丘陵山地果园全液压遥控式履带动力底盘设计与试验

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。

山地果园固定式管道自动喷雾系统设计、调试与成本分析

针对山地果园复杂地形造成的果树施药不便问题,设计了固定式管道自动喷雾系统,并进行实地试验和经济效益研究。结果表明:(1)固定式管道自动喷雾系统在药液配比模块、压力监控模块和喷雾管道模块协作作用下可实现顺序喷雾和精准喷雾,在1.2 MPa压力、20 s持续喷雾时间下喷雾效果最佳,树冠叶面的农药附着率至少为74.07%,且雾滴数量不少于25个/cm^(2),符合喷雾有效性评估标准;(2)尽管该系统的初始设备购买费用和维修费用较高,但工作效率优势突出,较无人机、风送式喷雾机和背负式喷雾器分别高28、26和50.3 hm^(2)/d,且在作业面积超过125 hm^(2)时其平均成本最低,成本优势得到凸现。

自适应山地果园轨道运输平台结构设计与试验

缺乏高效的运输机械是目前国内南方丘陵山地地区农业发展中存在的主要问题之一,国内现有的农业运输机械大多无法适应山地多坡多弯的复杂地形,导致工作效率低下、安全性差、运输效果不佳。为解决山地农业运输问题,研制一款自适应山地轨道运输平台。在果园种植基地进行轨道应力测试试验得到真实的应力数据,结果表明,在最大载重500 kg时,轨道所受应力平均值为245.3 MPa,小于轨道材料的屈服极限值660 MPa,在极限坡度(30°)时,轨道所受应力也小于材料极限强度,轨道符合工作所需的强度要求,该运输平台可以安全的进行工作。振动测试试验结果表明,在对果品影响最大的振动频率0~10 Hz范围内,轨道运输平台的最大振幅小于0.08 cm,对运输的果品等产生的损伤小,符合工作标准。该运输平台轨道铺设简便,成本低,地形适应性强,爬坡能力强,载重量大,能满足丘陵山地农产品运输的需求,并通过设计倾角调节结构、自适应控制系统,使运输平台在山地复杂地形行驶时拖车能处于平衡状态,货物不发生倾倒,提高山地轨道运输平台的安全性和灵活性,保障运输的农产品的品相,延长运输平台的使用寿命。

山地果园干旱监测和水分调控服务系统

【目的】山地农业基础设施建设差、农田管理科技含量低,导致水资源利用缺乏合理性,产业的持续有效发展难以实现,因此及时掌握山地果园干旱情况对积极应对山地果园冬春干旱具有重要作用。【方法】综合农业气象学、作物生理学和数理统计学等,在大气—土壤—果树水分循环试验研究基础上,建立了山地果园干旱监测和水分调控指标,并借助云平台、物联网、大数据等现代信息技术,形成了网络化、智能化、数字化的山地果园干旱监测、水分调控和节水灌溉农业气象服务系统平台。【结果】该系统能够进行实时干旱监测,并通过定量节水灌溉控制技术和措施,提高山地果园水资源利用率,达到降本节支、提质增效的目的,有助于推动云南高原特色水果产业高质量发展。【结论】将农业气象理论和应用技术与云计算、物联网、无线传感等信息技术以及农业工程性措施相融合,能够有效提高气候数据在农业生产中的贡献率,推动农业产业高质量发展。

辽西山地果园水土流失的原因及治理措施研究

水土流失是影响山地果园土壤养分的重要因素,一定程度上降低果树的经济效益。该文以辽西地区山地果园为研究对象,分析水土流失的规律特点、发生诱因,从科学施工和科学覆盖两方面对山地果园水土流失提出治理措施,以期为地方果园发展提供技术参考。

云南山地果园轨道运输机推广应用现状及建议

云南省果园面积1150万亩,产量达1200万吨,分别位居全国第七位和第十二位。全省直接从事水果产业的农民350万人,人均收入1.44万元,水果产业成为老百姓增收致富的重要产业。从2019年云南省引进果园单轨运输机,在玉溪等开展试验示范,到2022年底,全省已累计推广应用达1000余台,主要以单轨道运输机为主,安装轨道至少达10万米,主要应用于柑橘园、李子园、香蕉园等,对提升我省山地果园产业机械化水平、促进规模化种植发挥了重要作用。

山地果园“以草防草”草种筛选及配套栽培技术

利用生草栽培技术进行以草防草,可以有效缓解由清耕法引起的生产成本增加、土壤侵蚀、水土流失等现象。基于丽水市庆元县甜桔柚产区以草防草试验示范点的示范效果,结合草种生物学特点、省力化栽培、种植成本综合评价三个方面对9种草种进行了筛选,初步筛选出适合山地果园的鼠茅草、百喜草、光叶苕子和印尼大绿豆4个草种。阐述了以上4个草种的主要种植技术。

