玉米免耕播种机振动特性及对排种器排种性能的影响

为研究玉米免耕播种机振动特性以及振动对排种器漏播指数和重播指数的影响,搭建一套由振动加速度传感器、电荷放大器、USB采集卡组成的播种作业振动测试系统,在玉米免耕播种机免耕地表作业时进行振动测试采集播种作业的振动信号。因田间工作环境复杂,使用经典滤波法中的IIR滤波器滤除所采集振动信号中其他高频干扰信号,对田间采集振动信号进行时域分析,均方值作为时域分析指标值。结果表明:振动加速度均方根随着作业速度和旋耕机转速的增加呈线性增加,旋耕机转速和作业速度是引起玉米免耕播种机振动的主要因素,影响顺序为:旋耕机转速>作业速度。使用二次积分法对田间采集信号进行分析,得出播种机作业时最大振动位移为16.004mm,对振动信号进行频域分析,使用直接法求出功率谱密度。结果表明:玉米免耕播种机振动频率主要在0~100Hz之间,频率分布与旋耕机转速影响较大。根据田间振动信号所得工作参数搭建振动试验台,以播种机振动频率、振动幅值、作业速度为试验因素,合格指数、漏播指数为评价指标进行3因素3水平响应面试验。结果表明:作业速度、振动幅值和振动频率对合格指数和漏播指数影响较为显著。各因素对合格指数影响顺序为:振动幅值、作业速度、振动频率;各因素对漏播指数影响顺序为:振动幅值、振动频率、作业速度。研究结果可为降低玉米免耕播种机振动和优化指夹式排种器提供理论参考。

烟草喷雾机气流场数值仿真及试验验证

为了探究烟草喷雾机风送系统气流分布情况,利用数值仿真与试验验证相结合的方法分析气流场分布规律。结果表明:1)该喷雾机气流场中气流在喷筒内导流柱两侧分布均匀,喷筒出风口截面处气流分布的仿真结果与实测结果之间相对误差较小且分布趋势一致,证明了仿真模型的合理性和有效性;2)风速与测量位置到出风口截面距离的线性回归方程为y=13.29-9.49x,相关系数为0.721。仿真及试验结果为后续风送系统的优化设计提供了参考。

烟草喷雾机雾滴均匀性及沉积特性研究

烟草喷雾机作业效果的好坏是决定烟叶质量与产量高低的重要因素,雾滴均匀性及沉积特性是判定烟草喷雾机作业效果的重要指标。选取3种喷雾压力、风机风速和样机行驶速度进行喷雾试验,探究不同条件对雾滴均匀性及沉积特性的影响。试验结果表明:雾滴均匀性随喷雾压力和风机风速增大略微变好,基本不随样机行驶速度增大变化;雾滴覆盖率随喷雾压力增大覆盖率最大值不变,随风机风速增大覆盖率最大值减小,随样机行驶速度增大覆盖率整体减小。试验结果为后续烟草喷雾机优化设计提供参考。

夏季闲置大棚利用杏鲍菇菌渣栽培草菇技术

利用夏秋季蔬菜大棚空闲期,以杏鲍菇菌渣90%、干稻草10%为原料栽培草菇,每667 m2大棚产草菇约700 kg,按照上海批发市场20元/kg收购价计,除去成本,净产值约9700元,既提高了蔬菜大棚棚歇期土地利用率,草菇种植后菌渣直接还田还可改良土壤,减少化肥使用,是一种实现农业废弃物循环利用、经济和生态效益显著的绿色种植模式。从设施选择、季节安排、品种选择、培养料制作、铺料播种、覆膜、覆土、发菌管理、出菇管理、病虫害防控等方面详述该套技术。

