蓖麻波形圆盘割刀刃口曲线拟合与优化

为减少蓖麻收获的切割功耗,该研究对前期设计的蓖麻波形圆盘割刀进行刃口曲线拟合与优化。基于国内种植的低矮蓖麻物理力学特性,采用B样条算法和基于三点圆曲率分析并带几何约束的最小二乘拟合方法对蓖麻波形圆盘割刀刃口曲线进行参数拟合。并采用SPH-FEM(smoothed particle hydrodynamics-finite element modeling)耦合仿真方法模拟蓖麻茎秆切割过程,以刀盘厚度、底圆曲率半径和刃口角为试验因素,以最大切割力、切割功耗为评价指标进行正交旋转组合试验,对割刀结构参数进行优化,并对优化参数组合进行试验验证。最优割刀参数组合为:刀盘厚度3 mm、底圆曲率半径7 mm、刃口角19°,此时最大切割力为109.763 N、切割功耗为1.43 J。台架试验验证表明,SPH-FEM耦合仿真方法与台架试验获得的最大切割力(112.5 N)和切割功耗(1.45 J)基本吻合,误差在5%以内,所提方法能很好地研究模拟蓖麻割刀的切割过程,可为蓖麻收获装备研制提供支撑。

棉花机械打顶关键技术研究进展

棉花打顶作为棉花种植过程的一个重要环节,对棉花产量与品质具有重要影响。针对我国棉花打顶机械的发展情况,分类总结近年来在棉花高度与顶端检测、打顶装置、控制系统等关键技术方面的研究现状,阐述各个关键技术的突破与创新。同时指出在棉花高度与顶端检测、打顶装置、控制系统等方面检测精度不足、切割可靠性与准确性差、打顶控制算法不完善等问题。提出未来打顶技术研究的发展方向,神经网络、5G通讯等技术可用于棉花打顶识别,创新优化打顶切割装置,先进智能控制算法应用解决棉花打顶控制问题,机器人等先进技术应用到打顶中,发展无人机打顶技术,结合水肥调控栽培技术,推进打顶机械与生产农艺相结合,最大限度减低棉花田间管理复杂度,提升棉花打顶效果,实现棉花机械打顶大规模应用。

蓖麻植株力学特性试验研究

为研究蓖麻力学条件,对蓖麻的果—柄接点、茎—柄接点和茎秆不同生长部位的抗拉特性、抗弯特性进行力学测试。结果表明:成熟期果—柄抗拉力和抗拉强度分别为3.31~6.74 N、3.48~8.31 MPa,收获期果—柄抗拉力和抗拉强度分别为1.90~4.15 N、2.42~5.28 MPa;茎—柄抗拉力和抗拉强度分别为15.78~37.07 N、19.70~34.66 MPa;茎秆的抗拉力、弹性模量和抗拉强度分别为56.99~130.42 N、160.99~203.80 MPa、28.50~65.21 MPa,茎秆的抗弯力、弯曲截面模量和抗弯强度分别为15.20~91.04 N、31.53~173.07 MPa、19.27~21.04 MPa。分析试验结果可知,果—柄连结强度与茎—柄连结强度、茎秆抗拉强度及抗弯强度之间存在显著性差异,证明在采摘过程中蓖麻果—柄接点更易分离,其次是茎—柄接点,通过合理设计采摘部件工作参数,可以实现只采收蓖麻蒴果,而较少破坏茎秆。

统收式采棉机载籽棉预处理装置的优化试验

为寻求统收式采棉机载籽棉预处理装置结构与工作参数的最优组合,对其进行了参数优化试验。采用正交试验以及Box-Behnken响应面试验方法,以行进速度、辊筒线速度、排杂间距为影响因素,以籽棉含杂率、清杂损失率为评价指标,对影响该机采收性能的结构与工作参数进行优化试验研究。结果表明:当行进速度为1.3 km/h,辊筒线速度为9.83 m/s,排杂间距为13.23 mm时,优化后籽棉含杂率5.56%,清杂损失率0.84%。棉花纤维检测显示,机采籽棉纤维各项指标等级与手采棉持平,满足生产需求,验证了该装置的合理性与实用性。该研究可为机载籽棉预处理装置的进一步发展提供理论依据,同时为统收式采棉机的推广与发展奠定基础。

