气力集排式水稻直播机动力底盘设计与试验

针对水稻机械化直播田间作业环境非结构化、作业对象生物性和作业功能复杂的现状,设计了一种仿形防滑移复式多功能的气力集排式水稻直播机动力底盘,其包括多功能机架、镇压筒和开沟器等零部件。通过对关键部件机架的静力学、动力学结构仿真分析和重心分析,采用6阶模态振型有限元分析计算了动力底盘与牵引拖拉机的共振频率,验证了设计的合理性。田间试验结果表明,直播机行间播种变异系数为4.27%~6.16%,实现了开沟覆土镇压仿形一体作业,底盘地轮滑移率为7.68%,可满足气力集排式水稻直播机工作的稳定和效率要求。

机械类专业工程软件课程思政教学改革与实践

【目的】课程思政教学方式单一、评价方式仍以分数为主、教学资源没有对标课程建设要求,且机械类专业的课程思政研究成果较少,还未形成面向课程思政的有效教学方法。【方法】课题组以“工程软件应用”课程为教学研究对象,构建基于“课程思政”的机械专业课程教学资源,探索教学方法的集成创新形式,研究专业课程融合思政目标的达成度评价体系,并将评价结果进行了反馈。【结果】通过坚持党的领导、细化教学目标、建设教学资源、创新教学方法、优化教学评价等措施,构建了基于“课程思政”的工科类专业课程目标达成度评价体系,形成了稳定的专业课持续改进机制。【结论】本研究将“立德树人”贯穿教学始终,有助于新时代大学生树立正确的世界观、人生观和价值观,对促进工科专业人才的培养具有重要意义。

气力集排式水稻分种器设计与试验

针对水稻直播高速作业和大播量的要求,设计了一种适用于气力集排式水稻直播机的分种器。从直播机的适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气力集排式分种器的分种机理,分析了分种器的适应性、均匀性和稳定性;根据水稻种子的物理特性,采用Solidworks Flow软件进行计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真,对比不同结构分种器速度流场分布图,得到了较优等种数流场,获得了分种器设计参数;分种器划分为等种数流场结构、输送结构、下种结构,等种数流场结构又分为聚种、分种、派种3部分,通过理论分析与流体仿真计算,对比速度大小和离散度,模拟等种数速度场流线图,优化分种盖结构,选择合适的气源,设计了气种混合均匀的分种器,提高了直播机分种的均匀性和稳定性。试制了分种器并进行了台架试验,试验结果与CFD仿真分析基本一致,设计的10行分种器各行之间和行内播量变异系数分别为3.58%和4.55%,设计的20行分种器各行之间和行内播量变异系数分别为3.91%和5.04%,能满足不同直播机的要求。试验结果表明,直管输送管增加波纹结构有助于水稻种子向管道中央集聚;排种管的长短影响分种效果,特别是行内的稳定性,排种管的长度应尽可能一致;分种器内部结构影响气体速度场的分布,分种器内外盖形成的等距圆弧结构和输送管内波纹结构有利于分种器中气种等种数混合流场的形成,使播种均匀性更好。

气吹集排式水稻旱直播机关键部件设计与试验

针对中国水稻直播品种不一、高速作业和大播量的要求,该文设计了一种气吹集排式水稻旱地精量直播机,直播机主要由均匀分种装置、定量排种装置、气力输送装置、同步传动装置、大尺寸集成种箱、开沟覆土镇压装置和支撑悬挂装置组成。从直播机的稻种适应性、作业速度、播量调节等方面研究了气吹集排式分种器的分种机理和分种均匀性。根据不同品种水稻种子的物理特性和气流输送原理,分析了不同种子在持续气流作用下,种子在分种器中的运动轨迹。按照大播量可调要求,设计了播量无级可调槽轮式排种器,槽轮槽形为圆弧状,通过双地轮驱动排种器保证播量同步。设计变速传动装置增加定量排种装置高速作业的适应性,气力输送装置使定量排种装置排出的种子在高速作业下连续排入播种沟。分种器的均匀稳定分种提高了直播机播种的均匀性和稳定性,通过减少排种器数量和使用气力输送种子,降低了伤种率。对比不同籼、粳稻品种在直播过程的运动规律和田间播种效果,得到了适应不同稻种的分种器结构及相关参数。试制了气吹集排式直播机并进行田间试验。田间试验结果表明,气吹集排式直播机的播量在75~375 kg/hm^2可调,最高作业速度为14 km/h,10行幅宽2 m和20行幅宽4 m的每行播种量变异系数分别为4.89%和5.06%,田间播种的稻种破损率为0.46%。2017年,在宁夏播种富源4号品种的产量为10 372.5 kg/hm^2,在广东播种粤农丝苗品种的产量为7 074kg/hm^2,生产试验结果表明,所研制的气吹集排式水稻旱直播机达到了设计目标,满足作业需求。

