基于大豆玉米带状复合种植下的分带式喷杆喷药机设计与试验

针对大豆玉米带状复合种植模式下的现有喷药机无法分带定向喷施、适用性差的问题,设计一款适应于该模式、具有药物分带定向喷施、喷施高度分带可调节、防止药物发生带间飘移功能的自走式喷杆喷药机。根据4+2大豆玉米带状复合种植模式的农艺要求,确定整机机构方案;确定喷药机的喷杆高度调节装置、喷杆折叠装置和防飘移装置三个关键装置方案并进行结构设计。在灌云县大豆农场种植基地,对样机的高度调节性、可折叠性及防飘移性进行试验验证。结果表明,高度调节、折叠装置可以有效满足作业需求,防飘装置能够减少92.52%的液滴飘移,能够满足对玉米大豆的化学除草阶段及化学控旺阶段作业要求。

防撞护栏对公路风吹雪雪害作用机理研究

随着中国交通强国战略的持续推进,高等级公路在路网中的比重持续增加,交通安全设施的布设数量也越来越多。内蒙古自治区锡林郭勒盟冬季漫长、风力强劲,是中国深受风吹雪灾害影响的典型地区之一,通过实地调查发现,因交通安全设施导致的“道路雪阻”“视程障碍”等公路风吹雪雪害问题日益突出,严重制约了公路交通运输功能的有效发挥,严重影响了当地经济和社会发展。其中,防撞护栏诱发风吹雪雪害的路段数和严重程度远超其他交通安全设施。因此,该文基于锡林郭勒盟公路风吹雪雪害的实地调查与分析,通过计算机仿真的方法,主要研究作为公路交通安全设施的防撞护栏对整体式公路路基断面风速流场的影响与作用规律,弥补防撞护栏对风吹雪雪害形成机理研究方面的滞后与欠缺,同时也为中国风吹雪地区公路防撞护栏的布设与雪害防治提供理论依据。

基于无人机果树冠层卷吸效应的窄弧扇形防漂移喷嘴设计

针对植保无人机对果树冠层喷洒易产生的药液漂移问题,结合植保无人机对果树喷洒时产生的卷吸效应和扇形喷嘴雾化原理,设计了一种窄弧扇形喷嘴结构,并通过对不同冠层压力损失系数下的喷洒过程进行仿真分析,得到最佳防漂移的窄弧扇形喷嘴结构参数。研究结果表明:喷嘴内径增大,液膜与液带结构趋于稳定,液滴分布均匀,沉积率呈先降后升趋势;冠层压力损失系数降低,粒径频谱宽度减小,但沉积率总体提高;对较厚冠层果树植保时,选择内径1.3 mm、狭缝宽度0.15 mm的喷嘴,防漂移性能较好;对较薄冠层果树植保时,选择内径1.03 mm、狭缝宽度0.2 mm的喷嘴,防漂移性能较好;采用窄弧扇形喷嘴的液滴频谱宽度>0.7,沉积率>94.1%。

喷杆式喷雾机降低药液喷雾漂移技术研究

通过对喷杆式喷雾机降低药液喷雾漂移技术的研究,加强植保工作者在农作物保护过程中对环境保护的重视,在提高喷雾效率的同时更要注重环境保护。通过对喷杆式喷雾机降低药液喷雾漂移的先进技术分析,对植保机械产品研发工作者在产品开发中的技术方向提供启发。

QC小组活动在金川水电站混凝土防渗墙施工中的应用

金川水电站工程截流后,为确保坝址下游及工程防汛安全、工程发电工期目标按期实现,针对深厚含漂(孤)石覆盖层基础,通过QC小组活动,创新研发含漂地层混凝土防渗墙优质高效造孔方法,提前完成主河床围堰防渗墙造孔施工,并产生223.63万元经济效益。

转载式防飘带装置在倾角巷道带式输送机中应用

赵庄煤矿四采区回风巷上山掘进期间巷道倾角大,安装传统SSJ型带式输送机进行煤矸运输时出现严重“飘带”现象,制约了巷道煤矸安全高效运输。针对这一问题,分析了传统安装压带轮和多部输送机搭接等方案,设计了一套转载式防飘带装置。通过实际应用效果来看,该装置投入使用后成功解决了大倾角巷道带式输送机“飘带、跑偏”等技术难题,取得了显著应用成效。