自走式烟叶采摘机采摘机构的设计与试验

烟叶采摘机一直受到烟叶破损率高问题的掣肘,从而影响烟农的经济效益,如何降低烟叶的破损率是目前烟叶采摘车的发展方向。为此,结合以前的烟叶采摘车,设计一种烟叶采摘机构,旨在降低烟叶的破损率,提高烟农的经济效益。所设计的采摘机构由采摘刀、传送辊、隔叶板及导流板等组成,采摘刀和传送辊均由橡胶材料制成,传送辊由橡胶辊和光轴组成,隔叶板和导流板均由钢板制作而成。通过对采摘刀和传送辊进行力学分析,得到了烟株不被采摘刀蹭倒和烟叶在传送辊不打滑的临界条件,为降低烟叶的破损率提供了理论依据。三因素(采摘刀的转速、采摘车的行驶速度、烟株的株距)正交旋转试验表明:采摘刀的转速为240~260r/min、采摘车的行驶速度为1.38~1.42km/h、株距为570~590mm时,烟叶的破损率符合大纲要求。试验结果表明:影响烟叶破损率因素的主次顺序为采摘刀的转速>采摘车的行驶速度>烟株的株距,在烟株的株距为579mm、采摘刀的转速为246r/min、烟叶采摘车的行驶速度为1.4km/h时,烟叶的破损率为9.36%,达到了预期要求。

中国三大粮食作物产能提升的源泉

保障粮食和重要农产品稳定安全供给始终是建设农业强国的头等大事。在新一轮千亿斤粮食产能提升背景下,聚焦稻谷、小麦、玉米三大主要粮食作物,利用增长核算分析框架揭示中国三大主要粮食作物产能提升的源泉。研究发现:对于稻谷和小麦而言,全要素生产率提升是这两类作物产能提升的主要源泉,其对稻谷、小麦产能提升的贡献率分别达到85.39%、100.93%,拉动稻谷、小麦产能分别提升0.91%、2.39%。就玉米而言,党的十八大之前,土地是玉米产能提升的主要源泉,其贡献率达到64.13%,拉动玉米产能提升4.11%;党的十八大以来,全要素生产率成为玉米产能提升的主要源泉,其贡献率达到64.38%,拉动玉米产能提升1.27%。研究结果为粮食品种结构优化及粮食产量可持续增长提供重要参考。

白酒酿造副产物黄水中产酯酵母菌株分离鉴定及产酯条件优化

利用三丁酸甘油酯法,从太白酒酿造副产物黄水中分离筛选出产酯能力相对较高的酵母菌株,并对最高酶活菌株进行16S rDNA鉴定,结果确定其为异威克汉逊酵母(Wickerhamomyces anomalus)。根据单因素试验结果,结合Box-Behnken Design-响应面试验优化该菌株的培养条件。结果表明,当初始乙醇体积分数为3%、发酵pH值为5.5、发酵时间为48 h、发酵温度为34℃时,该菌株能继续生长,且酯化能力明显增强,总酯含量从4.1330 g/L提高至9.9100 g/L,其中代表性组分乙酸乙酯的相对含量从41.7200 mg/100 mL提高到302.1200 mg/100 mL。

烟秆弯曲和拉伸力学特性初探

烟田机械化拔秆是实现烟田全程机械化作业的重要环节,烟秆的力学特性影响着烟田机械化拔秆方式的选择。该文通过对烟草秸秆进行弯曲和拉伸试验,初步探析烟秆在受力过程中,随着形变量的不断增大,力的变化会有一定的规律性,且高度越高,破坏所需要的载荷越小。分析弯曲特性,最大破坏载荷为1.54 kN;分析拉伸特性,拉断1/2烟秆所需的最大拉力为2.62 kN。研究结果对烟田拔秆配套装置设计具有重要意义。

多功能烟草田间管理一体机底盘优化设计

针对现有烟草田间管理机械体积大、质量大、移动不灵活等问题,设计了一种自走式烟草田间管理一体机底盘,通过对车架、转向机构及底盘液压动力系统的优化设计以及车架应力分析,结果表明,优化后的底盘降低了车体质量,使传动更平稳、响应更迅速、安装更便捷、移动更灵活、布置更紧凑,为烟草打顶抑芽机械底盘的设计提供参考。

