猕猴桃大帐气调气流组织的数值模拟及优化

为确定合理的猕猴桃大帐气调参数,提高大帐气调贮藏性能,该研究通过模拟猕猴桃在果筐内的自然堆叠状态,建立了单个猕猴桃尺度的大帐气调微环境模型,采用数值模拟方法,分析猕猴桃大帐气调过程中N_(2)纯度、流量、管径、出口高度4个关键参数对降氧时间及气体分布均匀性的影响。基于Box-Behnken原理设计四因素三水平正交仿真试验,利用Design-Expert软件建立响应指标回归模型,对所选取的4个因素进行响应面分析和参数优化。对优化参数组合进行仿真试验,对比优化参数组合条件下响应面回归模型预测值与仿真试验数值模拟值。结果表明:各因素对降氧时间影响由大到小顺序为出气口高度、流量、N_(2)纯度、管径;对不均匀系数影响由大到小顺序为N_(2)纯度、出气口高度、管径、流量。猕猴桃大帐气调的最优气调参数组合为N_(2)纯度96.0%、流量23.0 m^(3)/h、管径50 mm、出气口高度3 126 mm,对应的降氧时间、不均匀系数分别为989 s、6.1%。降氧时间响应面回归模型预测值与仿真值之间的相对误差为3.1%,不均匀系数响应面回归模型预测值与仿真值之间的相对误差为8.4%。研究对于大帐气调装备的研发及性能提升具有重要的理论和实际意义。

专创融合的“机械学综合课程设计”教学改革与实践

针对“机械学综合课程设计”中存在的设计任务单一、设计过程模板化、设计学时紧张、设计方法传统等问题,课题组结合专创融合的培养要求,开展了专创融合的“机械学综合课程设计”教学改革,在分析“机械学综合课程设计”教学现状的基础上,融合创新创业教育理念,从教学内容、教学方法、考核评价、创业孵化等方面进行了“机械学综合课程设计”教学与创新创业教育深度融合的探索与实践,并对实施效果进行了分析和评价。结果表明,专创融合的“机械学综合课程设计”教学改革不仅培养了学生的创新创业意识和能力,而且提高了教学效果和质量,促进了专业教育和创新创业教育的深度有机融合。

数字音频在新媒体传播中的应用研究

传统媒体中,已经出现了多种基于声音介质的媒体产品,如语音播报、音频新闻等形式。如今,5G技术的普及更是给音频新闻的发展提供了更为广阔的空间。以音频新闻为代表的听觉逻辑回归,老事物在新媒体时代有了新的应用模式,如何让音频新闻为新闻业持续增添活力,值得探索。本文探讨了数字音频在新媒体传播中的应用,分析了其在改变传统媒体格局、影响受众行为模式以及推动媒体融合发展方面的作用和路径。

宽皮柑橘对辊式剥皮机的设计与试验

为改善目前宽皮柑橘加工业中以手工去皮为主的现状,提高柑橘剥皮效率,该文根据宽皮柑橘果皮包着宽松,易与果肉分离等特点,设计了一种可以实现快速去皮的宽皮柑橘对辊式剥皮机。柑橘进入设备后,在刮板的带动下翻转向前运动,运动过程中不同形式且相向转动的剥皮辊夹持并撕扯翻起的果皮,从而将果皮从柑橘上整体剥离。该样机主要由机架、传动装置、对辊装置、拨动装置和下料装置等部件组成,具有结构紧凑,果皮分离能力强等特点。试验结果表明:样机可以很好地完成剥皮功能,宽皮柑橘果皮去净率高于97.5%,果肉损伤率低于2.68%,生产率达到202.5 kg/h,基本满足生产需求。该研究可为中国柑橘加工业中自动去皮设备研制和发展提供参考。

基于自动导引小车系统盆栽水稻高通量输送系统的设计

针对栽培区中盆栽水稻需频繁搬运的问题,该文以自动导引小车AGV(automated guided vehicle)系统为核心设计了一套盆栽水稻高通量输送系统。盆栽水稻高通量输送系统包括AGV、无动力种植槽、输送线、上下线机、通讯与控制系统等。水稻主要通过AGV和输送线实现移动。无动力种植槽成行放置于栽培区中,且每个无动力种植槽中栽培24株水稻。AGV按照指令从栽培区中提取种植槽,并将其移动至上下线机,24株盆栽水稻通过上下线机整体进入输送线,并依次移动至指定地点进行作业,作业完成后24株盆栽水稻从上下线机又整体离开输送线,由AGV将盆栽水稻放回原址。AGV移动时通过激光条码定位,定位准确,误差为±5 mm。AGV移动速度快,最高速度达60 m/min。AGV移动平稳,取放、移动种植槽时,盆栽水稻不易倾翻。随机选取的240株盆栽水稻进行输送试验,试验表明,盆栽水稻高通量输送系统联机自动运行可以满足盆栽水稻表型检测速度要求,AGV提取和存放盆栽水稻时位置准确,无歪斜无碰撞,盆栽水稻在移动过程,状态平稳,无倾翻,无折断现象,而且实现了温室中设备的分区管理。该研究成果为其他温室盆栽植物输送提供了参考。