籽瓜收获机械研究现状与发展展望

籽瓜是我国北部地区重要的经济作物之一,研发适合我国农业现状的籽瓜收获机械,对降低劳动强度、提高籽瓜收获效率及我国农民的经济实力具有重要的意义。为此,分析了国内外籽瓜收获机械的研究现状,结合我国籽瓜种植模式,探讨现有籽瓜收获机械存在的问题,同时指出了籽瓜收获机向大型化、专业化和智能化收获发展的趋势,为提高籽瓜收获机械化水平提供了一定的参考依据。

玉米秸秆叶的最大压缩力试验分析

玉米秸秆主要由各占一定比例且化学成分不同的皮、穰、叶组成,其中玉米秸秆叶质量占秸秆总质量的45%~47%且体积蓬松。因此,为方便收贮及有效利用,及时进行玉米秸秆叶的打捆收获（压缩）非常必要。为此,在前期玉米秸秆皮穰叶分离研究基础上,本文利用闭式压缩装置,针对玉米秸秆叶打捆时呈现的横向、竖向两种压缩状态进行其压缩试验研究,选取玉米秸秆叶含水率、喂入量、加载速度和取样部位四个因素进行二次回归正交旋转组合试验,拟建立各因素与最大压缩力之间的模型并分析其对最大压缩力的影响。压缩试验结果分析表明：玉米秸秆叶在压缩装置中竖向压缩的最大压缩力平均为横向压缩的2.19倍;横向、竖向两种压缩状态下,各因素对最大压缩力的影响规律相似,即含水率越大,最大压缩力越小;随着喂入量的增加,最大压缩力先下降后缓慢上升;随加载速度的增加,最大压缩力缓慢增加;由光学显微镜观察到不同取样部位的叶脉粗细不同,取样部位的叶脉越粗,最大压缩力越大,其中,两种压缩状态下含水率和取样部位两因素对最大压缩力的影响均极显著。

圆盘切割式蓖麻采摘装置设计与试验

针对现有蓖麻收获装备采摘损失率较高、对低矮植株收获适应性差的问题,该研究结合蓖麻植株的生理特性,设计一种圆盘切割式蓖麻采摘装置。该装置配套于水稻或玉米联合收获机,通过双圆盘刀对蓖麻植株进行切割分离,再经过收割机的清选完成蓖麻收获。通过对装置关键部件的受力及作业原理分析,设计其关键结构参数。并以割茬高度差和采摘损失率为评价指标,以刀盘结构类型、刀盘转速、前进速度为试验因素进行三因素三水平的正交试验,在保证割茬高度差的前提下,以采摘损失率为主要指标,利用综合平衡法确定较优参数组合。田间验证试验表明:刀盘结构类型为波浪形,刀盘转速为600 r/min,前进速度为1.1 m/s时,平均割茬高度差为0.85 mm、平均采摘损失率为3.13%,切割过程平稳、损失率低,对种植农艺适应性好,满足蓖麻收获的田间作业要求。该研究可为蓖麻收获装备的研究和设计提供参考。

棉箱压实搅龙机构对籽棉压缩作用仿真及分析

建立棉箱压实搅龙机构的离散元仿真模型,仿真其在棉箱实际工作情况,并对压实搅龙机构工作过程中籽棉的压缩过程进行仿真分析,为棉箱压实搅龙的结构设计提供指导。仿真结果表明:籽棉颗粒数量增加时,压实搅龙推送作用对籽棉产生的圧缩力、籽棉颗粒间的挤压力、附着力、缠绕力均随着籽棉数目的增加而增大;当籽棉数量不再增加时,处于推送阶段籽棉间作用力较小,总压缩力趋于平缓;推送阶段结束后,籽棉数量没有增加,但在压实搅龙的推送下,籽棉于棉箱前端堆积相互挤压,籽棉颗粒间的压缩力显著增加,故籽棉的总压缩力快速增加。变径压实搅龙机构由于搅龙直径前大后小,堆积在棉箱尾部的籽棉由小径搅龙以稳定的输送量向前推送,前段大径搅龙将大量的籽棉推送压缩。变径搅龙阶段性推送,压实效果良好,其仿真模型可为其结构参数的设计提供理论参考。