烟草打顶抑芽收集装置的设计

烟草种植业是我国农业产业的重要组成部分,烟草产量与烟叶质量、烟草打顶抑芽的及时性和完成度密切相关。目前我国很多地方仍使用人工打顶抑芽,作业繁琐、效率低、成本高。为解决这一问题,通过查阅文献和调研,设计了一款烟草打顶抑芽收集装置。该装置由打顶装置、抑芽剂喷施装置、悬挂系统组成。经过SolidWorks建模并分析,并于河南南阳的试验基地进行了试验,试验结果为打顶准确率98%,抑芽剂喷施准确率94.5%,顶芽收集率94.1%,烟株损失率小于5%。该装置能够更好地解决人工打顶抑芽效率低的问题,可以高效率、低损伤率去除烟草顶芽,为打顶抑芽装置的设计提供参考。

基于EDEM-RecurDyn的玉米指夹式排种器振动特性分析与优化

为降低振动对指夹式排种器排种性能的影响,设计了一种具有辅助夹持结构的玉米指夹式排种器,阐述了指夹式排种器工作原理,并对辅助夹持的指夹和种盘等各关键构件结构进行了优化设计,建立了指夹夹持动力学模型。运用RecruDyn软件建立排种器虚拟样机模型,基于玉米籽粒特性在EDEM软件中构建玉米籽粒颗粒,通过EDEM-RecurDyn耦合仿真模拟了振动条件下排种器充种、携种及排种过程,分析对指夹式排种器排种性能影响的主要因素。最后结合台架试验,选取排种器作业速度、振动幅值和振动频率为试验因素,以排种器合格指数和漏播指数为试验指标进行排种性能试验验证。研究表明,指夹打开28.65°夹持玉米籽粒时,符合指夹式排种器在振动条件下的运动过程,耦合仿真分析结果与指夹式排种器实际运动过程基本一致,夹持过程中指夹和种盘共同配合下能够有效降低振动对排种器夹持性能的影响,满足设计要求;当作业速度为3.8 km/h、振动幅值为5 mm、振动频率为32.52 Hz时,排种器合格指数和漏播指数分别为91.0%、6.68%,排种器台架验证试验得出该参数组合下排种器排种合格指数为和漏播指数分别为90.0%、7.1%,与理论优化值非常接近,证明辅助夹持结构在排种作业中可以保持较好的稳定性,使得排种器具有良好的排种效果,满足精密播种作业要求,为玉米精密播种装置的改进设计提供参考。

性信息素迷向干预下不同药剂防治梨园梨小食心虫效果研究

为明确梨园使用性信息素迷向丝条件下,不同杀虫剂对梨小食心虫的防治效果差异。我们采用性信息素诱捕器捕捉梨小食心虫以监测其虫量变化动态,指导药剂防治适期,调查迷向率和蛀果率,确定不同杀虫剂对梨园梨小食心虫的防治效果差异。结果表明,迷向丝和杀虫剂联合使用对梨小食心虫的防治效果优于单一使用迷向丝的防效,迷向丝+200 g·L^(-1)氯虫苯甲酰胺4000倍二次施药和迷向丝+9%甲维·茚虫威2000倍二次施药处理的迷向率分别达到96.9%、98.4%,蛀果率防效分别为92.3%、92.1%,均显著优于单一迷向丝、迷向丝+10%高效氯氟氰菊酯3000倍二次施药及迷向丝+31%甲维·灭幼脲1500倍二次施药处理。因此,200 g·L^(-1)氯虫苯甲酰胺4000倍和9%甲维·茚虫威2000倍结合迷向丝的使用可高效防治嘉兴梨园梨小食心虫,可为当地梨园梨小食心虫的防治提供参考依据。

赤铁矿用于防辐射超高性能混凝土的制备及其性能研究

防辐射超高性能混凝土是一种极其重要的防护材料,目前该种混凝土普遍存在强度不足和屏蔽辐射能力弱等问题。针对此类问题,在常规混凝土制备的基础上使用赤铁矿对天然河砂进行替换,利用修正后的A&A颗粒堆积模型计算配合比,制备出一种含赤铁矿的新型防辐射超高性能混凝土,并对这种混凝土进行工作性能、孔隙结构、抗压强度和防辐射性能测试。结果表明:赤铁矿防辐射超高性能混凝土具有较高的抗压强度,抗压强度可达到130 MPa;赤铁矿还具有较好的防辐射性能,γ射线线性衰减系数达到0.1837 cm^(-1),相对于现有防辐射混凝土,赤铁矿防辐射超高性能混凝土在防辐射的基础上,其力学性能明显提高。研究结果表明,赤铁矿是一种用于制备防辐射超高性能混凝土的较好且经济的材料。

