高茬黏重稻茬田油菜直播埋茬防堵深施肥复合装置研究

针对长江中下游稻油轮作区油菜直播作业时,因土壤黏重板结,地表前茬水稻留茬高、留存秸秆量大,导致旋耕部件易缠绕,秸秆埋覆率低,致使深施肥铲易挂草壅堵,作业厢面拖堆不平,难以实现深施肥作业。本文设计一种适应高茬黏重稻茬田的油菜直播埋茬防堵深施肥复合作业装置,确定埋茬防堵部件深旋弯刀、浅旋弯刀、防堵直刀和深施肥铲的结构参数及刀片和深施肥铲排列安装方式。利用EDEM仿真分析了机具作业后的秸秆埋覆、空间分布及颗粒肥料深施后的分布深度,结果表明:作业速度为2.5 km/h、耕作深度为150 mm、埋茬防堵部件刀辊转速为345 r/min时,秸秆埋覆率为86.53%、施肥深度为83~106 mm。开展了油菜直播机4种田间作业工况验证试验,结果表明:埋茬防堵深施肥复合作业装置田间作业性能良好,实现了肥料深施,秸秆埋覆率为86.69%~90.35%、厢面平整度为16.48~22.65 mm、施肥深度为87.4~109.5 mm、碎土率为81.24%~92.13%。

黏重黑土条件下马铃薯挖掘铲仿生减阻特性分析与试验

针对黏重黑土地区马铃薯挖掘铲挖掘阻力大、能耗高等问题,以白茅根膜质叶鞘为仿生原型,设计了一种基于仿生波纹结构的马铃薯减阻挖掘铲。基于离散元(DEM)法仿真和土槽试验,确定减阻性能最优的设计参数;通过田间试验以油耗和阻力为指标验证仿生挖掘铲的减阻效果和挖掘性能。离散元仿真得到仿生挖掘铲最佳布置方式为纵向布置;在相同纵向布置方式下,通过土槽试验得到仿生挖掘铲的波纹参数在幅值为2.5 mm、频率为0.5时表现出较为优异的减阻性能。根据最佳参数研制仿生纵波纹铲,进行普通平铲和仿生纵波纹铲的作业对比试验,结果表明仿生纵波纹铲阻力减少了14.45%,单位油耗减少了17.15%。研究表明仿生纵波纹铲具有较好的减阻特性,仿生结构设计合理,能实现黏重黑土条件下马铃薯收获挖掘作业,可为整机节能减耗的研究奠定基础。

黏重土壤条件下仿生栽植器设计与试验

为解决黏重土壤条件下机械移栽作业时栽植器易粘土、严重影响移栽质量和效率的问题,根据翠鸟嘴部外轮廓、野猪吻突部位和蜣螂体表非光滑结构,采用曲线提取、拟合、构造及相似原理设计并加工出两种仿生栽植器。在自制移栽试验平台上进行试验研究,结果表明:最小粘附土壤量栽植条件为仿生栽植器Ⅱ,土壤含水率为21.3%,入土深度为50mm,栽植频率为40株/min。通过验证对比试验可知:土壤含水率为21.3%,栽植频率为40株/min,栽植深度分别为50、70、90mm时,仿生栽植器Ⅱ的粘附土壤量相比于原型栽植器的粘附土壤量分别减少21.8%、15.5%、27.4%。仿生栽植器有较好的减粘降阻效果,其思路可为农机具触土部件的减粘设计提供参考。

