果树修剪机械装备的发展现状与趋势

林果整形修剪对实现果园通风透光、降低病虫害的发生几率、调节果品品质、稳定果品产量具有重要作用,是果园生产管理过程中尤为重要的一个环节,但其季节性强,需要劳动力多。为此,通过分析国内外修剪技术装备的研究与应用现状,论述了相关修剪机械的工作原理及现有修剪机械存在的问题,并分析了林果修剪机械的发展趋势。

基于Ansys Workbench的BYJ-800型油茶嫁接机穗木切削机构的仿真

介绍了BYJ-800型油茶嫁接机的基本结构和工作原理,着重分析了穗木苗的力学特性,并以此作为穗木切削机构设计的参考因素。应用Ansys Workbench软件对切刀进行有限元分析和寿命仿真,得到切刀产生应力集中和容易发生结构失效的位置。通过对比普通亚共析钢和Cr12MoV模具钢两种材料的等效应力云图和寿命曲线得出Cr12MoV模具钢具有更高的淬硬性和机械强度,更适合做油茶嫁接机穗木切刀的结论。

葫芦科穴盘苗单人操作嫁接机器人设计与试验

为提高葫芦科穴盘苗嫁接机器人的人均操作效率,在原先机器的基础上优化改进,设计了葫芦科穴盘苗单人操作嫁接机器人,并进行了效率提高的理论分析,通过分析得出,所设计的葫芦科穴盘苗单人操作嫁接机器人的人均操作效率与操作者的操作熟练度呈负相关的关系,理论上,设计的单人操作嫁接机器人人均操作效率比改进前提高1倍。通过试验得出,在种苗质量有保证的前提下,机器嫁接成功率可达95%,嫁接速度可达455株/h,实际作业的人均操作效率提高了50%以上。

容器苗生产线辅助设备的控制系统研制

为了提高容器苗生产线的效率,研制了容器苗生产线辅助设备苗盘装杯机和苗盘上线机。介绍了两种设备的控制原理,着重分析了传送伺服电机的工作过程、运动模式及各执行机构的动作设计。应用嵌入式一体化触摸屏MCGS和台达PLC对设备实现自动控制进行了分析和仿真。

新疆棉秆回收机械化现状及发展对策

新疆是我国最大的棉花产区和优质棉生产基地,棉花种植面积和产量均居全国首位。棉秆作为棉花的主要副产物,是一种重要的农业可再生资源,其利用价值越来越受到关注。棉秆回收机械化作为棉秆收储运的首要环节,是保障棉秆离田综合利用的前提,解决棉秆回收机械化问题对提高其综合利用率、改善生态环境和提高经济效益具有重要现实意义。本文分析了新疆棉花生产与棉秆资源现状,概述了国内外典型的棉秆回收机械研究与应用现状,总结了我国棉秆回收机械的类型、关键技术、性能特点、存在问题和发展趋势,指出了现阶段我国棉秆回收机械化程度低、收储运体系不完善是制约其综合利用的瓶颈问题,提出要加强棉秆回收机械研发创新力度,突破核心关键技术;同时完善收储运体系建设,建立离田回收利用技术模式。

滚轮式小麦覆膜穴播机的分析与评价

对滚轮式小麦覆膜穴播机的成穴机理进行了理论分析，通过对该类穴播机结构、成穴器运动轨迹、穴孔形成过程及其形状的分析，结合实际作业情况，提出了其存在的穴距不一致、易于造成空穴、挑膜严重、种孔覆土不良等问题，为新型直插式覆膜穴播机的研究提供了依据。

我国油菜全程机械化技术路线的选择

概述我国油菜生产特点、机械化现状与存在的问题,从油菜品种特点、种植方式、收获工艺与机械化的关系三个方面分析确定我国油菜全程机械化技术路线应考虑的主要因素,并提出我国油菜全程机械化技术路线:直播优先,能播不栽;当栽则栽,栽而高效;两种收获方式并举,因地制宜正确选择;筛选和培育适合机械化作业的品种,优化和规范栽培技术;尽快研究开发复式高效直播机、稻坂田移栽机、分段收获的割晒机和捡拾脱粒机,改进联合收割机;农机与农艺相互适应,协调发展。

不同育秧方式和播种量对水稻秧苗素质的影响

为探究不同育秧装备和播种量水平下水稻机插秧育秧秧苗素质各项指标的差异,以W型、S型循环立体苗床和温室地面育秧作为不同育秧方式,设置每盘芽种120、160、200 g共3个播种量水平,展开试验。结果表明,在阴雨天气时,3个播种量水平下,S型装备育出的秧苗素质优于W型,但不及地面育秧;不同育秧方式的最佳播种量也不尽相同,W型和S型育秧装备的最佳播种量范围为芽种160~200 g/盘,而地面育苗方式的最佳播种量范围为芽种120~160 g/盘。本文研究结果为W型和S型循环立体育秧装备技术的推广应用提供了理论指导和实践依据。

