葡萄园避障除草机的设计

基于新疆果园经济作物葡萄种植模式,针对葡萄行株间中耕除草劳动强度大、效率低等问题,设计了一种与小四轮拖拉机配套使用的葡萄园避障除草机。中耕铲刀可以对土壤进行浅层翻倒,对表层土壤起到疏松作用,同时可以将行间的杂草清除;两侧的避障铲刀可以将株间的杂草铲除,同时对株间表层土壤进行浅翻;螺旋镇压辊将浅翻后的大块土壤破碎,并将杂草掩埋,从而完成整个葡萄行株间中耕除草过程,达到增加土壤通气性、调节土壤水分状况及促使葡萄根系生长的目的。

葡萄园除草技术研究现状与发展趋势

归纳总结化学除草、机械除草、生物技术除草等10种除草技术的研究现状,并指出各种除草技术的优缺点。阐述目前国内外葡萄园所应用的除草技术,提出我国目前葡萄园除草存在的问题,并对未来国内葡萄园除草的发展方向进行讨论与展望,以期为新型葡萄园除草技术提供借鉴和参考。

籽用瓜联合收获机捡拾器试验研究

为提高籽瓜机械化收获作业质量,满足农艺要求,改进设计了籽瓜联合收获机的捡拾器,阐述分析了捡拾器总体结构及工作原理,优化了活动机架底板、捡拾弹齿和弹齿座杆总成结构参数。为研究捡拾器最佳工作参数,以行走速度、捡拾装置转速和座杆间距为试验因素,捡拾破损率和漏捡率为试验指标,进行了三因素三水平的正交试验,通过极差分析找出各性能指标影响因素的主次顺序和较优组合。试验结果表明:当行驶速度为1.5 km/h、捡拾装置转速为1 5 0 r/min、座杆间距为5 0 8.0 mm时,捡拾作业性能最优,其捡拾破损率为6.7%,漏捡率为3.2%。田间适应性收获试验表明:捡拾器对不同大小类型籽瓜品种均具有良好的适应性。

果园升降作业平台国内外发展现状与对策建议

我国果园大部分位于丘陵山区,自然环境恶劣,地形条件复杂,高空升降作业机械是日常管理和果实收获的重要装备。阐述了国内外果园升降作业机械的发展和应用现状,分析影响其发展的制约因素,探讨我国果园机械的发展特点,并提出相应的对策与建议,以促进特色林果产业的快速发展。

特色林果业作业平台设计与试验

为实现果园机械化管理生产,产业的提质增效,促进现代林果业的健康可持续发展,结合新疆兵团的实际情况,研制开发适用于特色林果业的采摘升降作业平台。对果园机具的整机结构和关键部件进行计算设计、优化选型,通过实地测试,确定行走、转弯、爬坡、升降、采摘等各项性能参数指标。测试结果表明:相对于人工作业,升降平台机械作业采摘效率提高50.31%,采摘量提高41 kg/h,集采摘、运输、修剪等各种功能于一体,同时又降低生产成本、保障作业人员的人身安全、减轻工作强度和提高劳动舒适性。

1LF-640型翻转栅条犁的研制试验

随着大马力拖拉机在新疆地区的推广使用,研制开发了与大马力拖拉机相配套使用的栅条式液压翻转犁。通过该型犁的田间实地测试,试验结果表明,运行平稳、翻垡均匀,各项指标均达到或者超过国外同类机具水平,为大马力拖拉机在新疆地区的应用起到了积极的推进作用。

新疆棉田耕后土壤模型离散元参数标定

为提高耕后棉田分层施肥开沟覆土过程离散元仿真模拟的准确性,采用EDEM离散元软件对分层施肥作业土壤的堆积和滑落过程进行仿真模拟,来标定土壤接触参数。通过通用旋转中心组合试验,采用Design-Expert软件对试验数据进行回归分析,以实测土壤休止角、土壤与65 Mn钢滑动摩擦角为优化目标,获得最优的离散元接触参数组合为:土壤间恢复系数0.48、土壤间滚动摩擦系数0.56、土壤间静摩擦系数0.24、土壤与65 Mn钢间恢复系数0.5、土壤与65 Mn钢间滚动摩擦系数0.1、土壤与65 Mn钢间静摩擦系数0.31。为验证标定优化的离散元模型参数的准确性,对土壤堆积试验和滑落试验进行仿真试验与实际试验对比,两者相对误差分别为1.7%和2.5%;并在最优标定参数组合条件下,采用离散法仿真模拟分层施肥装置的开沟覆土过程,获得分层施肥装置5、6和7 km/h作业速度下,仿真试验和田间试验的工作阻力相对误差分别为10.2%、7.95%、7.04%,误差在可接受范围内。仿真试验和田间试验开沟覆土效果基本一致,验证了土壤参数标定的准确可靠,可为后期分层施肥装置减阻研究提供理论基础和技术支持。