组合型孔排种器双充种室结构对充种性能的影响

为研究组合型孔排种器的双充种室结构对充种性能的影响,该文对组合型孔排种器的充种起始角和限种机构参数进行了理论计算和试验验证。理论计算和以充种起始角为单因素变量的试验结果表明,组合型孔排种器在-40°左右的位置开始充种。以型孔大小、充种起始角度和排种器工作转速为变量的多因素试验结果表明,最佳充种起始角为-20°;与-10°和0相比,充种起始角为-20°的平均穴粒数受排种器工作转速影响的变化更小,变异系数也更小。限种机构距离排种轮中心40 mm时最佳,解决了毛刷甩种的情况;以型孔大小、水稻品种、限种板调节位置和排种器工作转速为变量的多因素试验结果表明,限种调节板与型孔轮的距离在0~22 mm范围内可调,对大、小型孔以及不同类型的稻种都能实现对播种量的微调节。

水稻直播机组合型孔排种器设计与试验

为同时满足常规稻与杂交稻的播种要求以及实现对播量的快速调节,以型孔轮式排种器为基础,设计了一种由型孔轮壳、型孔轮和调节机构组成的组合型孔排种器。以瓢形孔为组合型孔设计的基础,型孔轮壳上有多个带引种槽的瓢形通孔,可与型孔轮上的大、小型孔对应组合成完整的型孔,调节机构起调节定位作用。以常规稻秀水134和玉香油占以及杂交稻花优14和培杂泰丰为试验材料,对型孔的形状、尺寸和形式以及调节机构进行了设计与试验。通过调节机构的可靠性试验得出,调节机构的可靠性合格,且可5 s内实现播量快速调节。根据已有的理论和模型,计算确定了型孔数量为8个,型孔大端半径为5 mm,小端半径为4.5 mm,长度为11 mm。通过理论计算和三因素两水平试验的结果表明:引种槽的长度为6.5 mm,倒角为60°,型孔轮上大型孔的形式为深度6.5 mm柱形型孔,小型孔的形式为深度4 mm的勺形型孔时试验效果最佳,在转速50 r/min时播秀水134品种,小型孔的穴粒数合格率达87%,大型孔的穴粒数合格率达87.67%,且变异系数分别为22.60%和20.46%,满足播种要求。相关性分析进一步验证了型孔形式是影响穴粒数合格率的关键,引种槽的长度和倒角对穴粒数合格率与变异系数均有影响。播种适应性试验结果表明,组合型孔排种器能同时满足常规稻(秀水134、玉香油占)与杂交稻(花优14、培杂泰丰)的播量要求,变异系数较小,具有较好的适应性。

水稻精量穴直播机开沟装置的设计与试验

为解决人工撒播与机械条播表土播种方式存在的苗难齐、产量不稳等问题,根据"精量穴播"、"开沟起垄"的技术思路,对水稻精量穴直播机同步开沟起垄装置的关键部件播种沟开沟器和蓄水沟开沟器进行了研究。根据同步开沟起垄的农艺要求确定适宜直播机水田作业的土壤(壤土和黏土)含水率为50%~58%,并确定了播种沟开沟器及蓄水沟开沟器的外形尺寸分别为50 mm×35 mm×30 mm、80 mm×50 mm×50 mm(上宽×下宽×高度)。对不同开沟方式对水稻出苗、水稻产量及其构成因素的影响进行了对比试验,试验设3个处理:开水沟+开播种沟+机械穴播(W1)、开播种沟+机械穴播(W2)、不开沟+机械穴播(W3),选用杂交稻品种培杂泰丰和常规稻品种玉香油占为试验材料。研究结果表明,与"不开沟+穴播"播种方式相比,开播种沟的播种方式不仅可以保证穴播方式的成行成穴齐苗生长,还可提高水稻出苗率(培杂泰丰提高了13.4%~17.8%,玉香油占提高了12.3%~16.0%);结实率与产量极显著相关,有效穗数与产量亦具有显著相关性。综合考虑3者的变化程度及趋势,"播种沟+水沟+穴播"播种方式总体优势明显,较不开沟播种方式,在水稻产量方面最高可提高8.10%,且始终保持相对最高产量的效果。开沟装置的设计以及大田试验的验证对水稻机械化穴直播技术的推广应用有重要的指导意义。

