新疆制种玉米生产机械化技术——去雄

新疆是我国重要的制种玉米种植区,玉米母本的雄穗去除是制种玉米种植的关键环节之一。受种植模式和去雄技术要求的影响,不同地区在去雄方法、机械去雄使用情况上存在不同。人工去雄可以根据雄穗的生长情况,选择性的去除,整个去雄期需要进行5~6次抽雄。机械去雄采用直接抽雄或者先切顶然后抽雄两种方法,抽净率为80%~95%,机械去雄对叶片的损伤较大,机械去雄后需要人工检查并对未去雄玉米母本再次抽雄。为了全面推广应用机械去雄技术,应进一步规范和提高适于机械化作业的种植模式、机械抽雄技术以及去雄机的整机性能。

新疆制种玉米生产机械化技术——收获

收获是制种玉米种植的重要环节,制种玉米收获分为种子收获和秸秆收获,种子收获有带皮果穗收获、不带皮果穗收获和籽粒收获三种方式,带皮果穗收获对种子的损伤和浪费量最小,但是对种子加工生产线的技术水平要求较高,目前使用较多的是不带皮果穗收获。秸秆收获有青贮收获和黄贮收获两种方式,制种玉米父本青贮收获缺少成熟可用的收获装备,未考虑农药残留的影响,黄贮收获时过多的注重经济收益,而未考虑可持续发展。为了提高制种玉米收获质量,需要提高整个制种行业技术水平,加强规范,才能实现制种玉米种植高质量、高收益和可持续发展。

轴流弓齿式食葵脱粒装置设计与试验

针对现今食葵脱粒过程中普遍存在的脱粒不完全和籽粒易受损等问题,设计一种针对食葵收获机脱粒的轴流弓齿式食葵脱粒装置,并对葵盘在脱粒装置中的受力情况进行分析。借助离散元仿真软件EDEM对食葵盘在滚筒内部的轴向速度、轴向位移以及运动路径进行分析。通过单因素试验获得了含水率、滚筒转速以及喂入量等因素对籽粒破损率及未脱净率的影响规律。根据单因素试验结果,以含水率、滚筒转速以及喂入量作为试验因素,以食葵未脱净率和破损率作为评价指标进行正交试验,利用Design expert对试验结果进行了方差分析,建立了影响因素与评价指标的回归模型,明确了各因素对滚筒实际工作效果的影响程度。基于响应曲面法,以低破损率和未脱净率为目标,对含水率、滚筒转速以及喂入量进行多目标寻优求解,得到最佳作业参数组合,即含水率22%、喂入量1.45 kg·s^(-1)、滚筒转速318 r·min^(-1)。为了确保参数组合的可靠性,对最佳参数组合进行验证试验,结果显示,籽粒未脱净率0.51%、破损率0.67%,满足我国机械行业标准。

我国向日葵收获割台的研究现状和发展建议

向日葵作为我国重要的油料及食品加工原料,其机械化收获技术对于降低劳动强度、提高经济实力有着重要的意义,但向日葵割台核心技术的难以攻克造成了向日葵机械化收获进展缓慢。本文根据向日葵的物理特性及用途,从食用型葵花、油用型葵花两个角度,分别叙述了两种向日葵在我国的收获方式及其收获割台的研究现状,提出了我国在向日葵收获割台的研发中存在的问题及建议,为我国向日葵机械化收获的发展提供了参考依据。

蔬菜穴盘苗根系生长质量评测

蔬菜穴盘苗的根系生长质量关系穴盘苗移栽后的成活率和缓苗时间。选择番茄、黄瓜、生菜和花菜穴盘苗为研究对象,用X射线μCT对4种蔬菜穴盘苗的苗钵进行扫描和根系三维重构,当μCT的扫描分辨率、峰值电压、电流分别为45μm、55 kVp、72μA,苗钵的含水率为34.2%时,4种蔬菜三维重构的根系体积分别为354.7、389.2、343.1、302.1 mm 3,与用排水法测量得到的根系体积误差为4.55%、3.93%、6.94%、18.06%,番茄、黄瓜、生菜3种蔬菜的误差较小,可以用于表达根系的空间分布。用垂直方向根系分布密度的最小和最大值的比值表达根系分布的均匀程度,用最外围的根系分布密度来表达系包裹基质的紧密程度,可知番茄、黄瓜和生菜穴盘苗的根系均匀系数分别为0.532、0.587和0.503,外围根系分布密度分别为0.0294、0.0346和0.0263,黄瓜穴盘苗的根系生长质量最优,生菜穴盘苗的最低。