2FHF-4.56型宽行距作物基肥对行分层深施机设计与试验

针对当前西北干旱地区宽行距作物种植过程中施肥方式不科学,传统撒施肥料用量大、利用率低,该研究结合作物种植农艺特点,提出在作物行方向进行基肥分层深施措施,并研制了基肥对行分层深施机,对仿形单体进行设计,分析了仿形单体的运动学和力学特性,确定了仿形单体质量和仿形弹簧型号。同时研制了一种基于雄性蜣螂头部角状突起的仿生开沟铲,得到仿生开沟铲刃轮廓曲线拟合方程,确定了仿生开沟铲结构及工作参数。通过土槽试验优化了仿生开沟铲前刃角,得出前刃角最佳角度为65°,此时仿生铲相对传统铲的开沟阻力减小42.6%,对土壤的扰动明显减小。样机田间试验表明,分层施肥作业对行精度偏差平均值为2.7 cm,6组施肥铲浅层肥料深度平均值为12.44 cm,浅层施肥深度一致性变异系数为6.12%;深层肥料深度平均值为20.49 cm,深层施肥深度一致性变异系数为4.98%。施肥模式对比试验表明,对行分层施肥的植株长势更好,棉果枝数和单株铃数更多,根系发育更为良好,肥料减施25%,同时棉花平均每公顷增产8.9%,玉米平均每公顷增产8.6%,研究结果表明,对行分层深施肥具有较好的减肥增效作用,对推进棉花生产科学施肥具有重大价值和现实意义。

基于EDEM离散元法的分层施肥靴仿真与试验

为了提高肥料的利用率,降低化肥的使用量,保护生态环境,基于种肥同行技术设计了一种分层施肥靴。采用EDEM离散元法对理论计算的分层施肥靴结构参数及其自身运动条件进行分析,并以圆杆直径、圆杆数量、施肥靴行进速度作为影响因子,进行三因素三水平的正交试验,通过响应面回归法得出施肥作业的最优参数组合,最后由田间试验验证仿真分析结果。试验结果表明:各因素影响程度主次顺序依次为圆杆数量、施肥靴行进速度、圆杆直径;得到最优参数组合为圆杆数量6根,圆杆直径4mm,分层施肥靴行进速度6km/h;仿真值与试验值的相对误差为4.342%。证明利用离散元仿真试验对分层施肥靴结构参数进行优化具有可行性。

犁体耕作阻力模型仿真分析与试验研究

为进一步提高犁体耕作性能,分析影响犁体耕作阻力的因素,基于摩尔-库仑土壤剪切理论,建立了包含犁体结构参数、土壤物理特性和犁体工作参数的耕作阻力模型,耕作阻力表达式包含了犁铲尖和犁铧切削土壤阻力、土壤在犁壁上产生的摩擦力和翻垡过程土壤动量变化产生的阻力、犁壁翻垡使土壤势能增加产生的阻力、作用在犁铧和犁壁上的横向力产生的摩擦力、土壤横向运动对犁壁产生的阻力。基于新疆玉米地土壤物理特性,建立了两种高速犁体A和B的耕作阻力方程,在不同耕宽(0.35、0.42 m)、耕深(0.255、0.305 m)和耕速(2.22、2.5、2.78 m·s^(-1))作业条件下对耕作阻力进行了理论、仿真和试验研究,分析了犁体耕作阻力的影响因素,结果表明,仿真值与计算值的平均误差为3.37%,试验值与计算值的平均误差为7.18%,试验值与仿真值的平均误差为3.71%。犁体耕作阻力与铧刃角呈非线性增长关系;与耕深呈三次函数增长关系;与耕速呈二次函数增长关系;犁体耕作过程的功率消耗与耕速呈三次函数的增长关系。提出设置合理的安全系数(sf),使拖拉机配套功率Ps=sfP,进而优化选配合适的配套动力,提升犁具与拖拉机动力型号的最佳匹配。