伞形风场式防飘喷雾装置沉积特性研究

为提高风送式喷雾机对果树冠层区域的雾滴沉积量,减少果树行间雾滴飘移,解决环境风速气流导致冠层雾滴沉积量不均匀问题,设计了一种伞形风场式防飘喷雾装置,采用仿真试验与物理试验相结合的方式探究防飘喷雾装置调节机构对防飘喷雾装置伞形风场的影响。以防飘喷雾装置出口直径、侧风风速、喷雾压力为因素,分别进行单因素和三因素三水平的苹果树冠层雾滴飘移沉积试验,探析伞形风场对雾滴冠层沉积效果的影响规律。结果表明:雾滴飘移率、质量中心距、雾滴沉积分布变异系数较普通气流分别降低27.5%、16.2%和7%。3种因素对雾滴沉积特性均有较为显著的影响,其影响由大到小依次为:侧风风速、喷雾压力、出口直径。利用多岛遗传算法优化获得沉积量最高的施药参数,当侧风风速为2 m/s、喷雾压力为0.4 MPa、出口直径为70 mm时,雾滴沉积量最优值为6.34μL/cm^(2),最优组合情况下的实际验证值为5.96μL/cm^(2),差异率仅为5.9%,试验验证结果与模型预测基本吻合。

农药精准施用技术与装备研究现状及展望

农药安全高效应用已成为全行业的共识,农药的精准施用可减少农药的浪费,并降低施药过程中带来的环境污染、农产品安全和健康危害等风险。农药精准施用为精准农业的重要组成部分。针对农药精准施用技术中的变量施药技术、雾滴飘移防控技术和在线混药技术,分析国内外研究现状和装备运用情况。目前农药精准施用存在专用关键部件自主化程度较低、精准施药装备轻简化程度不够、精准施药技术与农药剂型、作物种植模式、气象条件的结合研究缺乏等问题,对农药精准施用发展提出3点展望:加大基础研究投入,提升关键部件及模块的国产化水平;推动装备轻简化、模块化发展,增强通用性和互换性,降低应用成本;促进多学科交叉融合,提高智能化作业精度与质量。

载人航天器舱外在轨维修设计与实现

在航天员的参与下,载人航天器舱外设备的维修更换给航天器的长寿命运行提供了途径。为此,文章提出适用于舱外在轨维修的技术解决途径,以载人航天器舱外摄像机为例,对摄像机标志、操作机械接口、电接口、航天员抓握、防飘等方面进行了维修性设计。对我国载人航天器舱外摄像机的维修过程开展仿真和在轨维修试验,验证了舱外摄像机维修设计的正确性和合理性。该设计可为我国载人航天器设备的维修性设计提供参考。

垂直起降运载火箭着陆段抗漂移控制算法

针对垂直返回火箭着陆段高精度控制的难点,提出一种抗漂移控制算法,以动力显式制导和PID控制为基础,设计了基于陀螺和加表信息的干扰观测器,用于估计环境干扰、液体晃动、结构偏差及模型不确定性等引起的干扰力和干扰力矩,通过伺服摆角和程序角补偿,平衡了力和力矩的干扰。仿真结果表明,该方法求解方便,工程实践性强,采用抗漂移控制算法相比于传统控制,姿态控制精度有较大提升,轨迹漂移量缩小50%以上,能为工程实践提供很好的支撑。

果园风送式喷雾机气流速度场模拟及试验验证

为了研究果园风送式喷雾机气流速度场速度分布特性及各因素的影响规律,揭示果园风送式喷雾机的工作机理,基于CFD模拟建立了HardiLB-255型果园风送式喷雾机气流场速度分布模型。设计试验验证了模拟结果,并模拟获得了其气流速度场的分布特性。研究表明,进口气流速度变化对喷雾机气流速度场分布特性无显著影响;与风扇中心距离不同的截面上气流速度分布的规律有差异;而喷头体对气流速度场分布特性有显著影响,能使气流速度分布产生波动。模拟和试验结果的对比表明,不同条件下,所建模型能较准确模拟喷雾机气流速度场的分布。