日光温室滴灌条件下黏重土壤水分运移规律研究

在天津市武清区黏质潮土日光温室,通过田间土壤剖面实地连续监测,研究了滴灌栽培西红柿条件下土壤湿润锋水平、垂直运移规律和土壤含水量的分布特征。结果表明:滴灌开始后,湿润锋水平方向的移动距离在0.5 h内能达到10 cm以上,在1 h内能达到12 cm以上,在停止灌溉后移动距离仍然继续增大,灌溉后1.5 d后基本稳定在14.5~15.0 cm。滴灌后湿润锋垂直方向的移动距离,在0.5 h能达到30 cm以上,停止灌溉后仍能继续下移,6 h能达到49.5~53.0 cm,滴灌后1.5 d稳定在52.5~55.7 cm。湿润锋水平方向、垂直方向移动距离与灌水定额呈正相关。灌溉后6~10 h滴孔正下方20~40 cm土层土壤含水量达到最大值,然后逐渐降低,灌水定额越大,达到最大值的用时越短。滴灌后3 h的滴孔正下方20~40 cm土层土壤含水量达到33.0%~34.0%,距滴孔水平距离10 cm处为30.0%~31.0%;灌溉后6 h距滴孔水平距离15 cm处的20~40 cm土层土壤含水量28.0%~29.0%,土壤相对湿度81%~84%。20~40 cm土层适宜作物生长土壤含水量的持续时间随灌水定额增大而增长,灌水定额135 m3/hm2为8 d,而180 m3/hm2为11 d。灌水后10 d的0~20 cm土层土壤含水量降至28.0%~28.5%,土壤相对湿度80.0%~82.0%,20~40 cm土层土壤含水量30.5%~31.2%。在黏重土壤日光温室西红柿灌水定额为135~180 m3/hm2时,需要间隔10 d左右灌水一次。

黏重土壤条件下N、P、K配施对水稻产量的影响

为了明确黑龙江省黏重土壤条件下水稻氮、磷、钾肥的最佳施肥量,采用"3414"最优回归设计,设3因素4水平14个处理,对水稻产量、肥料互作等相关数据进行分析,做出肥料拟合方程。研究结果表明,肥料三要素中对产量贡献最大的是N,其次为P、K;在一定施肥量内,肥料之间存在互作效应;从肥料反应方程和互作效应综合分析,黏重土壤条件下适宜施氮量为112.3～150.0 kg/hm2、施钾量为38.3～65.0 kg/hm2、施磷量为38.3～67.8 kg/hm2。

不同含水率黏重黑土与触土部件互作的离散元仿真参数标定

为了获得可用于东北地区黏重黑土与触土部件相互作用的离散元仿真模拟参数,该文利用EDEM中Hertz-Mindlin with JKR Cohesion接触模型对不同含水率的东北地区黏重黑土进行相关参数标定,针对含水率在10%～20%的实际作业环境,分别配置含水率为12.46%±1%和17.15%±1%的2种黏重黑土,以土壤颗粒间的滚动摩擦系数、恢复系数、表面能参数及静摩擦系数为标定对象,并以土壤颗粒的仿真堆积角为响应值,基于Box-Behnken的响应面优化方法得到堆积角回归模型,并对回归模型进行寻优,得到2种含水率的模型参数优化解,并给出了模型参数范围。测定了4种含水率下黏重黑土对3种触土部件材料(65Mn、UHMW-PE和PTFE)的静摩擦系数,并以此为基础分别对65Mn(典型铁基材料)和PTFE(典型低表面能材料)板进行斜面试验,以含水率为17.15%±1%的黏重黑土为试验对象,分别搭建斜面物理试验平台和仿真模型,以土壤颗粒与触土部件材料之间的滚动摩擦系数、恢复系数、表面能参数及静摩擦系数为标定对象,以仿真得到的土球在65Mn和PTFE板上的滚动距离为响应值,基于响应面优化法得到滚动距离回归模型,以实测的滚动距离为目标对回归模型进行寻优,得到黏重黑土对2类典型触土部件材料接触模型参数的优化解。研究结果表明,标定优化后的土壤模型能够近似代替真实的东北地区黏重黑土进行仿真,可利用标定后的参数进行黏重黑土与触土部件间的离散元仿真,可为东北黏重黑土作业条件下的农业机械触土部件仿生减阻设计与优化提供基础数据。

