薰衣草收割机切割高度可调节机构的设计及运动仿真

薰衣草生长期长达十几年,长期农机入地作业造成了地面高低不平,既要花穗收割干净,同时不能伤害保留的茎秆,确保薰衣草后续的生长。为此,设计了高度可调节机构使薰衣草切割后的茎秆保留高度一致。同时,对仿形机构进行了受力分析,确定了影响仿形性能的初始作用角度α、上仿形角α1、连杆长度L1。根据初始工作角和最大下仿形量,设计出的仿形杆长度为440mm,最大上仿形量为214mm。最后,应用仿真分析软件Adams进行运动模拟,结果表明:仿形机构可实现上下仿形和翻转,上下仿形量可达到2 9 0 mm,翻转角度达到9 0°,满足薰衣草收割机的切割仿形量。该机构为研制薰衣草收获机的研制提供了依据。

棉花花药中高温胁迫响应基因的克隆与分析

以耐高温和敏感型陆地棉品系HLY11与TS18为材料,采用抑制差减杂交技术(SSH)构建高温胁迫下花药的正向和反向差减文库。共获得了2880个阳性克隆,随机挑取400个克隆进行PCR验证,经测序和序列拼接分析,共获得342条有效EST序列,聚类分析得到278条非冗余的EST(unigenes)。BlastN分析发现,有211条unigenes能在GenBank数据库中找到同源序列,其中164条与已知功能蛋白有较高同源性,47条与未知功能或假定蛋白有较高相似性,其余67条没有同源匹配。KEGG分析将152条unigenes定位到46条代谢途径中,而P<0.05的代谢途径有14条,包含了31个unigenes。初步分析发现,棉花花药中响应高温逆境胁迫的基因涉及热激蛋白、抗氧化酶类、碳水化合物代谢、转录因子和跨膜转运蛋白等过程,其中淀粉和糖代谢、谷胱甘肽代谢、植物病原生物相互作用和氧化磷酸化作用等可能与棉花花药高温逆境耐性的相关性较大。

基于离散元法的覆土圆盘工作参数优选与分析

在覆土机构中,覆土圆盘工作参数调整不当会造成土壤运输的堵塞,影响覆土机构的输送效率。为解决这一问题,采用离散元法建立了覆土圆盘与土壤的交互模型,分析确定了覆土圆盘的主要工作参数并进行仿真试验。结果表明:在试验范围内,影响覆土圆盘耕作阻力F的因素大小依次为深度h、偏角α、速度ν;影响质量流率qm的因素大小依次为速度ν、偏角α、深度h。当覆土圆盘偏角为40°、深度6cm、速度5km/h时,覆土圆盘在前进方向所受阻力为58.84N,质量流率达到1.65kg/s。该研究可为覆土圆盘工作参数的调整和覆土机构的设计提供理论依据。

基于苗钵力学特性的自动移栽机执行机构参数优化试验

为有效减少加工番茄机械化移栽过程钵苗基质的损伤,提高移栽机取苗、植苗成功率,该文构建了移栽过程中取苗、植苗阶段加工番茄钵体的力学模型,结合钵体的抗压力学特性试验,研究移栽过程中造成钵苗基质破损、影响取苗、植苗成功率的因素,通过试验分析适合机械化移栽的钵体和移栽机执行机构的相关参数。参数组合重复性验证试验表明:钵体基质配比(珍珠岩:砾石:泥炭)为1∶1∶2,钵体绝对含水率为72%,取苗夹片插入穴孔深度为35 mm,取苗夹片对钵体的夹持角度为14°,投苗点与接苗碰撞点高度为90 mm,鸭嘴锥度为38°时,移栽成功率满足加工番茄穴盘苗机械移栽要求。该研究为机械化移栽的加工番茄钵苗培育农艺及移栽机参数优化设计提供了参考。