油菜籽粒在割台纵向正压气流场中漂移运动的数值模拟

为降低油菜联合收获过程中的割台损失,提出使用正压气流收集下落籽粒的方法,探讨处于下落过程中的油菜籽粒在正压气流场中的漂移特性,并采用Fluent和EDEM软件气固耦合模拟籽粒在无秸秆正压气流场中的漂移运动过程,利用自制室内台架试验装置进行台架试验验证模拟结果。结果表明:在流场中无油菜植株及籽粒初始下落高度一定的情况下,收集单体对从喷嘴正上方下落籽粒的收集率,随单体竖直高度的增加呈先增大后减小趋势,且随收集单体纵向长度的增加而减小;当其他条件不变时,在一定范围内,气流速度值越大,收集装置的收集效果越好;超出一定范围后,收集装置的收集效果又随气流速度值继续增大而减小。在收集单体竖直高度为435mm、纵向长度为620mm和籽粒初始下落高度为700mm等条件下,模拟得出的最佳入口气流速度约为20m/s,而台架试验得出的最佳出口气流速度约为30m/s,此时模拟和实测得到的收集率分别达到97.30%和92.10%。

基于智能AGV系统温室盆栽植物自动输送系统的设计

随着现代育种技术的不断发展,温室植物盆栽的自动输送是实现机械化、轻简化育种和作物筛选的重要组成部分。介绍了以AGV系统作为主体的自动化输送系统平台在温室水稻盆栽植物栽培、检测中的应用,通过智能化调度和安全、有序、数字化的输送,实现了对盆栽植物全生育期的自动换盆、换行、水肥精施,以及盆栽植物表型参数的在线自动检测;充分体现了AGV系统的自动性和柔性,为建设轻简化、数字化温室,发展现代育种技术提供了一条重要途径。

基于现代设计方法林木联合采伐机的设计

应用现代设计方法实体建模、仿真设计、优化设计、并行设计、有限元法,借助Pro/E、ADAMS、Ansys等现代设计方法软件,完成了林木联合采伐机的设计。现代设计方法的应用不仅节约了成本,而且提高了林木联合采伐机的综合性能。

混合振动控制技术的研究

混合振动控制是将主动振动控制和被动振动控制同时应用于被控结构,充分利用它们各自的优点,达到最佳的隔振效果。概述了混合振动控制的发展和应用,分析了混合振动控制的特点、构成以及主动振动控制和被动振动控制中的关键技术,阐述了这些技术的研究进展。混合振动控制策略在工程应用中最具有发展前途,对理论和技术应进一步深入地研究。

多维实践教学体系构建以及农业高级工程专业人才培养研究

为了培养符合现代社会需求的农业高级工程专业人才,分析了本科实践教学过程中存在的现实问题,提出了由课内至课外,校内至校外,由低年级至高年级,内容由易到难的多维实践教学体系以及具体措施。此教学体系中的具体措施已经在工学院的多个专业中开始实行,并且取得了良好的效果,学生们均从中受益。

多功能采伐机行驶平顺性分析

在对多功能采伐机进行结构分析的基础上,通过合理简化,用拉格朗日方法建立了5自由度动力学振动方程,在考虑路面随机激励和脉冲激励的情况下,应用Matlab/Simulink软件完成整机振动模型的仿真计算,进行了行驶平顺性仿真分析。预测多功能采伐机具有良好的行驶平顺性,为多功能采伐机设计时减振系统的设计提供了依据。

防风固沙机器人振动系统的研究

根据所建立的振动力学模型,运用第二类拉格朗日方程建立了防风固沙机器人的数学模型.运用R-K方法和Matlab软件对模型求解,分析其振动特性.最后通过现场实验验证了该机器人的数学模型.对防风固沙机器人振动系统的研究将对类似结构振动的研究提供参考和借鉴.