籽棉压缩与应力松弛力学特性及模型构建

为深入研究籽棉压缩及应力松弛过程的力学特性并构建其本构模型,该研究以籽棉为研究对象开展试验,分别利用改进西原模型和五元件广义Maxwell模型对压缩和应力松弛的应力应变曲线进行描述。通过定义的本构模型对不同含水率及喂入量的籽棉力学特性试验数据结果进行参数辨识,得到相关模型参数,并探究不同因素对压缩及松弛过程应力的影响规律。研究结果表明:曲线拟合法求解籽棉压缩及应力松弛过程本构模型参数的决定系数均大于0.9,改进西原模型、五元件广义Maxwell模型可以较好地描述籽棉压缩力学特性和应力松弛特性。对籽棉压缩及应力松弛力学特性解析显示,模型参数表现出明显的应力规律:通过Duncan均值比较结果可知:籽棉压缩本构模型参数中不同含水率组间弹性模量差异均显著(P<0.05),不同喂入量组间串联虎克体弹性模量差异显著(P<0.05),压缩应力值与含水率、喂入量呈正相关关系;籽棉应力松弛模型参数中不同含水率及喂入量组间弹性模量及粘性模量差异均显著(P<0.05),弹性模量、粘性模量与含水率及喂入量均呈正相关关系。籽棉压缩与应力松弛力学特性的研究可为籽棉压缩过程机理研究、模拟仿真提供理论依据,缩短机具研发过程。

蓖麻收获装备研究现状与展望

蓖麻作为重要的化工原料和战略物资,其主要产物蓖麻油是唯一可替代石油产品的可再生植物油脂。我国作为蓖麻重要生产国及消费国,研发适合我国农业现状的蓖麻收获机械,对降低劳动强度、提高蓖麻收获效率及我国农民的经济实力具有重要的意义。分析国内外蓖麻收获机械研究现状,探讨现有蓖麻收获机械的种类及优缺点,同时提出我国蓖麻产业未来应实现农机农艺技术相结合,蓖麻收获发展方向应提升生产规模化、机械化、智能化水平及研发轻简化生产技术,蓖麻收获装备应向大型化、通用化、专业化和智能化收获发展。

刷辊式采棉机的改进设计与试验

为提高刷辊式采棉机作业质量,满足轧花厂对统收式采棉机采获籽棉的进厂要求,该文在已有4MZ-3B型刷辊式采棉机工作时存在问题基础上优化刷辊工作参数并增加与刷辊配套使用的回流结构提升了采净率,降低了落地损失率、挂枝棉率、漏采率;改进挑棉辊形式,避免该部件因缠绕造成棉桃分离气力输送管道入口堵塞的现象,降低整机故障率;将棉桃分离气力输棉管道由气吹式改进为气吸式,提高棉桃回收率;将气棉分离装置由网孔式改进为切线导流式,解决了棉桃分离气力输棉管道与机载预处理装置过渡问题,在排出气流的同时保证物料运动顺畅;将机载预处理装置由"一清一回收"式改进为"一清二回收"式,降低籽棉含杂率及清杂损失率。设计改进及优化后形成4MZ-3C型刷辊式采棉机,并进行对比试验。与4MZ-3B型刷辊式采棉机相比,采净率提高了3.42%、落地损失率降低了0.85%、挂枝棉率降低了0.89%、漏采率降低了1.05%、棉桃回收率提升了74.57%、清杂损失率降低了0.63%、籽棉含杂率降低了3.71%。将4MZ-3C型刷辊式采棉机各项指标均优于采棉机作业标准,在获取高采净率的同时,保证籽棉的低含杂率,可充分满足中国棉花生产机械化需求。