我国丘陵山地果园机械化开沟施肥发展现状与趋势

水果产业已成为我国农业三大产业之一,随着农村劳动力的进一步流失与人口老龄化,果园管理劳动力短缺问题愈加突出。开沟施肥作为果园管理中劳动力最为密集的作业环节之一,其机械化程度对果园全程机械化水平影响巨大,对于丘陵山地果园而言,开沟施肥机械化程度更低。为此,概述了我国丘陵山地果园生产机械化现状,并以中小型果园开沟施肥机的发展与研究进展为重点,探讨我国丘陵山地果园机械化开沟施肥存在的问题与发展趋势,以期为丘陵山地果园机械化开沟施肥提供参考。

山地果园轨道运输机的应用与研究

山地果园轨道运输机的应用与研究在我国的丘陵地带的果园运输领域具有重要意义。中国水果种植面积广阔,特别是在丘陵地区,地形起伏较大、作业环境复杂、作业成本高、规模化水平低、普通的运输方式难以满足生产需要,轨道运输机的研究和应用是解决这一难题的关键,提升丘陵地区的农业机械化水平,势在必得,希望本研究可以对相关领域发展提供经验。本研究了介绍政策支持下的山地果园轨道运输及研发与推广的实际情况,基于对山地果园轨道运输机的技术标准与生产规程的了解,明确了山地果园轨道运输机应用的相关技术条件。安全操作规程培训和正确的设备使用准则是确保山地果园轨道运输机安全运行的关键。加强相关规程的思考能够有助于改善山地果园轨道运输机实际应用效果,有助于实现更大范围的技术推广。

山地果园行间运输车减振系统优化设计

行间运输车在不平坦的丘陵山地果园路面行进时,会因减振性能差而出现果品损伤情况。为了减少运输过程中的水果损伤,需对行间运输车减振系统进行优化。根据山地果园地形地貌,构建了行间运输车路面激励图谱,并通过对减振系统进行分析,设计了一种适用于山地果园行间运输车的三级减振结构。利用Adams构建多体动力学模型,对减振性能仿真分析,结果表明:山地果园行间运输车较现有运输小车减振结构在C、D等级路面上Z向减振性能分别优化了6.4%和19.6%,在正负向减振性能优化了18.4%和17.7%,优化后的运输车较现有运输车具备更好的稳定性和减振性能。

山地果园无人机运送关键技术及其应用前景分析

无人机作为一种能快速穿越复杂地形的高灵活度空中飞行机器人在农业运送,尤其是山地果园运送领域拥有巨大潜力。早期无人机受技术、运载能力、运送成本等的限制,主要用于航拍和遥测,无法满足山地果园运送作业要求。近年来随着大载重无人机以及无人机农业作业技术的进步,山地果园无人机运送已具备初步实现条件。本文对我国山地果园运送现状进行了系统的归纳总结,探讨了无人机应用于山地果园运送的可能性,重点分析了山地果园无人机运送涉及的关键技术以及不同的应用前景;同时指出未来山地果园无人机运送的研究方向,并对后续相关工作的开展与改进提出了可行的建议,为我国现代农业无人机装备研发提供参考。

基于改进YOLOv5s模型的山地果园单轨运输机搭载柑橘的检测

由于山地果园运输机立地条件差,实时作业信息的获取、反馈、集中化管理较为困难,为了解7SYDD-200型山地果园单轨运输机搭载货物情况,合理调度运输装备,建立了基于改进的YOLOv5s模型的运输机搭载柑橘果筐的检测方法:在果园自然光环境下使用RGB相机(HSK-200)采集运输机搭载柑橘果筐的图像数据;建立和优化YOLOv5s模型,部署至嵌入式设备,实现对搭载过程中的“空果筐”“柑橘”“满果筐”状态的检测。在模型的颈部网络引入CBAM注意力机制,加强模型提取语义信息的能力,解决检测过程中出现的“双重标签”的问题,使用批归一化(BN)层稀疏的尺度因子衡量各通道对模型的表征能力,并对表征能力弱的通道进行剪枝压缩,以克服基模型YOLOv5s检测速度慢的问题,通过多尺度训练策略对模型进行微调,提高模型检测准确率。试验结果表明:改进YOLOv5s模型的检测方法在柑橘搭载数据集上平均精度均值(m AP)为93.3%;模型的浮点数运算量和大小分别为9.9GFLOPs和3.5 MB,比YOLOv5s的提高60.3%和21.3%;在嵌入式平台Jetson Nano部署,其检测速度为78 ms/帧。

基于生态农业理念的山地果园可持续发展研究--以土地利用与生态修复为例

山地果园作为一种重要的特色农业产业,具有重要的经济价值和社会意义。然而,长期以来过度的开发和使用,导致土地退化、生态环境恶化等问题,给果园的可持续发展带来很大的挑战。因此,基于生态农业理念的山地果园可持续发展研究对于实现果园生态环境的保护和可持续发展具有重要的意义。该文对生态农业理念在山地果园的应用进行论述,在此基础上,进一步探讨土地利用与生态修复策略,并分析山地果园可持续发展模式,进而为山地果园的可持续发展提供一定参考。