对行开沟分层深施肥铲的设计与试验

【目的】针对当前施肥方式不科学、深施肥开沟阻力大、肥料分层覆盖效果不理想、不同深度肥料施用量不可调等问题,研制一种对行开沟分层深施肥铲,利用卫星导航拖拉机自动驾驶技术,实现对行分层深施肥的作业模式,达到提高肥料利用率,促进作物生长与增产.【方法】对对行开沟分层深施肥铲的结构进行设计,理论分析开沟铲的受力情况,利用EDEM仿真软件和田间验证试验对肥料分层深施效果进行分析,并进行玉米对行分层深施基肥的田间对比试验,比较不同施肥模式下玉米的生长状态和产量.【结果】通过仿真和试验分析,对行开沟分层施肥铲作业性能稳定,肥料分层深施的深度稳定性较好,施肥深度仿真值与试验值接近,分层施肥模式对玉米的生长有积极地促进作用.【结论】田间对比试验表明,本试验设计的施肥铲肥料分层效果和施肥深度一致性较好,浅层施肥平均深度为11.8 cm,深层施肥平均深度为19.5 cm.相对传统肥料撒施深翻模式,利用精准对行分层施肥技术对玉米的生长具有明显的促进作用,平均单株质量增加3%,单产增加8.74%.

铧式犁犁体曲面研究现状与展望

犁耕作业是一种应用最为广泛的耕地方式,良好的犁体曲面不仅能使土壤达到理想的农艺作业要求,而且可以降低犁耕作业过程中的能量消耗,通过对犁体曲面的几何特征、性能参数、耕作过程和设计方法等方面进行阐述分析,总结基于犁耕作业过程中的土垡运动及受力的各类研究方法,分别从经验设计、几何形成线法、土迹线模拟法、基于犁耕工艺过程的犁体曲面设计、计算机辅助设计、高速犁体曲面设计等方面总结犁体曲面设计的方法及研究现状,总结利用计算机辅助设计技术并结合先进合理的犁耕作业模型来设计犁体曲面的方法是今后的发展趋势。

基于空间权重分解的降尺度土壤水分产品的中国土壤水分时空格局研究

为应对微波遥感监测土壤水分(SM)空间分辨率相对较粗(10～50 km)的问题,本文结合微波遥感在大尺度监测方面的优势和温度-植被干旱指数对局部土壤水分的表现力,利用TVDI与土壤水分负相关关系,建立了基于温度植被干旱指数(TVDI)的空间权重分解模型,将AMSR-E、SMOS、AMSR2微波遥感土壤水分数据空间分辨率从25 km、10 km降尺度到1 km。地面气象站实测土壤水分的验证结果表明,与传统干旱指数反演和微波直接反演的土壤水分数据相比,该产品在研究时序内具有较高的精度(RMSE=0.10 m^3/m^3,MAE=0.08 m^3/m^3,Bias=0.05 m^3/m^3,R=0.93)。利用该产品研究分析了2002-2016年中国土壤水分的时空变化规律。结果发现:中国土壤水分在近15年整体呈现周期性震荡变化,并呈现下降趋势(b=-0.167,R=0.750,P=0.05)。中国华北季风区和华南季风区的江淮一带,长江三角洲地区以及环渤海区呈现快速下降趋势;而青藏高寒区北部西北干旱区南部地区却有显著上升趋势,总的可以归纳为"南湿北干,西增东减"。这意味着中国地区的土壤含水量目前处于一个小的减少周期,并且在未来几年中国会面临干旱加剧的风险(特别是夏季的东南季风区和华北季风区)。从不同季节看,春季到冬季土壤水分发生了显著变化,土壤水分的季节变化主要受地球降水的影响;而在西北干旱区逐年递增的降水使得该区域的土壤水分呈现某种上升的态势,这将有效缓解西北干旱地区的干旱灾害。

铧式犁在北疆玉米地应用现状与改进建议

为更好了解当前铧式犁机具在实际使用中出现的问题,提出有效改进措施,实地测量北疆地区部分玉米地的土壤坚实度、含水率、容重和孔隙度,阐述北疆玉米地的地面残茬情况和含石情况,分析土壤条件对犁耕机具作业的影响,指出当前铧式犁装备在耕作北疆玉米残茬地时存在秸秆深埋效果不佳、残茬通过性差、触土部件磨损严重、连接强度不够等问题,给出优化铧式犁相关部件结构,增强整机受力稳定性,校核并加强关键连接部位的强度等的对应改进方案。

农业大数据关键技术及应用进展

【目的】为了保障我国的粮食安全,促进农业大数据在农业领域的充分应用。【方法】通过对国内外大数据文献的调研和分析,对大数据理论的提出、发展和应用做了简单回顾。以此为背景,对农业大数据的关键技术和瓶颈问题进行分析,指出中国农业大数据发展中存在的主要问题,在此基础上,探索了农业大数据发展的理论、应用方法以及相关案例等,并对未来农业大数据发展进行了展望。【结果 /结论】我国农业现代化需要大数据技术提供决策支持,并结合人工智能技术、物联网技术、互联网技术在农业全产业链中的发挥合力,促进农业转型升级,实现我国农业全要素的现代化、信息化发展。