蔬菜穴盘苗自动取苗机构研究进展

育苗移栽是蔬菜种植使用较多的方式,蔬菜穴盘苗移栽种植普遍采用人工和半自动移栽机械,劳动强度大,严重影响蔬菜种植的收益,全自动移栽种植机械已成为国内外关注的重点。本文归纳阐述了自动移栽机核心工作部件取苗机构的研究现状,并对我国蔬菜移栽种植较为典型的新疆进行介绍和分析。针对我国蔬菜穴盘苗移栽种植模式和技术多样、育苗穴盘尺寸不一、移栽效率低的现状,指出我国蔬菜穴盘苗移栽应与宜机化改造深度融合,注重控制育苗穴盘质量,向育苗标准化、自动取苗装置智能化方向发展。

4JH-270型棉秆粉碎还田机机架振动分析及改进

为了降低设计的4JH-270型棉秆粉碎还田机在作业时机架易发生共振问题,使用SolidWorks建立机架有限元模型,使用ANSYS模态分析软件求解出机架的有限元模态振型和频率,并进行模态试验分析来验证有限元模态的准确性。通过分析机架固有频率与外部激振频率对机架进行结构优化。在机架上增加两块支撑架、两块钢板、一根方钢和一块配重板,并将每根横梁厚度减小1 mm、其余各梁厚度增加1 mm时,机架的前4阶模态频率均避开了外部激振频率范围。对优化后的机架进行静力学分析,所受最大应力为77.295 MPa,远远小于材料的屈服强度,再次验证了机架的稳定性。

南疆红枣种植与收获现状调研

南疆地区是红枣的重要产地,存在种植模式多、收获成本高的问题。通过对南疆红枣收获调研发现,南疆红枣行距分布在2~6m,株距1~4m,株高2~5m,灰枣种植面积大于骏枣,若羌地区和第二师34团的红枣产量、售价和品质好于阿拉尔地区。红枣收获采用从地面捡拾的方法,主要由人工和机械辅助完成。机械收获主要是利用负压气流吸捡地面红枣,机械作业前需要由人工完成红枣击落到地面和集条,机械收获成本较高。红枣销售存在着销售渠道不畅和价格低的问题。总的看来,南疆红枣从种植到销售各环节都需要调整和改变,可以通过合理的枣园管理,互联网加常规的组合销售手段,开发高效实用的收获机械,去示范引领南疆地区红枣产业发展。

食葵机械收获研究现状与展望

食葵机械化收获是食葵生产过程中的关键环节,但我国食葵机械化收获程度不高。文中分别从自走式、牵引式、互换割台式和背负式食葵收获机角度,阐述了国内外食葵机械收获的研究现状,结合食葵机械收获的发展和推广,分析了其存在的问题,提出促进食葵机械收获的通用性和智能化程度提高的措施,促进农机与农艺的紧密结合,为食葵机械收获的发展提供一定的参考价值。

秸秆粉碎还田机及关键部件的研究动态分析

本文介绍了我国秸秆粉碎还田机及其关键部件的研究动态,通过分析目前秸秆粉碎还田机的研究现状,梳理了我国秸秆粉碎还田机发展过程中遇到的问题,并提出了发展趋势,为我国秸秆粉碎还田技术的发展提供一定的参考价值。

新疆红枣收获机械的研究现状与发展建议

根据红枣收获方式,分别从红枣采收机械和红枣捡拾机械的角度,阐述新疆地区红枣收获机械的研究现状,总结分析其优点及存在问题,结果表明,采摘作业效率高的同时损伤率也高,无法收获落地红枣,捡拾作业损伤率低的同时功耗高,作业效率低,针对研究现状,提出优化种植模式,建立示范性枣园,开展对关键装置的研究,开发低损高效收获机械,提高智能化程度等建议。

新疆棉花秸秆粉碎还田机应用现状分析

卧式和立式秸秆粉碎还田机在新疆机采棉秸秆粉碎还田过程中得到了应用,其结构形式多样。新疆使用的卧式秸秆粉碎还田机都采用单刀轴结构,用皮带传动,可以粉碎还田4行和6行棉花秸秆;立式秸秆粉碎还田机按照切割刀盘的数量可以分为单切割刀盘和双切割刀盘两种结构,用皮带或齿轮传动,可以粉碎还田2、4、6和8行棉花秸秆。两种类型的还田机都满足了新疆机采棉种植模式的秸秆粉碎还田的需要,但是作业质量不稳定,粉碎质量受秸秆含水率影响严重,需要在切割刀的耐磨性、切割粉碎室的结构和传动系统上进行优化设计,进一步提高作业效率和秸秆切割粉碎质量。