关于提高高校新进青年教师教学水平的思考

高校青年教师正逐渐成为高校教学的主力军,他们的教学水平直接影响着高校的本科教学水平。然而,大量缺乏教学经验的高校优秀博士生、硕士生毕业后便进入了高校从事教学工作,因此,提高新进青年教师的教学水平成为急需解决的问题。本文对高校新进青年教师在教学中存在的一些不足进行了分析与思考,针对不足之处提出了提高新进青年教师教学水平的有效措施。

油菜籽粒点面接触碰撞中恢复系数的测定及分析

为建立油菜籽粒与播种、收获等机具相关重要工作部件间发生碰撞时的碰撞模型,该文基于运动学方程构造了油菜籽粒恢复系数的测定装置,并针对油菜籽粒的弹性特性进行了试验测定和分析。针对华双4号油菜品种,采用L8(41×24)混合正交试验方案研究了碰撞材料、碰撞材料厚度、自由下落高度和含水率等因素对油菜籽粒恢复系数的影响,然后针对碰撞材料、下落高度和碰撞材料厚度等重要因素进行了单因素试验,并进一步获得下落高度和碰撞材料厚度2个因素对恢复系数的影响规律及回归方程。试验结果表明,影响油菜籽粒恢复系数的因素主次顺序为:碰撞材料、自由下落高度、碰撞材料厚度和含水率。油菜籽粒与Q235、铝合金、有机玻璃、橡胶等碰撞材料之间恢复系数依次减小,并且随着下落高度的增加而减小,随着碰撞材料厚度的增加而增大。在碰撞材料为厚1 mm的Q235和籽粒含水率8.06%条件下,恢复系数随下落高度变化的回归方程决定系数R2=0.9979;在碰撞材料为Q235、籽粒含水率8.06%和下落高度420 mm条件下,恢复系数随材料厚度变化的回归方程决定系数R2=0.9872。该文结果可为油菜精密播种及高性能收获机具中相关工作部件的设计提供依据。

宽皮柑橘移动夹持剥皮力学特性与果皮分离特性试验研究

为了解决目前柑橘剥皮设备,果皮一次剥净率较低,且损伤率较高。需要人工二次剥皮等问题,探索宽皮柑橘剥皮方法,该文以温州蜜柑为研究对象,利用自制的试验平台开展柑橘剥皮试验,对比了不同加载条件(不同剥皮方向、剥皮宽度及剥皮速度)对温州蜜柑的果皮分离过程中拉力值以及果皮分离位移的影响规律。试验结果表明:1)柑橘的剥皮特性具有各向异性,剥皮方向对剥皮特性具有显著性影响(P<0.05),沿柑橘轴向方向剥皮,剥离的果皮长度与径向相比长约15%,且剥皮过程果皮能够均匀剥离;2)柑橘果皮分离过程中大致存在3种果皮断裂形态,其中剥离的果皮形态呈对称状,剥皮过程较为平稳;而剥离的果皮形态呈偏移或是果皮边缘带锯齿状,剥皮过程均存在波动过程,果皮呈斜向撕裂,剥离的果皮长度小于正向撕裂的对称状果皮长度;3)剥皮宽度、剥皮速度对柑橘果皮分离的最大拉力值有显著影响(P<0.05),对果皮分离位移影响不显著(P>0.05),其对剥皮长度影响较小,根据试验指标及自身剥皮设备参数,夹持较宽(采用环割划皮)的果皮,较高的剥皮速度(300 mm/min以上),利于提高剥皮效率。该研究可为宽皮柑橘的机械剥皮加工设备提供一定的理论依据。

基于机器视觉技术淡水鱼品种在线识别装置设计

研制基于机器视觉技术的淡水鱼品种在线识别装置。采用CCD彩色摄像头、图像采集卡、光电开关、数据采集卡、输送机、照明箱等部件组成在线识别装置的硬件部分;基于Visual C++6.0平台编写具备淡水鱼图像采集、图像分析、鱼体特征提取、品种识别等功能模块的在线识别软件程序。利用本装置对鲤鱼、鲫鱼、草鱼、鳊鱼等4种大宗淡水鱼进行品种在线识别。结果表明,以BP神经网络作为识别模型,该装置对4种淡水鱼进行识别的平均准确率达到92.50%,检测所需时间平均为1.3s,该装置可以用于淡水鱼品种的在线、快速、准确识别。