基于超声波技术的风送式智能烟草植保机设计与试验

针对目前烟草植保机作业过程存的智能化程度低、雾化雾滴大、无法覆盖整个叶面等问题,基于超声波技术设计开发了一种以电动行驶底盘为载体,集超声波雾化发生装置、风送喷雾系统和智能控制系统等主要工作部件于一体的智能型烟草植保机。采用理论分析与室内试验相结合的方法开展了性能试验,结果表明:植保机在压力为0.3、0.5、1.0MPa时喷量均与理论值相差较小,均匀度均达到95%以上;通过调整风机风速,其喷幅能在0~6.56m间调整,且喷量、均匀性和喷幅均能达到工作需求。研究结果可为拓展烟草植保作业机具开发提供参考和理论基础。

间隙原子掺杂高熵合金的研究进展

分析了间隙原子C、N、O、B对高熵合金组织和性能的影响;总结了四种间隙原子含量及其产生的固溶强化、晶粒细化、第二相强化作用对高熵合金组织及性能等方面影响,大量的研究表明,在高熵合金体系中掺杂间隙原子不仅可以调控相结构组成(促进/抑制相变,析出第二相颗粒),还可以改变其形变机制(TWIP、TRIP效应)以实现材料的强韧化.其有效利用既可以拓宽高熵合金的设计思路,也可以有效降低航空材料的制备成本.最后提出了含间隙原子的高强高韧高熵合金组织结构设计研究的新方向:(1)了解不同类型高熵合金的掺杂机理,建立更适合高熵合金体系的固溶强化模型;(2)找出合适的间隙原子及其掺杂量来调节高熵合金微观结构和力学性能.研究设计掺杂不同间隙原子的高熵合金有望揭示不同间隙原子对其相结构、形变机制和力学性能的影响,具有重要的科学及工程实践意义.

碧螺春老叶多酚对桃果实保鲜效果研究

以‘白凤’水蜜桃为试材,研究碧螺春老叶茶多酚对其保鲜效果的影响。通过实验确定茶多酚粗提液保鲜的最佳应用质量浓度(1.25 mg/mL),再分别用1.25 mg/mL老叶多酚提取液、1.25 mg/mL老叶多酚提取液+0.1%溶菌酶浸泡桃果实10 min,以去离子水浸泡作为对照,在室温下[(25±2)℃]贮藏6 d。通过测定失重率变化,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)、过氧化物酶(peroxidase,POD)活性变化,总酚、黄酮、花青素含量变化以及桃果实中多酚对DPPH自由基和羟自由基清除能力的变化,研究茶多酚提取液对桃果实保鲜效果的影响。实验结果表明,茶多酚处理能激活桃果实SOD、CAT、POD的活性,提高了总酚、花青素和黄酮含量,同时增强DPPH自由基和羟自由基清除能力,有效提高桃果实的抗氧化能力。此外,茶多酚和溶菌酶混合使用能显著提高CAT和POD活性,提高羟自由基清除能力,并且抑制失重的进行,保鲜效果更佳。