助剂类型及浓度对不同喷头雾滴飘移的影响

为探究助剂类型及浓度对不同喷头飘移的影响,该研究利用风速、温度、湿度可调风洞及荧光分析仪spectrofluorophotometor RF-1501比较分析了不同浓度抗蒸发助剂Agrospred 730(又名AS-2)、防飘移助剂Break—thru Vibrant、Silwet DRS-60、Greenwet 360对离心喷头、平面扇形雾喷头Lechler ST 110-015、空心圆锥雾喷头TR 80-015以及德国联邦农作物研究中心施药技术研究所(Julius-Kühn-Institut,JKI)规范中的对比参考喷头Lumark F110-03的飘移潜在指数(drift potential index,DIX)的影响,并利用spraytec雾滴粒径仪测试其雾滴体积中径(volume median diameter,VMD)。结果表明:AS-2的体积分数为0.05%时,与水相比可将离心喷头DIX增加81.8%,VMD增加16.7%;Silwet DRS-60、Break—thru Vibrant、Greenwet 360体积分数分别为0.8%、0.4%、0.3%时防飘效果最好,对TR80-015防飘效果最为显著,可将其DIX(相比于水)依次减小98.7%、58.2%和80.1%,3种助剂分别在上述体积分数下对3种液力式喷头的防飘效果均依次为TR80-015>ST110-015>Lumark F110-03;对于助剂Silwet DRS-60和Greenwet 360,VMD<75μm的雾滴所占体积百分比越大,喷头DIX越大,二者之间呈现正相关性(相关系数R>0.5);VMD越大,喷头DIX越小,即VMD变化与DIX变化呈现负相关性,VMD及VMD<75μm的雾滴所占体积百分比均为影响喷头DIX的重要因素。该研究可为田间实际生产中助剂的添加与选择提供依据,为进一步研究新型农药助剂、新型喷头及喷雾设备的生产提供理论基础。

“Π”型循环喷雾机防飘性能试验

为适应篱架型作物病虫害防治要求,研制了能够将未沉积在靶标上的农药雾滴截留回收再利用的循环喷雾机,并与传统果园风送喷雾机进行了防飘性能对比试验。结果表明:在作业行下风向,"Π"型循环喷雾机空中飘失的药液比传统果园风送喷雾机减少了97.9%;在飘失距离内的地面飘失量比常规果园风送喷雾机减少了99.3%。

挡板导流式喷雾机的防飘性能试验

为了测试新研制的挡板导流式喷雾机的防飘性能,本文对其与常规喷雾进行了仿真模拟试验与田间试验的对比研究。结果表明挡板导流式喷雾机改变了喷头周围的流场,使气流的水平速度减小,并产生了垂直向下的气流,减少了雾滴飘失的潜能并胁迫雾滴向靶标沉积。药液在小麦中、下冠层的沉积量分别增加了119.2%和112.3%,在冠层上总的沉积量增加了20.3%。上、中、下冠层叶面药液沉积量的变异系数分别为7.85%、6.37%和8.71%,都小于常规喷雾。

风幕式喷杆喷雾气液两相流数值模拟

建立了风幕式喷杆喷雾的数值计算模型并运用Fluent软件对其气液两相流场进行了模拟研究,分别研究了风幕气流、风幕出风口与喷口水平及垂直相对位置和喷施角度对于喷雾流场的影响。研究结果表明:随着风幕风速的逐步增大,风幕气流对于气相流场和喷出雾滴的影响逐步增大;当风幕出风口与喷口在水平方向拥有合理的距离时,风幕气流能够发挥较好的防飘移作用;风幕气流在垂直方向远离喷口等效于风幕气流速度的减小,因而其防飘移效果逐步变差;喷施角度变大后雾滴的垂直方向动能变小,有更多的雾滴因为其垂直方向动能的衰减而难以到达采样面,从而造成雾滴群的防飘移性能逐步变差。