宽皮柑橘剥皮机对辊式剥皮装置工艺参数优化

为了提高宽皮柑橘在机械剥皮过程中的果皮去净率,降低果肉损伤率,该文以桔瓣罐头加工的主要原料温州蜜柑为试验对象,以预处理方式、对辊转速、拨板移动速度作为主要影响因素,利用自行开发设计的剥皮机研究各因素对对辊式剥皮装置剥皮效果的影响。在主要影响因素的单因素试验的基础上再进行正交试验,试验结果表明,预处理方式、对辊转速、拨板移动速度对柑橘果皮去净率影响显著(P<0.05),对果肉损伤率的影响较小;运用综合平衡法获得的最佳参数为:热蒸汽加热3 min、对辊转速为60 r/min、拨板移动速度为12.98 mm/s,此参数条件下得到的柑橘机械剥皮果皮去净率为100%,果肉损伤率为1.96%,研究结果可为对辊式柑橘剥皮设备的运行及优化提供技术依据。

下落油菜籽粒在无秸秆正压纵向气流场中的漂移特性

为降低油菜联合收获过程中的割台损失,针对机械直播和移栽的油菜,该文提出对行操作并使用正压气流田间在线收集处于下落过程中油菜籽粒的方法。利用自行试制的台架试验装置,首先设计正交试验,确定无秸秆正压气流场中影响收集效果的相关影响因素的显著性水平,然后对重要影响因素进行单因素试验,以获得对应的回归方程,为装置结构及工作参数的进一步优化提供预测依据。试验表明,影响收集效果的因素依次为收集单体高度、长度、风机工作电流频率及喷嘴仰角,且前3个因素对收集效果的影响较为显著,而喷嘴仰角对收集效果的影响不显著。4种因素对收集效果的影响趋势均符合二次多项式拟合,且收集效果(籽粒收集量)随收集单体高度、风机工作电流频率及喷嘴仰角的增加而增加,而随收集单体长度的增加而减小,其决定系数分别为0.9773、0.9985、0.9682和0.9686,因此在整机功率分配允许的情况下,应尽可能选用较大功率的风机,并不断优化管道布局、单体及喷嘴的结构形式及参数大小,以保证足够的气流场强度及作用范围,从而起到应有的收集效果。本文研究为后续进一步对有静止秸秆及有运动秸秆室内台架试验和田间试验条件下油菜割台籽粒损失气力式收集装置及试验的研究奠定了基础。

宽皮柑橘机械损伤致损因素分析及缓冲减损防护措施

为了探究宽皮柑橘在采摘、贮运、加工过程中机械损伤规律,该文通过挤压、跌落、振动等不同载荷条件下的宽皮柑橘机械损伤特性试验,分析了柑橘果实在固定贮藏时间段内的质量损失和细胞渗透变化等生物学特性,结合试验数据和数学建模,定量估算柑橘机械损伤程度,运用机器学习问题中的k近邻分类,建立了评判宽皮柑橘机械损伤情况的二分类预测模型,试验准确率大于80%。探究了胶合板、瓦楞纸、泡沫(聚苯乙烯泡沫塑料,EPS)和塑料(高密度低压聚乙烯,HDPE)在挤压、跌落、振动等不同受载情况下的减损效果。结果表明:在不加防护措施情况下,柑橘受到的挤压力不宜超过10 N,柑橘的单次铅直跌下落高度应控制在90 cm内,尽量减少柑橘堆码层数,直接接触堆码的层数建议不超过2层,应对上层进行必要的缓冲保护,振动时间不宜大于0.5 h,加速度建议不超过0.8 g;挤压时瓦楞纸减损效果最好,柑橘机械损伤程度为0.4%;跌落后EPS减损效果最好,柑橘机械损伤程度为6.46%;振动时HDPE减损效果最好,柑橘机械损伤程度为4.33%。研究结果可为宽皮柑橘采收和采后处理中的有关装备设计和减损防护提供参考。

球形水果塑料发泡网套包装机设计与试验

塑料发泡网套能有效降低运输过程中水果发生机械损伤的概率。为了解决球形水果塑料发泡网套自动包装的问题,在分析苹果和脐橙等主要球形水果生物力学特性的基础上,提出一种柔性扩膜锥体扩膜、倒刺卡筒下膜的球形水果网套包装工艺方案,并确定了机器关键部件结构参数,设计了部件组合运行控制时序,加工了试验样机。30个苹果样本包装试验,包装成功率100%,损伤率0,平均单果包装时间25 s,工作效率35 kg/h,下膜长度主要分布在104~110 mm范围内,约占样本总数的76.6%。试验结果表明,样机机构设计合理性,结构紧凑,球形水果果面包覆完整,可实现连续包装功能,但是机器作业效率低于人工效率,需要优化包装流程,采用多组同时包装的方式提高效率。研究结果可为后续球形水果网套包装设备的研制和优化提供参考。