基于PLUS空间决策模型的城镇与农业空间协调布局优化

正确处理好农业空间与城镇空间之间的矛盾,对保障国家粮食安全、促进城镇可持续发展具有重要意义。该研究以江西省赣州市南康区为例,应用GIS技术,在耕地与建设用地适宜性评价的基础上,引入PLUS模型、凸壳模型预测城市扩张范围及类型,初步划定城镇开发边界与永久基本农田布局,并根据城市发展规律和冲突矛盾协调原则,对永久基本农田和城镇开发边界进行优化。结果表明:1)南康区综合质量高的耕地主要集中于唐江镇、镜坝镇、凤岗镇等乡镇;建设开发适宜性评价综合得分由高到低呈现出中心城区向四周乡镇圈层式扩散的分布情况,东山街道、蓉江街道的分值最高。2)PLUS模型预测至2035年南康区新增建设用地为3362.85 hm^(2)(其中城镇建设用地2023.06 hm^(2)),凸壳模型得出南康区扩张类型属于外延型,蓉江街道和东山街道是未来城区扩张发展的重点区域。3)以耕地国家利用等平均值为标准,将农业空间划分为保护区、储备区与一般耕地,当城镇开发边界与保护区发生空间冲突时,调整城镇开发边界,优先保护农田;当城镇开发边界与储备区、一般耕地发生空间冲突时,调出农田,保障城镇发展。研究结果可为耕地资源保护提供参考,为永久基本农田与城镇开发边界优化协调提供借鉴。

丘陵区履带式烟叶采收机液压行驶系统的创新设计与试验

【目的】解决履带式烟叶采收机在丘陵区烟田作业时因路面不平造成的行走不稳问题。【方法】设计基于双泵–双定量马达形式的液压行驶系统。对该系统中的动力单元、液压系统以及控制单元进行了设计与计算选型,并提出了基于交叉耦合模糊比例控制、积分控制与微分控制(proportional-integral-derivative control,PID)的同步直行和内侧降速式差速转向相结合的行驶控制方法。基于AMESim软件对烟叶采收机液压行驶系统进行仿真,验证液压行驶系统设计的可行性,分析其在斜坡满载起步、停车和平地差速转向3种工况下变量泵和定量马达液压输出特征,并进行田间作业试验。【结果】选用常柴4G33TC型电喷柴油发动机、力克川LTM07NVB定量减速马达和力士乐A10VG45EP3D1电液比例斜盘式轴向柱塞变量泵作为液压驱动系统。与理论值相比,履带式烟叶采收机最高转场车速、加速时间和最大爬坡度的误差均在2%以内,最大转向角速度为2.88 rad·s^(-1),误差小于4.2%,最小转向半径为0.135 m,制动距离为3.1 m,其动力性、转向性、制动性、持续行驶性和操纵性均满足设计要求。【结论】该履带式烟叶采收机是中国国内首台行驶系统采用双泵–双定量马达驱动系统的全液压作业机器,能够满足丘陵区烟田采收机稳定行驶的作业要求。

交通视频中车辆荷载空间位置二次判定及荷载校验

车辆荷载是影响桥梁使用过程中安全性能的主要荷载之一,在健康监测系统中结合动态称重技术可识别车辆荷载,判断车辆在桥梁上的位置、速度,从而计算车辆荷载对桥梁产生的影响。由于称重技术的定点性,给出的判断只能是预估值,通过将其与桥梁上视频监控技术相结合,以图像识别方式对车辆在桥梁上的位置进行二次判定,经过匹配后较为准确地找出车辆的对应空间位置,从而为桥梁健康监测系统车辆荷载分析提供技术支持。

小麦玉米配套种植与免耕避茬播种试验研究

为解决小麦玉米轮作玉米机械化免耕播种质量问题,根据黄淮海地区小麦玉米轮作及免耕播种技术要求,提出了一种小麦玉米配套种植模式。该种植模式下前茬小麦采用宽窄行播种,后茬玉米播种在宽行内以便避开小麦根茬,提高玉米播种质量。设计了一种与该种植模式配套的16行小麦播种机并进行田间播种性能试验,该机可与4行玉米免耕播种机配套使用。小麦播种机田间试验结果表明,小麦免耕播种机具有良好的通过性,破土装置能够有效解决玉米秸秆堵塞播种机的问题,接行行距变异系数为8.5%,可以满足播种质量及配套种植模式的要求。有无导航下进行玉米免耕避差播种对比试验,田间播种试验结果表明:未使用导航进行播种作业的成功避茬点数为37,避茬率为74%。使用导航进行播种作业的成功避茬点数为46,避茬率为92%。同时,对有无导航播种区域成熟期玉米的植株性状进行测量,其平均植株高度和基部直径分别提高了32.5、3.1 mm,变异系数分别降低了3.89%、2.45%。