质量增大1kg,振动最大振幅将增加150 N.m。这为改进振动式掘进机截割机构、提高其工作性能提供了理论依据。

秸秆深施还田机设计及其深施量的试验研究

为缓解我国秸秆焚烧及废弃所带来的资源浪费和环境污染等问题,设计了秸秆深施还田机,可一次完成秸秆捡拾、切碎和深施还田作业。同时,对其秸秆深施装置的秸秆深施量进行了正交试验研究,试验结果表明:秸秆含水率对秸秆深施量影响较大,深施螺旋转速次之,秸秆长度影响较小;秸秆深施量随深施螺旋转速的增大而增加,随秸秆长度和秸秆含水率的增大而减少。在该试验条件下,深施螺旋转速为540r/min、秸秆含水率为1 0%、秸秆长度为5 mm时,秸秆深施量最大。

“光学”课程思政教学探索与实践——以通化师范学院为例

课程思政背景下,实现课程育人是专业教师肩负的重要使命.“光学”作为物理类专业的基础课程,蕴含着大量体现辩证唯物主义思想、科学精神、民族自豪感的思政元素,在教学中若能结合课程特色有效开展课程思政,必将在促进专业培养目标达成和夯实立德树人效果方面发挥重要作用.该文以近三年通化师范学院“光学”课程教学实践为基础,从教学理念转变、教学模式实践创新、课程思政案例建设、课程思政实践效果分析四个方面总结“光学”课程团队教师在课程思政方面的探索和思考,希望为物理类课程思政教学工作提供些许借鉴.

课程思政融入在线课程的教学设计——以“伽利略变换”内容为例

近年来,在线教学作为一种新型教育方式进入了公众的视野,技术手段的不断创新使得在线教学具有多样化的评价方式、个性化的教学模式和丰富的教学资源,真正实现了“因材施教、按需学习”,解决了传统教学存在的问题和不足,所以线上教学的应用越来越广泛.根据线上教学特点,与思政教育相结合,讲解专业课程知识的同时把科学家精神融入其中,强化专业课程价值引领,不断探索和创新课程思政新模式,对培养学生的爱国情操具有重要意义.该文以“力学”中“伽利略变换”内容为例,探讨如何在线上教学中融入课程思政元素,该课程融合多种教学方法,包括练习、案例教学、活动、交流,以及迁移法等等,这种教学方式能够帮助学生更好地巩固知识,从更深层次和更全面的角度对物理科学家精神进行体会和理解,进而更好地实施全方位、全程和全员育人.

便携式蓝莓采摘机设计与实验

蓝莓被誉为“高档水果之王”,是联合国粮农组织推荐的五大水果之一,具有果汁多、果皮薄、产量大、成熟期短等特点.然而,每年蓝莓采收需耗费大量人力,采收不及时会造成巨大损失.在蓝莓资源丰富的长白山地区,每年都有大量人工栽培及野生蓝莓因未能及时采收,致使经济效益受损,阻碍了相关产业的发展.长白山地区蓝莓采收作业主要以人工为主,采收效率低,劳动强度大,作业成本高,且该地区地形条件不适于大型蓝莓采收机械作业.为了提高采收效率,该文基于共振原理设计了一种便携式振动式蓝莓采摘机.经实验证明,所设计的蓝莓采摘机结构简单、操作便捷、效率高,适合长白山地区山地中小规模蓝莓栽培户进行采收作业,有效解决了山区蓝莓采收难的问题.

非入土式洋葱收获机的研发与设计

为解决依靠人力收获洋葱生产效率低、生产成本高的问题,利用三维设计仿真软件SolidWorks对一种非入土式洋葱收获机进行了整体设计,并对关键部件进行了设计分析,确定了非入土式洋葱收获机的基本结构参数和整机的工作参数.该机整机尺寸为:2050 mm×1434 mm×750 mm、生产效率为0.21~0.35 hm^2/h,具有高效轻便的特点,为样机的进一步生产与加工提供了参考依据.

螺旋式秸秆深施装置输送能力的测试与分析

为了提高螺旋式秸秆深施装置的输送能力,对影响其输出量的秸秆长度、秸秆含水率、输送管管径以及螺旋转速进行了试验研究。结果表明:秸秆长度、含水率、管径以及螺旋转速对输出量有极显著影响(p<0.01);随着秸秆长度增大,输出量减小;含水率为7%时输出量最大,而含水率为27%,47%时,输出量没有显著差异;管径较大的螺旋输送装置,输出量也较大;输出量随着螺旋转速的增大呈线性增加。

基于北斗和光电平台的无人机单点测距测角的目标定位方法研究

在单点测距测角定位条件下,将北斗系统应用于无人机自身定位以及北向测量中,推导了在定位模型下的定位算法.以"翼龙"无人机为参考模型,设计误差仿真分析,初步证明在9m基线的双天线寻北条件下,对5km外的斜距目标的实时定位精度可达到约30m,能够满足一般无人机在线目标装订或修订的定位精度要求.