同步喷施除草技术及除草剂消解动态规律

目前水稻直播稻田的常用除草方法是在播种3～5 d后采用喷雾机具喷施土壤处理除草剂,生产效率较低,劳动强度大,可能耽误施药较佳时期,从而会影响直播水稻生长。为了解决与水稻机械化穴播技术配套的除草技术问题,该文在水稻精量穴直播机的基础上,设计了一套同步喷施除草剂装置。在2014年早季、2015年早季和晚季的水稻机械穴直播大田生产中,采用二甲戊灵、扫茀特（主要成分丙草胺）和直播净（主要成分丙草胺）3种除草剂作为研究材料,开展了同步喷施除草剂的技术适应性以及不同除草剂有效成分在土壤和水体中的消解动态规律研究。研究结果表明,喷施20～23 d后,土壤和水体中的3种除草剂有效成分消解率均达95%以上;与二甲戊灵除草剂相比,喷施扫茀特除草剂后的水稻成苗和杂草控制效果较好;与不喷施除草剂对照（CK1）相比,同步喷施扫茀特处理的产量增加了4.02%～10.79%,播种后3d喷施扫茀特处理产量增加了7.65%;与播种后3 d喷施扫茀特处理相比,同步喷施扫茀特处理的产量变化仅为-3.38%～2.91%,可见,扫茀特除草剂的适应性较好;播种时同步喷施除草剂后,稻田土壤中除草剂浓度较播后3 d喷施处理的高,水体中除草剂存留时间较土壤中的长;在建议的平均用药量条件下,喷施扫茀特除草剂后20～23 d在土壤或水体中的有效成分含量较直播净除草剂高。研究结果可为同步喷施水稻精量穴直播技术与机具的改进研究提供参考。

不同播种方式对直播水稻产量形成的影响

为了探明不同播种方式对直播水稻产量形成的影响,以水稻精量穴直播机进行开沟起垄,开展人工穴播和人工条播两种播种方式的大田研究。试验以杂交稻品种培杂泰丰和常规稻品种玉香油占为研究材料,比较分析了2种播种方式下水稻干物质积累动态、产量及其构成因素。基于开沟起垄直播开展穴播和条播的研究结果表明,以穴播方式的水稻产量较高,穴播处理能够显著提高培杂泰丰和玉香油占的产量,分别达到23.77%和10.89%,其原因是穴播处理能够提高供试水稻品种的有效穗数,穴播方式还有利于优化水稻群体配置,增加水稻群体干物质积累。因此,开沟起垄方式下穴播较条播有利于水稻稳产和增产。

“虚实体”概念的研究与应用

针对工程制图组合体教学中读图的难点问题——抽象思维飞跃,提出一个"虚实体(Virtual Solid,VS)"概念。通过严谨、标准的概述定义和相应的数学公式,在语言学和认知科学的分析与辅证下,研究其概念之原理,给组合体实践教学、尺寸标注和三维重建技术带来很大的便利性。在对"VS"概念的探究、系统化和标准化过程中,发现其主体思想具有很强的开拓价值,为工业产品设计提供了一条极具参考价值的思路。

水稻机械化穴播和条播的对比研究

以常规稻品种黄华占和杂交稻组合天优998为供试材料,研究了机械穴播和机械条播2种水稻机械化直播播种方式下的水稻产量及其产量构成因素。结果表明,在播种量相同的条件下,2种播种方式的出苗率差异不大,表明该试验研究具有可比性;对2个不同供试水稻品种而言,采用机械穴播处理的水稻产量较采用机械条播处理的有优势,黄华占和天优998的产量分别提高了4.75%和13.96%。

Pro/ENGINEER截止阀装配动画的探讨

Pro/ENGINEER3.0的动画功能很强,但很多教材并没有提到。本文以截止阀为例,叙述如何定义主体、拖动封装元件并拍快照、创建关键帧序列、添加伺服电机、创建定时视图和回放动画等制作装配动画的一系列过程,从中指出制作装配动画的一些技巧。

基于虚拟现实技术的食品机械设计平台

研究结合中国传统食品机械开发现状,紧密围绕农产品深加工机械设备研发、食品机械数字样机可视化和协同开发与设计关键问题,建立一个基于EON的食品机械设计平台——VRFP系统。VRFP系统可以对食品机械数字样机进行导入,并且不改变其网格、材料、颜色,保持整体样机的完整和各零部件的相对独立,不只是一个三维软件建立的三维模型,而是一个具有可操作交互的虚拟数字样机;支持数据手套和三维数据头盔的接入,可以身临其境地对虚拟场景中的样机进行观看和检测,对于复杂的设备系统,可以进入设备内部进行检查;支持分布式网络协同设计与查看,解决了多处远程观看样机困难的问题。