社区电话随访高血压患者的效果评价

目的:研究电话随访对高血压患者治疗依从性的影响。方法:2012年6-12月收集高血压患者220例,随机分成观察组和对照组,各110例。观察组给予每月定期随访,对照组给予每半年门诊随访,对两组患者的血压控制稳定性和治疗依从性进行比较。结果:两组患者的血压控制稳定比例以及治疗依从性比较,差别均具有统计学意义(P<0.05)。结论:对社区高血压患者进行定期电话随访,给予延续性健康教育,有利于提高患者的治疗依从性。

玉米秸秆皮瓤叶分离机的设计与试验

针对现有玉米秸秆皮瓤叶分离机存在适应性、生产率和分离率较低等问题,设计了一种结构简单、可靠性高的玉米秸秆皮瓤叶分离机.该机主要由除叶、分展、剥瓤等机构组成,组合笛卡尔坐标系和极坐标方式设计除叶机构,组合切割剥瓤与下抛原理设计剥瓤机构,并利用其试验平台,以影响其分离性能的主要因素为试验因素,分别以除叶率、瓤残留率为评价指标进行正交试验.结果表明:当弹簧线径、喂入辊喂入线速度和除叶辊转速分别为1.4 mm,1 m·s^-1和700 r·min^-1时,除叶率可以控制在较优范围;当切刀数量、顶板与切刀间隙、剥瓤辊转速和切刀安装角度分别为6把,1.8 mm,780 r·min^-1和45°时,瓤残留率可以控制在较优范围.根据以上优化参数进行玉米秸秆皮瓤叶分离机的研制与试验,结果表明:除叶率为97.5%,瓤残留率为2.8%,且外皮完整,瓤粒均匀,满足玉米秸秆皮瓤叶分离机的作业要求.

辊刷式蓖麻收获机采摘机构优化设计与试验

针对蓖麻机械化采收时采净率低、破损率高等难题,结合蓖麻物理特性和种植模式,研究设计了辊刷式蓖麻收获机采摘机构。首先在分析采摘机构总体结构的基础上阐述了辊刷式采摘原理,阐明了辊刷、螺旋输送器、传动系统等关键部件的设计。进一步地,为探究采摘机构相关参数的最优组合,提高蓖麻采摘质量,采用Box-Benhnken响应面试验设计理论,以前进速度、辊刷转速、刷丝长度为影响因素,以采净率、籽粒破损率及含杂率为作业质量评价指标,进行参数优化试验。建立各影响因素与指标之间的回归数学模型,并分析各因素对响应值的交互影响,同时对模型进行了综合优化,获得最优参数组合为:前进速度0.72 m/s、辊刷转速371.69 r/min、刷丝长度56.60 mm,对应的采净率、籽粒破损率、含杂率分别为90.81%、0.17%、11.27%。对优化结果进行验证试验,试验结果表明在最优参数组合下,采净率为91.36%、籽粒破损率为0.18%、含杂率为11.67%,各评价指标与预测值均很接近。研究结果可为辊刷式蓖麻收获机进一步完善结构设计和工作参数优化提供参考。

刷辊式采棉机工作参数对损失率影响的优化试验

针对我国人工采棉成本高昂,机械化采棉亟待发展的问题,农业农村部南京农业机械化研究所研制4MZ-3型刷辊式统收采棉机。为减少其在作业过程中的籽棉损失率,使其满足实际生产需要,采用二次回归通用旋转组合设计的方法,以刷辊转速、锯齿辊转速和行进速度为影响因素,以损失率为评价指标进行优化试验研究,求出当损失率较小时的参数优化组合为刷辊转速为340r/min、锯齿辊转速为280r/min、行走速度为0.5m/s,利用优化后的参数组合进行试验验证,得到的平均损失率为5.01%,试验结果接近参数优化值,验证回归模型的可靠性。