新疆制干辣椒种植与收获现状调研

新疆是制干辣椒的主要产地,制干辣椒包括工业辣椒和食用辣椒,目前,工业辣椒已经实现规模化种植,种植面积达到6万hm^(2),食用制干辣椒种植处于起步阶段。新疆制干辣椒种植区域分布广、种植模式多样,辣椒的种植管理模式和辣椒性状不适合机械化采收,工业辣椒收获时存在辣椒损伤、浪费量大的问题,食用辣椒主要由人工进行收获,导致制干辣椒的收获成本较高。总的看来,新疆制干辣椒的种植应该建立合理的栽培管理模式,使农艺与收获机械相融合,积极推进规模化种植;研制专用的辣椒收获和加工机械,延长辣椒加工产业链,挖掘辣椒潜在效益。

农机燃油远程监管系统的设计与实现

针对农机油箱油位实时检测难度大的问题,设计由监测终端、传输网络和远程监管系统3部分组成的农机燃油远程监管系统。燃油监管系统以ARM单片机为主控制器,经超声波油位测量传感器读取燃油箱油位数据,通过三维重构技术建模燃油箱体积与油位的关系方程,获得燃油消耗量;并经由4G通信模块将农机定位、燃油量等数据传输到远程监管中心。远程监管中心负责接收、存储、查询、统计、分析农机燃油消耗数据,实现对农机加油时间、加油地点、加油量、剩余油量和异常油耗行为的远程监控。测试表明,燃油监管系统能实现对农机燃油量的有效监测,系统工作稳定、可靠。

穴盘苗自动移栽机取苗装置研究现状及展望

对取苗装置的研究提高穴盘苗移栽的质量和效率。阐述国内外取苗装置的研究现状,根据取苗方式的不同,将取苗装置分为夹取式、插拔式、顶出式和顶夹结合,并结合穴盘苗自动移栽机取苗装置的发展和推广,分析其存在取苗效率与取苗成功率相矛盾,育苗穴盘不标准,效率低、苗体损伤大,农机与农艺脱节等问题,进而分析发现可以通过提高穴盘苗自动移栽机取苗装置的通用性,实现对钵苗无损伤取苗和穴盘苗自动移栽机取苗装置智能化,研制出适合我国农艺的穴盘苗自动移栽机取苗装置。

立式秸秆粉碎还田机机架振动分析与优化

【目的】针对立式秸秆粉碎还田机工作时因各零部件产生的激振力给机架带来的振动问题.【方法】利用模态分析软件求解机架的仿真模态频率和振型,并对机架进行模态试验,通过比较两者分析结果,验证了理论分析的准确性.通过改变机架结构尺寸,增加固定结构的方法,开展仿真实验.【结果】试验结果表明:在机架各梁厚度增加1 mm,结构增加一个支撑架、一个配重板、一块钢板,整体质量增加3.38%的情况下,机架的前4阶模态频率从11.641、36.527、65.859、94.601 Hz调整到16.612、38.699、68.804、98.698 Hz,避免了共振的发生.【结论】该研究为秸秆粉碎还田机机架结构的设计与优化提供了参考.

基于长短期记忆的机器人健康监测系统

针对工业机器人运行过程中存在着的非计划停机、维修反应慢等问题,构建了基于深度学习框架长短期记忆(LSTM)网络模型的机器人健康状态监测系统。首先,通过方差分析(ANOVA)确定了反映机器人状态变化的传感器信号;其次,通过主成分分析(PCA)融合多维传感器数据,并与机器人健康运行模式库中的特征数据分布进行相似度计算,获得能够表征机器人运行状态的健康指数;最后,根据LSTM网络的输入和输出节点,自适应确定网络隐藏层结构,最终实现机器人运行状态的健康度预测。理论分析和实际效果表明,基于LSTM模型预测的机器人健康状态的均方根误差为0.92%,说明该系统能够有效对机器人健康状态进行监测,并能对机器人运行状态趋势进行一定的预判,有助于企业在生产过程中对机器人进行维护。

铜闪速熔炼过程能效优化模型研究

随着计算机技术的发展,复杂工业过程中积累了大量生产数据,为我们从人工智能的角度进行建模与优化控制提供了数据基础。为了实现铜闪速熔炼过程中的节能减耗,本文提出了一种满足三大工艺指标(冰铜品位,冰铜温度,渣中铁硅比)约束的能效优化模型:首先,我们用最小二乘支持向量机对历史数据进行训练得到三大指标预测模型;然后,我们给出优化数学模型并以三大工艺指标为约束,用改进的粒子群优化算法对能源设定值进行优化。实际结果表明该优化模型能够准确预测工艺指标并实现了一定的节能减耗,对铜闪速熔炼过程的能效优化控制具有一定的指导意义。