根茎类作物收获机自动对行系统设计与试验

针对国内根茎类作物收获机械自动化水平低、劳动强度大、对行功能缺失、明薯率低、伤薯率高和漏挖率高等问题,以4UGS2型双行薯类收获机为载体,以垄行截面走向为研究对象,综合运用机械、液压和电子控制等领域关键技术,设计了一种自动对行系统。该系统包括地垄仿形机构、牵引机构、液压系统和控制系统,采用基于PID的速度控制模式实现收获机作业路线实时调整,从而实现收获机行进过程中的自动对行功能,进一步提高了薯类作物收获机械自动化水平。田间收获试验表明:薯类收获机安装自动对行系统后,其平均明薯率为97.25%,平均伤薯率为1.44%,平均漏挖率为1.57%。通过与人工对行收获试验对比可知,平均明薯率提升了2.16个百分点,平均伤薯率降低了1.40个百分点,平均漏挖率降低了1.81个百分点。

杂交稻精密条播育秧底土开沟装置设计与试验

为解决杂交稻精密条播育秧种子成条性和均匀性不足导致秧苗素质差和栽插均匀合格率低等问题,该研究基于滚压开沟原理设计了一种杂交稻精密条播育秧底土开沟装置,利用压辊在秧盘底土上压制出种沟,并开展耦合栽插对比试验。阐述了底土开沟装置主要结构与工作原理,开展了压辊、载荷调节机构、秧盘和育秧土之间的动力学分析以及土壤下陷量标定试验,对开沟装置关键部件结构及其参数进行设计与优化;采用Box-Behnken试验方法进行离散元仿真试验,应用多目标优化方法对压辊关键参数进行优化,并通过验证试验,得到最优参数组合为:压辊直径100 mm,V型齿角度45°、种沟深度9 mm,此时开沟条播的均匀合格率为85.68%,成条合格率为87.18%,与优化结果基本一致。田间生产试验表明,与不开沟条播相比,开沟条播的均匀合格率和成条合格率分别平均提高5.78和17.17个百分点,最高均匀合格率和成条合格率分别为86.80%和87.60%;开沟条播能明显提高秧苗的整齐一致性;耦合栽插时,开沟条播比不开沟的漏插率平均减少1.95个百分点,1~3株/穴的比例平均提高7.14个百分点,根系损伤率平均降低2.27个百分点;50、70和90 g/盘播量下开沟条播比不开沟条播理论产量分别增加234.90、245.55和57.15 kg/hm^(2),增产比例为3.12%、3.53%和0.80%,实际产量比相同播种密度下不开沟条播分别增加381.60、365.85和180.15 kg/hm^(2),增产比例为5.00%、5.33%和2.52%。研究结果表明该开沟装置的作业性能良好,开沟条播育秧能有效提升精密条播育秧与精准耦合栽插的技术水平,可为杂交稻精密条播育秧装备的研发提供参考。

日本水稻机械直播技术综述

出于节省农业生产的时间和人力、降低农业生产成本和保护农业生态环境的目的,日本研究了水稻不耕起旱直播和耕起旱直播以及湛水条播、湛水点播和湛水撒播技术,并研制了20多种直播机。本文全面阐述了日本水稻机械直播技术的研究历程及水稻直播机的结构、工作原理及特点,对我国专用水稻排种器和直播机的研究与开发提供借鉴。

南疆小地块玉米收获机械化解决方案

针对目前南疆单户玉米种植模式,种植面积小,无法实现集中管理、联合作业的现状,通过引进、消化、吸收玉米割晒机、户用型玉米剥皮机、脱粒机,在南疆开展技术集成与示范推广工作。通过示范推广,解决了南疆玉米收获过程中人工作业劳动强度、效率低等问题。

2BM―5型草原药用免耕播种机的研制

针对甘肃省甘南草原上大面积种植中草药项目缺乏配套农机具的问题,研制了2BM―5型圆盘式草原药用免耕播种机。提出了在潮湿和多石块的草原上采用双圆盘开沟器、用分离式刚性镇压器的播种机型;分析和确定了开沟器、镇压器等关键部件的结构参数。田间试验结果:采用2BM―5型免耕播种机能够保证单位面积的基本苗数,种子深度合格率87.5%,出苗率提高6.85%,能满足作物生长需求。

整地对水稻机械插秧质量的影响

整地质量与插秧机性能的发挥和插秧质量息息相关。为提高插秧质量，整地的每个作业环节都必须实行标准化作业。根据插秧的农艺要求和插秧机的结构特点，分析了整地对水稻机械插秧质量的影响因素。

机械化收割水稻的必要性及经济性分析

阐述东港地区水稻应用机械化收割的必要性。对典型的全新久保田PRO588-I型半喂入联合机运用的各项费用,与人工作业相比,进行了全面的分析计算,得出结论:在东港地区应用水稻机收割技术,在作业面积为80hm2时,可取得16万余元的经济效益;在作业面积大于14.1hm2时,取得正的经济效益,其经济效益大小与作业面积成正相关关系。