自动补苗装置精准定位自适应模糊PID控制

为实现补苗装置精准定位控制,解决自动移栽作业过程中因穴盘缺苗和取苗投苗失败而导致的漏栽问题,采用自适应Fuzzy-PID控制算法来实现钵苗输送的步进定位控制。构建了步进电机角速度控制传递函数的数学模型,设计了自适应Fuzzy-PID控制器及其模糊规则,通过MATLAB的Simulink模块建立了基于模糊PID控制器的步进电机系统角速度控制模型,以阶跃信号作为激励信号,自适应模糊PID控制和PID控制的仿真试验表明:PID控制的响应时间为7 s,出现超调量为0.1的振荡,通过调整PID控制器参数增大比例系数,系统响应时间缩短为2.2 s,系统响应速度明显加快,且未出现振荡环节;自适应模糊PID的响应时间为0.12 s,步进电机系统快速到达阶跃响应的稳态值,步进电机角速度控制稳定,角速度响应快,满足钵苗输送的定位要求。自动补苗试验结果表明:在植苗频率为40、50与60株/min时,补苗成功率分别为100%,100%、95.8%,且只要光纤传感器检测到漏苗信号,基于自适应Fuzzy-PID控制的步进电机系统快速响应,补苗控制系统都能准确及时地进行自动补苗。该研究可为解决自动移栽机田间作业的漏栽问题提供参考。

三个不同耐高温棉花品系的光合特性及对盛花期高温胁迫的响应

对不同耐高温棉花品系叶片的光合特性及其在盛花期高温胁迫下的变化进行了比较研究。结果表明,与敏感品系XYM 68和TS 18相比,耐高温品系HLY从盛蕾期到结铃盛期的净光合速率、水分利用率、最大净光合速率和表观量子率显著高于其它2个品系,同时具有较低的光补偿点和较高的光饱和点,而在气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和气孔限制值上没有显著差异。盛花期高温胁迫降低了净光合速率、气孔导度和水分利用效率,增强了蒸腾速率和气孔限制值,而对胞间CO2浓度没有明显影响;与处理前相比,敏感品系XYM68和TS 18的净光合速率下降显著,气孔导度的降低幅度显著大于HLY,而蒸腾速率增加的强度却显著低于HLY。高温胁迫下,光系统II的最大光化学效率、量子产量和光化学猝灭系数下降,而非光化学猝灭系数增加;3个不同耐高温品系中,TS 18的最大光化学效率减少显著,XYM 68和TS 18的量子产量、光化学猝灭系数降幅显著高于HLY,而非光化学猝灭系数的增加量却显著低于HLY。

钵苗有效零速移栽栽植机构运动学分析与试验

针对膜上移栽存在穴口大、直立度低、穴口地膜破损等问题,基于有效零速栽植机理提出一种行星轮系五杆栽植机构。针对有效零速栽植运动特性,分析该机构的运动要求及轨迹形成原理,建立圆柱凸轮间歇运动机构与行星轮式五杆栽植机构的运动学模型。在确定优化目标的基础上,基于VB的人机交互分析软件优选机构参数,通过虚拟样机运动仿真表明优化参数可以满足栽植嘴植苗轨迹要求。台架高速摄影试验表明栽植机构运动轨迹与零速栽植理论要求轨迹一致,栽植嘴入土前后栽植嘴垂直性好,重合度高,能实现有效零速植苗。田间试验结果表明,机组前进速度为0.5 m/s,栽植频率为50株/min时,该机构移栽漏苗率为3%,膜口撕裂率为3.2%,穴口大小其实只是栽植嘴的实体尺寸大小,小于70 mm,钵苗直立度为96.7%,达到了加工番茄钵苗膜上移栽的栽植性能要求,验证了栽植机构设计的合理性与准确性。该研究可为膜上钵苗自动移栽机栽植机构的研发提供参考。