黏重土壤精旋起垄一体机设计与试验

针对西南丘陵山区土壤黏重、耕作与起垄阻力大的问题,为改善表层土壤结构,设计了一款精旋起垄一体机,主要由深旋装置、碎土装置、成垄部件等组成,可实现旋耕、碎土、起垄等联合作业。深旋装置采用双螺旋线方式交替安装旋耕刀,间隔为60 mm,旋耕刀轴转速为260 r·min^(-1);碎土装置中以刀盘为中心对称安装,每侧安装3把碎土刀,刀尖间隙为32 mm,碎土刀轴转速为430 r·min^(-1),并建立了作业过程中土壤断面模型和碎土刀运动轨迹;依据农艺要求将成垄部件设计成前宽后窄、上窄下宽的梯形箱体结构,分析确定成垄罩体长度为300 mm。田间试验结果表明,在前茬作物为水稻或油菜条件下,垄宽、垄高、沟面宽稳定性系数平均值分别为96.26%、93.34%、89.09%,垄型饱满,无高低、宽窄垄现象,地表平整度、碎土率、植被覆盖率分别为2.06 cm、92.32%、85.32%,各项指标均符合行业标准和设计要求。作业后土壤容重和含水率分别降低了14.31%和11.25%,对土壤结构和通透性有一定改善。

黏重土壤下小型马铃薯联合收获机设计

针对西南丘陵山区黏重土壤条件下土薯分离不佳、收获工序较多等问题,设计了一款马铃薯联合收获机,主要由杀秧装置、挖掘装置、往复圆弧敲打机构、多重分离装置、收集装置、履带底盘等组成。确定了整机的工作原理及传动系统,利用SolidWorks对整机进行了三维建模,深入分析了各部件结构及关键参数,并阐述了夹杂马铃薯的土块在升运过程中的碰撞规律。

一种适合黏重土壤的马铃薯收获机设计与试验

马铃薯种植、收获机械化是扩大马铃薯面积、提高马铃薯产量的前提,尤其是在收获方面,人工收获作业劳动强度大,损失率高,耗时费工,全面实现马铃薯的机械化收获是发展趋势。目前在黑龙江省马铃薯主产区,土壤以黏土为主,秋收时,黏土经收获机传动机构,形成椭圆形土块,与马铃薯十分相似,且数量远多于马铃薯,难以分离[1]。现将研究设计的一种适合黏重土壤的马铃薯收获机简介如下。

黏重土壤树木移植技术探析——以金山枫溪公园改造工程为例

以金山枫溪公园改造工程为例,重点分析了工程项目黏重土树木种植成活的制约因素,并按照工程特点制定了与之匹配的技术方案,力图通过种植技术的集成与优化,提高树木移植成活率,改善土壤保水保肥的能力,加快植物的恢复。研究表明:黏重土壤理化性质的改善,苗木质量控制、种植技术和后期管理措施是影响移植成活率的重要因素,基于此着重阐述了移植的技术方法,以期能够为类似的工程项目提供参考。

重质油减黏裂化实验教学模式的改革实践

实验教学过程采用科研工作常用的正交试验法最优化方法,使用大型仪器模拟蒸馏色谱仪,增加了本科生的知识和技术储备,有利于在毕业论文阶段尽快地进入科研状态。供氢剂存在下重质油减黏裂化实验,可以较为全面地学习反应机理和反应规律,达到了设计型、研究型教学实验项目的教学效果。能够全方位开拓和培养学生的实践能力、吸引学生进行相关的课题研究。实验项目的改革符合高校转变教育思想的方针,提高人才培养质量的高校教育改革的目标,有一定的教学研究和探索的价值。

轻型马铃薯收获机分离升运装置设计与试验

针对西南丘陵山区马铃薯收获机械短缺、分离升运效果差等问题,设计了一种适宜丘陵山区黏重土壤的链式分离升运装置.通过对分离升运装置薯土分离过程中的力学、运动学、碰撞过程进行理论分析,确定了关键部件结构和工作参数.以机具前进速度、一级分离升运装置线速度、振动机构频率为试验因子,以明薯率、伤薯率作为试验评判标准进行田间试验,建立各评判标准与因子的回归数学模型,分析试验因子对试验评判标准的影响并进行参数优化.结果表明:机具前进速度为0.78 m/s、一级分离升运装置线速度为1.10 m/s、振动机构频率为4.50 Hz时,该收获机明薯率为98.4%,伤薯率为0.7%,理论值与试验值接近,满足马铃薯收获作业要求,优于国家行业标准.