基于ANN-CA的城市用地扩张模拟优化——以潍坊市城区为例

随着城市规模的不断扩大,土地覆盖和利用的格局发生了显著改变,利用神经网络—元胞自动机模型(ANN-CA)模拟预测未来城市用地变化,可为城市整体规划和布局提供依据。文章以潍坊市城区为例,采用地理模拟优化系统集成的ANN-CA模型,利用宏观规划方案对其进行优化,分别模拟了潍坊市城区2005、2011、2017年土地利用状况,并预测了2025年的土地利用状况。结果表明:2005至2017年期间,潍坊城区空闲用地面积减少,居住用地、城市道路用地面积增加,城市发展中心向城市北部偏移;优化后的模拟结果精度明显提高,说明加入宏观规划因子在一定程度上弥补ANN-CA模拟的不足;预测至2025年,潍坊城区居住、工矿用地和交通运输地面积将会继续增加,而绿地和空闲用地面积则会继续缩小。

翻转犁限深轮的设计

目前新疆普遍使用栅条犁进行耕翻作业,耕作深度一般在27~35cm,其装配的限深轮各种各样,大多结构复杂,故障频发。本文介绍了一种应用于翻转犁上的新型限深轮,详细阐述了该限深轮的结构、特点和工作原理。经过田间试验考核,该限深轮满足设计要求。

“套路贷”行为模式及其司法认定

“套路贷”披着合法民间借贷的外衣,而行违法犯罪之实。“套路贷”并非法律上的具体罪名,而是一系列新型侵财犯罪行为的总称,涉及诈骗、敲诈勒索、抢劫、非法拘禁、虚假诉讼、故意伤害、寻衅滋事等多项罪名。“套路贷”具有严重的社会危害性,民事、行政法律在规制“套路贷”违法犯罪行为时具有天然的不足,用刑法来刺破“民事面纱”,是规制“套路贷”违法犯罪行为的必由之路和有效途径。用刑法规制“套路贷”需要在坚持报应优先、兼顾预防的原则基础上,全面收集刑事证据,准确认定罪名,综合评价其他情状等。

血栓弹力图对肝癌术后凝血功能异常患者输血指导作用研究

目的探讨血栓弹力图(TEG)在肝癌术后伴凝血功能异常患者临床输血中的指导作用及对凝血指标和血凝质量的影响。方法选取2017年8月~2019年7月陆军军医大学第一附属医院收治的120肝癌术后凝血功能障碍患者,采用随机数字表法分为观察组和对照组,各60例。对照组依据常规凝血指标指导临床输血,观察组依据TEG检测结果指导临床输血。比较观察组输血前后TEG检测结果[凝血反应时间(R)、血凝块形成时间(K)、α角、凝血综合指数(CI)];比较两组输血前后凝血指标[凝血酶原时间(PT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、凝血酶时间(TT)、纤维蛋白原(FIB)],冷沉淀凝血因子(CRYO)、输注蛋白(PC)、浓缩红细胞(CRC)、出血或渗血时间、出血或渗血量。结果观察组输血后R、K值均低于输血前,α角、MA、CI值均高于输血前(均P<0.05)。两组输血前PT、APTT、TT、FIB值比较差异无统计学意义(均P>0.05);与输血前相比,两组PT、APTT、TT值均降低,且观察组低于对照组(均P<0.05);与输血前相比,两组FIB升高,且观察组高于对照组(均P<0.05)。观察组CRC、FFB使用量均低于对照组,CRYO、PC使用量均高于对照组,出血或渗血时间较对照组缩短,出血或渗血量较对照组减少(均P<0.05)。结论肝癌术后伴凝血功能异常患者应用TEG指导临床输血可有效改善凝血指标、血凝质量,有助于指导成分输血,合理利用血液资源。

通过不透水面聚集密度法提取城市建成区

针对已有基于不透水面提取城市建成区的方法无法保证建成区连续性的问题,提出了一种基于对象不透水面聚集密度的城市建成区提取方法。该方法计算了不透水面聚集密度并进行分级,提取聚集程度高的区域为输入对象,并将被建成区完全包围的绿地水体也包含在内;利用长时序遥感影像建成区提取结果,使用城市空间形态扩展指标对济南市1997—2017年城市时空演化特征进行分析。结果表明,该方法提取精度达到93.5%,能准确刻画出城市形态,保持建成区的完整性;1997—2017年间,济南市建成区面积不断扩张,扩张速度与强度分别达到10.48 km^2/a、0.32%,呈现带状轴向扩展模式;1997—2013年,建成区扩展的不规则程度在逐年减少,2013年以后建成区形状变得复杂。