江西油菜机械化播种研究现状

综述了江西油菜机械化播种的研究现状,包括油菜种植方式、机械化发展的意义、油菜机械化播种率、播种机械化的关键部件及其共性基础理论等,介绍了在江西推广应用的2种主要油菜播种机机型,讨论了江西发展油菜机械直播技术和应用直播机面临的诸多挑战,提出了该省发展油菜机械化播种的途径。

夏季如何防止小麦联合收割机火灾事故

每年夏季是麦收时节,也是农业机械生产作业的高峰时期,大量的农业机械参加收割、耕作、播种作业和跨区作业会战,尤其是联合收割机在每年的麦收工作中发挥着主力军作用,成为机收作业中的"主角"。机械化收割方式的普遍使用,使小麦收割、脱粒周期大大缩短,减轻了农民负担,提高了劳动生产效率。但是,夏季也是火灾高发期,如何防止联合收割机在每年的麦收工作中发生火灾事故也是重中之重。本人将从小麦联合收割机发生火灾的原因、预止及扑救等方面进行探讨。

平面床式齿光辊油茶蒲籽清选机研制与试验

为解决油茶果脱蒲后如何把茶籽从果蒲和茶籽的混合物料中清选出来这一难题,基于已有的齿光辊对辊清选技术,通过研究平面齿光辊对辊式清选机构,对齿光辊上移动的物料进行受力和速度分析,并设计扫籽机构和内外板可拆式轴承座,组合成平面床式油茶蒲籽清选机。对该机性能参数进行单因素试验,得出该清选机在齿光辊转速533~602 r/min、齿光辊间隙2.4~2.7 mm时,产量≥2 t/h,破籽率≤1.21%,损耗率≤1.05%,籽中含蒲率≤4.86%。该机为实现高效低损的蒲籽分离提供了技术支撑和设备支持。

南方丘陵山区薯类生产机械化现状与发展思路——以江西省为例

江西地理环境属丘陵山区,甘薯、马铃薯、山药和芋四大薯类的生产机械化水平较低,除耕整地外,种植、收获等主要环节的机械化率接近于0。针对江西薯类生产机械化薄弱的问题,着眼于提高江西薯类耕种收综合机械化率,分析综述国内外不同薯类生产机械技术要点和功能特点,研究了江西薯类机械化播种(移栽)和收获等环节技术现状与问题,从薯类生产机械化的生产应用、技术、机具、共性基础、推广和政策等方面探寻了江西薯类生产机械化发展路径,为江西薯类生产发展方向、种植和收获机械研制、示范与推广提供参考。

稻油兼用型气力式直播排种装置研究现状和发展趋势

排种装置是影响播种机整机作业性能的核心工作部件,精量播种近些年来在油菜的种植方面得到普遍的认可。排种装置按播种原理一般可分为气力式排种器和机械式排种器。通过对比国内外气力式直播排种装置研究现状,分析得出国内外水稻和油菜机械化直播技术和排种装置的发展趋势。稻油直播的兼用型气力式排种装置有广阔的发展前景。

机械穴播种植方式对华南双季稻的适应性研究

为了研究机械穴播技术对华南双季水稻的适应性,分析机械穴播种植方式产量的稳定性,2010—2011年,在华南农业大学试验基地进行了大田试验研究,采用玉香油占和培杂泰丰为研究材料,比较研究了人工插秧、机械插秧、人工撒播和机械穴播4种种植方式的干物质积累和产量及其构成因素。结果表明:采用机械穴播的水稻产量与机械插秧和人工插秧相当或增产,且明显高于人工撒播方式;机械穴播方式的收获指数最高;机械穴播方式下水稻的干物质积累量有一定优势。通过不同季别和不同品种开展的不同种植方式比较研究,表明机械化穴播种植方式高产稳产,在华南双季稻生产中有较好的适应性。

阿克陶县水稻精量机直播高产栽培技术

本文结合科技援疆项目的实施,结合直播机型改进、播种行距及用种量调整、科学肥水草管理等方面,对水稻精量机直播进行了简单实用,可操作性强的技术探讨,对南疆地区水稻机直播栽培具有很好的参考意义。