粘重土壤下马铃薯挖掘机分离输送装置优化与试验

在粘性土壤下进行马铃薯收获机械作业时,受到其影响严重,导致采用升运链式的马铃薯挖掘机分离输送装置常常存在升运链尺寸匹配不准确等问题,因此针对在寒地粘重土壤条件下,设计马铃薯挖掘机分离输送装置并利用BP神经网络方法对结构参数进行优化。确定试验因素为机车前进速度、二级升运链尺寸以及其线速度,以明薯率作为试验评价指标,采用二次旋转正交试验为试验设计方案,确定最佳结构参数并采用BP神经网络方法对结构参数进行拟合。得到试验优化结果为机车前进速度为1.793 9 m·s^-1、二级升运链尺寸为2.5 m以及其线速度为0.8 m·s^-1,该参数组合下明薯率为99.5%,高于二次正交回归模型优化得到的明薯率98.3%。试验结果表明,采用BP神经网络方法的函数拟合精度较高,试验结果准确,可以解决农业机械结构设计中相似的优化问题。

猕猴桃烂根原因及其管理防治技术

猕猴桃根系为肉质,其含水量高且呼吸作用强。猕猴桃烂根通常是果园土壤含水量过高或板结黏重及病害导致的。对此,广大种植户要高度重视,采取有力措施进行防治。一、土壤含水量过高。(一)发生原因。猕猴桃是藤本果树,较之其他果树。

梨树栽培及冻害预防技术

1梨树栽培管理技术1.1抓好土壤管理土壤整体水平是影响梨树种植效益的一大因素,如果土壤太过通透、保水性差亦或比较黏重,在栽种之前皆要采取一定措施就地块土壤加以适当改良。例如可以在现有土壤的基础上添加一些黏土,又或在黏土中混合一定量的沙土,皆有助于优化土壤的通透程度及保水能力。

滑切型自激振动减阻深松装置设计与试验

针对长江中下游地区黏重土壤深松作业阻力大的问题,基于滑切和自激振动减阻的原理,设计了滑切型自激振动深松装置。对滑切型铲柄的滑切角及刃口角进行了分析及参数设计,通过有限元分析,表明铲柄强度符合设计要求,自激振动弹簧采用内外双弹簧以减小自激振动装置的结构尺寸。土槽对比试验表明,固定连接方式滑切型深松铲在各速度下相对于传统弧形深松铲减阻7. 79%～8. 81%,自激振动连接方式滑切型深松铲在各速度下相对于传统弧形深松铲减阻15. 45%～20. 05%。田间性能试验表明,深松后各深度下土壤坚实度下降显著,0～10 cm、10～20 cm和20～30 cm深度下土壤坚实度分别减小78. 18%、56. 08%和62. 72%;深松后各深度下土壤容重下降14. 66%～20. 81%,土壤含水率在0～10 cm略有下降,在10～20 cm和20～30 cm略有上升;土壤扰动系数均值为60. 8%,土壤蓬松度均值为11. 9%;深松深度及其稳定性系数符合行业标准,滑切型自激振动深松装置作业质量总体满足作业要求。