适用山地果园的电动单轨运输车

根据山地农业生产运输需要,结合三下乡的调研情况,对山地电动单轨运输车的动力参数选择、传动方案、结构造型等进行设计计算,并对运料装置进行翻转控制、完成控制系统的设计方案,得到了较为完整的符合我国农业国情的山地果园生产运输装置,达到了高效率、低成本的运输效果,为丘陵山地地区的农业种植带来便利。

上杭县山地果园紫花苕子引种试验

上杭县果树种植面积6666.67 hm^(2)以上,且以丘陵山地为主,土壤普遍瘠薄,培肥果园地力对提高果品产量和品质尤为重要。为丰富山地果园绿肥品种,特进行紫花苕子引种试验。结果表明:紫花苕子在上杭县山地种植表现为生长适应性较强,综合生物学性状良好,具有较强的耐寒性、耐瘠性;11月至次年1月均可播种,播种量以60.0 kg/hm^(2)为宜,果园春季至7月底均无需除草,抑草保墒效果好;盛花期鲜草产量在27 t/hm^(2)以上,培肥地力效果较好。

晚熟柑橘山地果园小区域环境温湿度差异调查

为完善南充地区晚熟柑橘越冬技术理论体系,探寻山地果园不同小区域环境的温湿度差异,便于进行科学的晚熟柑橘越冬管理,本研究于2021—2022年冬季在四川省南充市开展了山地果园不同地势、不同天气下的温湿度差异调查。结果表明,同一山地果园不同地势的温湿度差异明显,尤其是温度的差异。同一果园洼地的平均温度和最低温度均最低,≤0℃和≤-1℃的天数及最长持续时间均表现为洼地>半山腰>山顶。同时,无论在何种天气条件下,山顶的最低温度最高,洼地的最低温度最低。低温霜冻天气下,在凌晨和夜间等温度较低时段内,山顶温度最高,洼地温度最低。在山地果园中,洼地整体平均温度、最低温度均最低,低温天数、低温持续时间均最长,尤其在霜冻天气时洼地温度低、湿度大,最容易遭受低温冻害,而山顶的晚熟柑橘相对容易越冬。

农业机械在山地果园中的应用

晋中市寿阳县西洛镇常村属丘陵山区地貌,是典型的山地果园种植区。与传统果园不同,山地果园生产经营中,小微型农用机械无法顺利发挥功效,生产劳作强度较大。通过对常村山地果园修剪、施肥、灌溉、喷雾、采摘机械使用现状研究,认为该地区存在获取信息渠道单一、推广力不足、服务支持力弱问题,并从拓宽资金支持、扩大推广覆盖面、重视机械研发及构建因地制宜生产体系等多角度入手,提出应用对策,以供借鉴。

云南推广应用山地果园轨道运输新机具

9月13日至15日,云南省农业机械推广站联合玉溪市农业机械推广站,在华宁县举办2023年全省山地果园轨道运输新技术新机具推广应用培训班,来自全省14个州(市)及玉溪市各县(市、区)的农机推广部门负责人、科技人员共80余人参加培训。此次培训旨在针对山地果园运输难、成本高、效率低的生产实际,进一步加快轨道运输新技术新机具的推广应用,促进果农节本增收、加快特色农业产业健康发展。

7YGS-45型自走式双轨道山地果园运输机

为解决山地果园果实、肥料和农药等运输劳动强度大、效率低的生产实际问题,设计了7YGS-45型双轨道果园运输机,重点解决了钢丝绳与驱动轮对配合实现摩擦驱动、抱轨与碟刹配合实现制动、防止运输机侧滑和上跳、防止钢丝绳在弯道中上抬与拉直、拖车自适应坡度调节等关键技术问题。试验表明,运输机最大爬坡角度47°,最小水平转弯半径8 m,平均运行速度1.0 m/s。该机可适用于山地果园中运输果实、肥料等,也可搭载喷雾机或修剪机械等进行作业。

山地果园遥控单轨运输机设计

为解决山地果园运输困难的问题,设计了一种山地果园遥控单轨运输机。该单轨运输机由链轮链条机构实现驱动;单轨依地形铺设,适应了复杂地形的运输需要;机架装有防脱轨防侧倒装置,防止运行时单轨运输机脱轨和侧倒。以人工驾驶单轨运输机为研究对象,设计了一套遥控驾驶系统,实现单轨运输机的遥控驾驶。试验表明,该单轨运输机上坡可载重300 kg,爬坡角度不大于38°,下坡载重1 000 kg,转弯半径不小于4 m,其控制系统遥控距离可达300 m,工作可靠,适合山地果园作业。