油菜全产业链机械化智能化关键技术装备研究现状及发展趋势

油菜全产业链包括产前、产中、产后阶段,发展各阶段机械化与智能化技术是实现油菜生产节本增效的重要途径之一。本文分析了国内外油菜全产业链生产概况和主要环节关键技术与装备发展现状,概述了产前油菜小区育种、种子精细处理与产后油脂加工关键技术,重点阐述了产中阶段耕整地、播种、收获、田间管理环节的重点技术发展动态,涵盖了种床整理技术、开畦沟技术、深施肥与秸秆还田技术、单体式与集中式精量排种技术、无人机播种与病虫草害防控技术、分段与联合收获技术、饲用油菜收获技术及其配套装备。在系统总结和分析我国油菜产业特点和发展趋势的基础上,指出了现阶段油菜全产业链机械化智能化发展存在区域不平衡、上下游阶段不平衡和各环节技术体系不平衡,提出加快产前、产后成套装备研发,促进油菜多功能开发利用,实现产中各环节机械化水平均衡发展,探索油菜机械化生产智能技术与无人系统,形成政府推动-市场拉动-规模驱动-科技引领的发展路径,是实现油菜全产业链高质高效发展的关键。

基于EDEM的番茄秸秆切割性能仿真及试验研究

为了研究粉碎机中秸秆切割时刀片的结构参数对秸秆切削效率、切割性能等的影响,采用离散元方法及EDEM软件建立切割粉碎机中番茄秸秆切割仿真模型,对切割能耗、切割力、切割效果等进行数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明:与等滑切角平型刀片和普通刀片相比,等滑切角锯齿型刀片在切割过程中受到的合力较小,受力较均匀,波动较小,切割能耗最低,切割效率最高,切割时间最短,切割效果较好,优势明显.切割番茄秸秆时,40°等滑切角锯齿型刀片受到的切割力、消耗的能量、消耗的切割电能和切割时间都低于45°等滑切角锯齿型刀片,切割效率较高,切割效果更好.研究结果为番茄秸秆切割刀片及其结构参数的选择提供了理论依据.

基于Enhanced VGG16的油茶品种分类

随着油茶产业不断壮大,市场上也出现了油茶幼苗品系混乱、以假乱真、以次充好的现象,因此急需开发一种专门的分类识别算法实现不同油茶品种的准确识别。农业领域常用VGG、ResNet网络模型进行分类工作,但存在权重空间过大和准确率不高等问题。该研究对VGG16网络模型进行层间删减以及结构调整,提出了Enhanced VGG16网络模型,在油茶叶数据集上完成模型训练与测试,并与现有经典卷积神经网络(AlexNet、VGG16、Resnet50、InceptionV3、Xception)进行对比。结果表明,Enhanced VGG16网络模型的训练集准确率和测试集准确率分别为98.98%和98.44%,权重空间为90.6 MB。与原始VGG16模型相比,训练集准确率和测试集准确率分别提高3.08和2.05个百分点,权重空间下降165.4 MB,模型性能显著提升。Enhanced VGG16网络模型与经典卷积神经网络相对比,模型综合性能更优。该研究为通过油茶叶进行品种分类识别提供了依据,同时可为其他农作物品种识别提供参考。

挖拔式木薯收获机挖深液压控制装置的设计与试验

针对挖拔式木薯收获机在收获过程中带有一定倾角的挖掘铲有朝着深度方向行进的趋势,增加了挖土量及挖掘负荷等问题,提出了基于液压控制系统调整挖深的设计思路。为此,研制了一种挖深液压控制装置,主要由地表仿形机构、挖掘铲液压调节机构、液压系统及PLC控制系统4部分组成;同时,对液压系统的负载特性进行系统分析计算,选取了合适的执行元器件,并在此基础上进行土槽实验。结果表明:地表仿形机构,最大误差8.9%,平均误差3.5%;掘铲液压控制系统的响应时间为1.7s,1s内完成对挖出铲的角度与深度自动调节,测试效果能够满足精准挖深控制要求。

残膜回收机自动仿形系统及关键部件的运动分析与试验

【目的】针对4JSM型残膜回收机面对复杂地形,尤其是面对松软地形、凹凸不平地形时无仿形功能的问题,设计一套机-电-液结合的自动仿形系统,并对其关键部件具体分析并进行田间试验,为仿形系统性能的提升提供一定的参考。【方法】介绍4JSM-2.1A残膜回收装置的结构和工作原理,阐述自动仿形系统的主要结构和工作原理,分析关键部件仿形地轮的上、下仿形运动方式,研究仿形地轮在工作时会弹跳现象,通过增加弹簧劲度系数和降低机具行进速度改善此现象。以弹簧的劲度系数、机具的行进速度和地面起伏高度差为试验影响因素,以入土深度合格率为试验指标,进行三因素三水平二次正交旋转试验。【结果】影响试验指标的强弱顺序分别是地面起伏高度差、弹簧的劲度系数、机具的行进速度,最优参数组合为地面高度起伏差20 mm、弹簧的劲度系数0.38 N/mm和机具的行进速度6 km/h。【结论】在此参数组合下,入土深度合格率可达94.05%,优于标准值,此自动仿形系统仿形效果良好。