蓖麻机械化生产技术发展现状探析

蓖麻是十大油料作物之一,广泛应用于航空、化工、生物制药等领域。介绍蓖麻种植概况和品种选择、耕整地、播种、田间管理、收获、脱粒等蓖麻生产过程;介绍国外蓖麻收获机和国内蓖麻播种一体机、脱粒机、收获机等发展现状。提出蓖麻种植农机农艺不融合、没有适宜蓖麻机械化生产作业模式;需加强蓖麻生产装备筛选和研制工作;制定蓖麻机械化生产技术规程并进行田间试验和推广等问题。同时相关部门需加强政策扶持和资金投入,科研单位应加大研发力度。

适合我国长江流域棉区的棉花机械化收获技术路线

长江流域棉花机械化收获是一项科技含量高的系统工程,涉及棉花品种、种植模式、水肥及化学调控、打顶、脱叶催熟、机械化采摘以及籽棉预处理等诸多环节配套使用。针对长江流域棉区特点,采用农机与农艺融合的轻型刷辊式采棉机,实施棉花机械化采收作业,形成适合长江流域棉花机械化收获的生产技术路线。

以家庭医生为核心“1+1+1”医疗机构组合签约服务的实践探讨

目的:探讨以家庭医生为核心“1+1+1”医疗机构组合签约服务的实践影响因素。方法:以2020年1-12月上海市普陀区西北部桃浦镇居民926名为研究对象,根据调查时是否签约,分为已签约组和未签约组。分析影响居民签约率的因素。结果:926名中已签约170名,未签约76名;已签约组与未签约组的性别、婚姻状况方面差异无统计学意义(P>0.05);两组在年龄、学历、职业、自评经济状况、医保类型方面差异有统计学意义(P<0.05)。自身健康情况、对健康的关注程度、对“1+1+1”签约的认知程度、对家庭医生的信任程度、就医偏爱、医保类型、医疗资源的可得性、到达本中心所需要的时间、周围是否有人签约、以往就诊体验的9个项目为影响居民签约的独立因素。结论:众多因素均会影响以家庭医生为核心“1+1+1”医疗机构组合签约服务的实施,需要针对影响因素给予改进措施,以此达到提高居民签约率的目的。

机采籽棉预处理清理单元的结构设计及参数优化

统收式采棉机作业质量受限于机采籽棉预处理装置清理效率。本研究着力开展对机采籽棉预处理清理作业单元的结构参数及运行参数组合优化。考察4个因子锯齿间距A、锯齿辊直径B、锯齿辊转速C、排杂棒间距D的影响,2个试验指标为损失率X、含杂率Y。采棉机作业时采用三级串联的清理单元,后一级都能够对前一级清理单元的籽棉损失再次回收。因此,以单独一级清理作业单元为研究对象时,以籽棉含杂率为主,籽棉的损失率为辅的目标参数,选择含杂率权重分配为70%,损失率权重分配为30%。试验设计为2、4混合水平正交重复试验。试验结果表明:最优组合为A=38 mm,B=340 mm,C=280 r·min^-1,D=20 mm,综合评分为96.5。

同铃壳内籽棉拉伸特性试验与分析

针对采棉机籽棉采收或预处理过程中,机械力过大对棉花纤维拉伸导致单粒籽棉率较高的问题,利用万能试验机对籽棉拉伸特性进行试验研究及分析。试验表明:在拉伸过程中单粒籽棉上的纤维断裂出现情况较少,多为籽棉间相互缠绕的纤维随拉伸发生分离,且籽棉间纤维分离力小于籽棉纤维断裂力;拉伸曲线表明,随着棉纤维拉伸长度的增大,拉力先是快速增大,当拉力达到最大值附近时,表现为基本稳定状态,随后快速减少,直至拉力消失;籽棉间纤维平均分离力随加载速率的增加而线性增加(R2=0.9788)。研究结果可为棉花收获装备采收及预处理部件、工作参数优化和相关仿真分析提供参考。