气松注药一体化作业装备设计

对耕地进行深松注药,可打破耕地犁底层、加深耕作层并改善土壤结构,从而实现耕地的保护性耕作,达到农作物高产高质的种植目的,而传统的深松和注药过程需要两种不同装备进行作业,影响作业效率和效果的同时也浪费了资源.鉴于此,设计了新型基于气压劈裂原理的气松注药一体化作业装备,给出了整机的基本结构参数和工作参数的设计计算,以及关键部件进行了结构设计.同时,利用机械三维仿真软件Proe对其进行虚拟样机构建.该机的设计参数为:作业宽幅3 m、深松注药深度0.25~0.26 m、作业速度0.5 m/s,具有高效轻便的特点,为装备的进一步投产与应用奠定了基础.

气压深松高压气体压力选取试验研究

以土壤孔隙度增加率和土面抬升量为深松效果评价指标,对一种新的旱地深松方式——气压深松高压气体压力的选取进行试验研究。结果表明:对于容重为1.4g/cm^3的犁底层,深松气压的增加对深松效果影响不明显,选择气压1.4MPa进行气压深松较为适宜。对于容重为1.6g/cm^3的犁底层,深松气压的增加对深松效果影响明显,气压为1.8Mpa时深松效果较好,选择气压1.8MPa较为适宜。对于容重为1.8g/cm^3的犁底层,深松气压对深松效果影响极为明显,深松效果与深松气压呈正相关,选择气压2.2MPa较为适宜。

气压深松参数对耕地渗透性影响规律试验研究

【目的】探寻气压深松参数对耕地渗透性及灌溉蓄水能力的影响。【方法】建立了室内模拟耕层结构,通过对气压深松机理的分析,选取喷气压力、犁底密度、深松位置、喷气方向为试验因素(采用四因素三水平两两交互作用正交试验),以深松后犁底孔隙变化度为评价指标,进行了气压深松模拟试验。【结果】深松位置对犁底孔隙变化度即对渗透性的影响最大,犁底密度影响最小;各因素的交互作用对评价指标影响明显,二因素的交互作用下,评价指标最大的因素数值组合为:喷气方向为75°时与喷气压力2.2MPa及其与犁底密度1.8g/cm^(3)、深松位置0.35 m时两两组合;深松位置0.25 m与喷气压力2.2 MPa和犁底密度1.8 g/cm^(3)的两两组合;喷气压力1.4 MPa和犁底密度1.8g/cm^(3)的组合。【结论】气压深松可以增加耕地渗透性,增强灌溉蓄水性;试验条件下75°的喷气方向为较适宜的喷气方向;距土面0.35 m处为较适宜的深松深度;气压深松可提升高密度犁底层渗透性,为解决高密度犁底层不易被打破而导致水土保持效果不好的问题提供了新的思路。

气压深松犁底层裂隙扩展特性研究

气压深松通过对耕地犁底层内注入高压气体,使其产生裂隙实现深松作业。与传统机械式深松相比,气压深松具有深松效果好、动土量少、不易改变耕层结构等特点。为获得气松过程中犁底层内裂隙扩展特性及规律,在分析气压深松裂隙扩展理论模型基础上,同时进行气压深松室内模拟试验。试验结果表明:气压深松时,土表抬升明显,裂隙扩展机理符合抬升张拉机理,容重1.4 g/cm^(3)、1.6 g/cm^(3)、1.8 g/cm^(3)犁底层,在1.8 MPa的气压作用下,土体裂隙扩展最大半径为0.55 m,裂隙最大宽度为3.23 mm、9 mm、8.13 mm,犁底层容重对裂隙扩展宽度影响明显但并非正相关,裂隙宽度随注气点距离的增加而减小。试验结果与理论分析表述一致,即气压深松裂隙的扩展为气压衰减、气体土内泄露、土体位移三个过程的耦合作用。

深度学习算法中卷积神经网络的概念综述

卷积神经网络对图像具有强大的特征提取性能,成为深度学习算法的一个重要的组成部分,在图像识别的技术应用中起到了至关重要的作用。首先介绍了卷积神经网络的发展背景,然后介绍了神经网络的结构组成及每层的功能,最后罗列了一些经典的卷积神经网络模型,并论述了发展趋势。