‘湘农大棉1号’的SSR数字指纹图谱构建及纯度鉴定

为了快速而准确地鉴定杂交棉种子的纯度和真伪,根据亲本材料来源和被推荐使用的SSR核心引物,挑选了33对引物对‘湘农大棉1号’及其亲本进行多态性筛选。结果表明,其中8对SSR引物在父母本及其杂交种扩增出清晰、稳定的多态性条带,且这些位点在F1中均表现为共显性标记。获得的共显性标记都能用于该杂交种的纯度鉴定,可以用来区别其中混杂的母本、父本及其他种子。将这8对引物在3个材料中扩增得到的01(二进制)数据转换成十进制数据,构建了‘湘农大棉1号’及其亲本的数字指纹图谱。采用多对引物构建的杂交棉数字指纹图谱,能为杂交种的真伪鉴定、纯度检测及亲本提纯等工作提供更加准确的技术指导。

红花丝采收机扶禾器升降装置设计及仿真分析

新型自走式红花丝采收机工作效率受到扶禾器与红花植株的相对位置影响。为此,针对红花丝采收机在采收时保持扶禾器与红花花丝相对位置,设计了一种仿形升降装置,使扶禾器工作达到效率最大化。对仿形装置进行受力及伸长量变化率分析,确定机构尺寸及伸长量变化率与位移的关系。综合考虑力学与位移,确定各液压杆的长度变化范围为600~1 050mm,辅助液压缸的长度变化范围400~500mm,纵向仿形量可达到5 0 0 mm,横向仿形量可达到4 0 0 mm。通过ADMAS仿真进行纵向仿形和横向仿形,纵向仿形量可达到5 8 0 mm,横向仿形量可达到410mm,满足机械式红花丝采收机的运动仿形。该机构为研制机械式红花丝采收机提供了依据。

栽植鸭嘴开合控制机构分析与参数优化

【目的】针对钵苗栽植过程中存在漏苗、挂膜与栽植穴口过大等影响钵苗栽植质量的问题,试验研究了栽植鸭嘴开合控制机构运动特性与栽植鸭嘴的结构特性.【方法】基于MATLAB软件,采用遗传算法,在杆件参数的约束条件下,将高副关节位移优化到最大,保证栽植鸭嘴张角的稳定性.【结果】通过高副关节的运动位移与栽植鸭嘴的结构优化,获得鸭嘴开合控制机构的杆件参数最优值.【结论】通过田间试验统计分析,当移栽机的前进速度为0.5m/s时,钵苗的直立度为87.5°,栽植穴口直径为33mm,漏苗率仅为2%,表明栽植鸭嘴开合控制机构性能参数的优化提高了钵苗栽植质量.

多功能抢险救援梯研发与应用

随着我国现代科技的高速发展,为提升救援工作质量,发挥救援优势,就需要在现有的救援指导工作开展前期,做好设备整合,提升救援设备工作效率。为了深化救援指导工作效能,提升救援质量,在传统的救援设备研究过程中,相关技术人员综合当前的抢险救援工作特点研发出了多功能抢险救援梯。多功能抢险救援梯的开发实现了现代抢险救援工作的转型,为救援工作的开展提供了设备支撑保障。为此本文结合当前救援工作的特点,综合抢险救援的具体情况,分析多功能抢险救援梯研发使用的具体方式,以求全面推动技术开发和技术创造,加快抢险救援工作的落实,为今后的抢险救援工作技术的革新提供助力,也为多功能抢险救援梯的使用提供理论支撑。

无人机在重大自然灾害中的应用分析

重大自然灾害的出现往往会导致通信信息系统的中断,致使道路交通环境受到破坏,灾害信号传播受阻必然会导致重大抢险救援工作难以有效部署,继而造成较大的经济损失和自然危害。为此精准的捕获灾害信息,进一步强化重大风险自然灾害抢险救援问题,已经成为当前无人机工作的主要切入点。无人机作为一种新型的设备,可以通过各种地域环境,以遥感、摄影等方式方法,获取灾害的相关信息。为此本文结合现阶段的各种无人机操作模式进行分析,对重大自然灾害之中的无人机应用问题进行深度解析,以求明确无人机航拍工作的性能及其影响基础条件,以求通过无人机的深度探索分析,帮助相关的救援人员掌握重大灾害防治管理的工作措施,实现技术水平优化,提升救援质量。