多气流协同式果园V形防飘喷雾装置设计与试验

为提高果园风送式喷雾靶标区域沉积量,减少果树行间雾滴飘移,在常规气流辅助喷雾基础上,设计了一种多气流协同式V形防飘喷雾装置,通过CFD仿真验证其防飘效果。以V形风场风速、横风风速、喷雾压力为因素,分别进行单因素和三因素三水平的苹果树冠层雾滴飘移沉积试验,探析多气流V形风场对雾滴冠层沉积效果的影响规律。结果表明,当横风风速为3 m/s时,多气流协同作用的雾滴沉积密度、沉积量较单一气流分别提高了28.7%、17.4%,飘移量降低了21.8%;且3种因素对雾滴沉积特性都有显著影响,由大到小依次为:V形风场风速、横风风速、喷雾压力。通过响应面建立了雾滴沉积量预测优化模型,当横风风速为2 m/s、喷雾压力为0.52 MPa、V形风场风速为21.8 m/s时,雾滴沉积量最优值为4.81μL/cm^(2),田间试验结果为4.72μL/cm^(2),与雾滴沉积模型预测基本一致。

锥形风场式防飘移装置雾滴沉积特性研究

喷雾机械在进行植保作业时雾滴飘移和沉降是影响作业效果的重要因素。为减少雾滴飘移和非靶标区域内的无效沉降,设计了一种锥形风场式防飘移装置,以锥风风速、侧风风速、喷雾压力为因素,通过三因素三水平室内雾滴飘移沉积试验,明晰锥形风场对雾滴沉积效果的影响规律。结果表明:3种因素对雾滴的沉积特性都有较为显著的影响,其影响由大到小依次为:锥风风速、侧风风速、喷雾压力。当侧风风速为2 m/s时,有锥风作用的雾滴体积中径较无锥风平均降低了11.7%,雾滴覆盖率、沉积密度、沉积量分别提高了21.9%、26.7%、22.6%。响应曲面模型优化结果显示,当侧风风速2 m/s、喷雾压力为0.34 MPa、锥风风速为16.53 m/s时,雾滴沉积量最优值为3.14μL/cm^2。当侧风风速大于2 m/s时,应该降低喷雾压力、增大锥风风速,从而保证较优的雾滴沉积量。试验验证结果与模型预测基本吻合。

改进的基于在线Boosting的目标跟踪方法

针对被跟踪目标发生严重遮挡、暂时离开跟踪画面或位移发生重大变化时,采用基于在线Boosting跟踪的邻近区间更新算法导致错误累积进而产生漂移甚至跟踪失败的问题,提出一种改进的基于在线Boosting的目标跟踪方法。由在线Boosting算法对分类器特征库进行更新,使用卡尔曼滤波动态更新阈值,使系统能根据跟踪目标的置信度自动用获取到的局部特征对阈值做相应调整。当运动目标的置信度低于下限阈值时,采用Blob跟踪方法,根据颜色和空间上的相似性将目标分割为多个区域,每个区域包含有区域号、位置、大小信息,随机选取一个进入在线Boosting跟踪模块进行检测,直到获取到置信度达到上限阈值时,切换到邻近区域更新算法进行跟踪。对不同视频序列测试的结果表明,与传统在线Boosting算法和其他跟踪算法相比,所提出算法能快速准确获取跟踪目标并具有更强的鲁棒性。

光伏发电并网系统孤岛检测方法的分析与改进

主动频率偏移(AFD)法是孤岛检测的主要方法之一。分析了AFD法的基本原理和优缺点,并按先检测频率变化再确定斩波率的思想对传统AFD法进行了改进。改进后的方法的运行指标以IEEEStd929—2000为依据,适应中国电力系统要求。基于Simulink软件包的仿真结果表明,改进后的方法加快了检测速度,减小了检测盲区,还减少了对电力系统的谐波污染。

心电图机ADS功能异常的原因分析

目的:研究心电图机ADS功能异常现象的可能原因。方法:从数字滤波、时间常数及频率混叠等方面进行分析和研究心电图机ADS功能异常现象。结果:厂家提供技术资料中的数字滤波方法及时间常数偏小,可能引起心电图机低频信号失真、频率混叠等,导致心电图机高频信号缓慢飘移。结论:数字滤波、时间常数及频率混叠等是造成部分心电图机ADS功能异常现象的原因。