多级分离缓冲马铃薯收获机设计与试验

针对云南山地黏土条件下马铃薯机械化收获分离效果差、明薯率低、伤薯率和破皮率较高等问题,采用多级分离振动、多重缓冲和低位侧铺的方式,设计了一种多级分离缓冲马铃薯收获机。在阐述机具整体结构及工作原理的基础上,通过理论计算确定了挖掘装置、多级分离缓冲装置、主动振动装置等主要关键部件的结构参数;建立抛送分离阶段薯土运动模型,获取微波浪形薯土分离相关技术特征;建立马铃薯筛面滑动模型,对薯块的运动特性进行理论分析,得出薯块顺流、回流的运动规律;分析土块在输送分离过程中的碰撞特性,确定了影响分离破碎效果的因素。以含杂率和土壤覆盖度为试验指标,采用二次旋转正交组合试验设计方法进行了空载试验,并利用高速摄影和三轴姿态传感器实时获取分离筛上土壤的分布状态和运动规律,结果表明,分离筛最佳工作参数组合为:一级分离筛线速度1.42 m/s、二级分离筛线速度2.2 m/s、侧输出线速度1 m/s,此时土壤覆盖度69.11%,含杂率2.56%。在分离筛最佳工作参数组合下,以明薯率、破皮率和伤薯率为试验指标进行了田间收获试验,结果表明:当工作速度1.05 m/s、挖掘深度180 mm、振动强度Ⅱ级、筛面倾角22°时,明薯率为99.1%、破皮率为1.41%、伤薯率为1.32%,各项性能指标均符合国家行业标准要求。

装袋型马铃薯联合收获机清选装置研制

针对现有马铃薯联合收获机清选装置除杂率低、伤薯率和破皮率高等问题,该研究以装袋型马铃薯联合收获机为基础,设计了一种适用于黏重土壤条件下的清选装置。该装置通过清选辊与光辊交替排列、两辊差速转动的形式,提升了对马铃薯收获物的清选效果。采用Box-Benhnken响应面试验设计理论,以上料量、装置倾角、清选辊转速、光辊转速、辊距和相对高度为影响因素,以伤薯率、破皮率及除杂率为作业质量评价指标,进行六因素三水平正交试验。建立各影响因素与指标之间的回归数学模型,并分析各因素对响应值的交互影响,同时对模型进行优化求解,获得最优参数组合为:上料量4.3 kg/s、装置倾角10.3°、清选辊转速119 r/min、光辊转速148 r/min、清选辊与光辊的辊距16.8 mm、两辊相对高度40.5 mm,对应的伤薯率为1.06%、破皮率为0.54%、除杂率为96.15%。对优化结果进行田间验证试验,试验结果表明,在最优参数组合下,伤薯率为1.10%、破皮率为0.55%、除杂率为95.04%,满足马铃薯联合收获机的作业性能要求。研究结果可为黏重土壤条件下马铃薯联合收获机清选装置结构设计提供参考。

燕麦实时实地施肥技术初探

为明确黑土条件下燕麦的氮、磷、钾肥最佳施用量,采用"3414"最优回归设计,设3因素、4水平,共14个处理,对燕麦产量、肥料互作等相关数据进行分析,做出肥料拟合方程,为实时实地施肥提供初步数据。研究结果表明,肥料三要素中对产量贡献最大的是N,其次为P、K,在一定施肥量内,产量随着施肥量的增加而增加,从肥料反应方程和互作效应综合分析,N、P、K施用量分别为82.3、57.0、30.5kg/hm2时能获得较高产量。

中牟县大白蒜优质高产栽培技术

中牟县素有蒜乡之称,中牟大白蒜以其品质优良、营养丰富、肉黏味香、辣味适中的特点和较高的药用价值、营养价值享誉中外,还以其个大、皮白、味鲜、营养丰富、表皮紧裹、弹性好、耐贮运之特点备受国内外客商青睐,出口合格率高达94%,出口量占全国总量的70%以上。中牟县地处黄河故道,土壤中富含大蒜生长所必需的钙、磷、铁等物质,极适宜大蒜生长。全县20个乡镇,种植面积约占整个耕地面积的40%以上，