整杆式甘蔗收获机喂入量识别方法研究

甘蔗收获机输送系统堵塞是影响收获机工作效率的主要因素之一,而喂入量过大是导致收获机堵塞情况发生的主要原因。在甘蔗输送条件复杂情况下传统的接触式检测方法存在精度降低等问题,所以提出一种基于视觉识别检测喂入量的方法。为提高喂入量的计算精度,通过改进的SGBM算法建立三维数据模型,在优化过程中利用SIFT进行特征提取,提高算法在遮挡等复杂情况下对甘蔗的三维重建精度和鲁棒性,最后进行喂入量计算。试验结果表明,在喂入1~5根甘蔗时,改进后的算法平均体积误差分别减少3.26%、5.68%、6.32%、8.45%、7.81%,存在蔗叶遮挡时分别减少6.29%、4.24%、6.15%、12%、10.28%,该方法实现在输送样机上对甘蔗喂入量的准确识别。

长江中游地区油菜生产全程机械化技术进展与建议

油菜是我国重要的油料作物,长江中游地区湖北、湖南、江西三省光温资源丰富、越冬春化条件适宜,是我国油菜的主要种植区,播种面积约占全国总面积的42%,且保有冬闲田面积超3467千公顷,极具发展潜力。长江中游地区三省油菜耕种收综合机械化率均高于全国平均水平,全程机械化发展在全国冬油菜产区具有引领示范作用。为此,本文分析了长江中游地区油菜产业的基本情况和现存问题,对耕整地、播种、收获关键环节机械化和智能化技术进行梳理,形成可推广的油菜生产全程机械化技术路线。比较分析该地区冬闲田油菜生产“耕、种、收”环节的技术需求特点、推广应用难点,明确该地区冬闲田油菜生产技术模式呈半机械化、机械化到智能化的发展趋势。各环节的技术发展路径依次为“防堵防黏防缠绕、高速高效低耗”的机械化耕整地技术,一次性完成多道作业工序的耕播集成技术,高效低耗低损的油菜机械化收获技术,联合收获和分段收获协同发展,油菜多功能开发利用的饲用、菜用、肥用机械化技术和油菜生产智能化技术应加快研发应用。为积极响应国家油料作物扩种的要求和实现2025年油菜机械化水平提升的目标,提出了长江中游地区冬闲田油菜全程机械化技术推广应用的若干政策建议。

肥管前置式小麦宽苗带旋耕施肥播种机设计与试验

针对传统小麦宽苗带旋耕施肥播种机存在的播深一致性差、易壅堵等问题,该研究采用肥管与滑刀的组合设计,将滑刀式开沟排肥管前置于宽苗带旋耕刀组工作范围间隙中,实现了滑刀式开沟排肥管和旋耕刀组的耦合作业。通过理论分析和计算确定了滑刀式开沟排肥管刃线的基本参数、旋耕刀组的排列方式以及耦合作业原理,并构建相应的离散元仿真模型。通过仿真试验对滑刀式开沟排肥管和肥管前置式宽苗带旋耕刀组作业效果进行了试验验证。试验表明,终止滑切角为40°时滑刀式开沟排肥管所受牵引阻力最小,此外肥管前置式宽苗带旋耕刀组设计可以有效避免肥沟对播深一致性的影响,提升播深一致性。田间试验表明,机具前进速度1.11 m/s时,肥管前置式小麦宽苗带旋耕施肥播种机能够实现宽苗带播种作业,且播深合格率达94.36%,变异系数为3.79%,播深一致性表现好。此外,肥管前置与旋耕刀的配合可以使肥料在种床形成“倒三角”空间立体分布,有益于作物早期的养分吸收,也进一步避免了因肥管与种子分布器间距小导致的壅堵现象,提高了机具的通过性,满足宽苗带小麦种植需求。研究结果可为小麦宽苗带播种装置的研发与优化提供支撑。

水稻生产全程机械化技术研究

水稻是我国重要的粮食作物,约占我国粮食作物种植面积的30%左右,在我国粮食生产中具有不可替代的作用。实现水稻生产全程机械化是实现农业现代化重要内容之一,但是,目前我国水稻机械化种植、插秧和收获技术与国外先进技术相比具有一定的差异性。针对以上问题,该文系统论述了水稻耕整地机械化技术、水稻种植机械化技术、水稻施肥机械化技术和水稻机械化收获技术的基本技术特征与常见的机械类型。研究结果以期为提升水稻机械化生产技术提供理论参考。

马铃薯机械操作与维修技术

马铃薯机械的正确操作、安全使用和定期保养是提高马铃薯机械田间工作效率、延长机器使用寿命和保障操作人员身体健康的重要技术保障与前提,因此,系统论述了马铃薯不同机械的基本结构、技术参数、操作技术和保养要求,研究结果旨在为形成完善的马铃薯机械规范操作和保养体系提供参考,对于提高农户的专业知识具有重要意义。

食葵割台落粒损失和籽粒表皮损伤关键影响因素分析

食葵联合收获机田间作业时,割台拨禾轮在拨禾过程中碰撞葵盘造成葵盘落粒,在螺旋输送器输送籽粒和葵盘过程中,籽粒表皮受到摩擦作用力导致表皮损伤,此外割台剧烈振动也会引起茎秆抖动,进而造成葵盘落粒。针对上述问题,该研究对适收期内不同含水率下食葵收获过程中割台碰撞、振动作用对葵盘落粒损失以及摩擦作用对籽粒表皮损伤的影响规律进行试验研究,明确食葵较佳收获时期,提高食葵收获作业效果。首先,开展拨禾轮与葵盘碰撞作用对落粒损失影响试验和螺旋输送器输送过程对食葵籽粒表皮损伤影响试验,结果表明籽粒含水率与落粒损失率呈极显著负相关(P<0.01),与籽粒表皮损伤率呈极显著正相关(P<0.01)。其次,根据食葵收获对籽粒损失率和损伤率的要求确定了落粒损失率和籽粒表皮损伤率对收获效果的影响权重分别为0.54和0.46,通过目标函数寻优得出籽粒含水率为9%~13%为食葵较佳收获期。最后,基于Default Shaker液压振动台研究联合收获机主要振动频率范围内(1~40 Hz)的振动激励对落粒损失的影响,结果表明,食葵植株在7Hz振动激励作用下葵盘落粒损失率最大为1.5%。试验结果可为割台关键部件运行参数的优化奠定基础。

小麦超窄行免耕播种与均间隙高产栽培技术研究

常规小麦播种亩穗数在35-50万穗,为了实现小麦高产,增加小麦亩穗数是其主要途径之一,但是人工小麦乱散播种虽然增大了小麦亩穗数,但是成穗率低、水肥消耗大,小麦植株平均间隙也没有减少,土地水肥资源得不到充分利用。因此,有必要研究一种小麦超窄行均间隙全苗免耕播种机,适度增加小麦亩穗数,提高小麦植株平均间隙,平均利用土壤水肥资源,提高小麦单产。小麦均间隙全苗高产栽培技术机械化播种,实现农机与农艺相结合,满足均间隙全苗高产栽培技术的农艺要求。

马铃薯机械发展现状、存在问题及发展趋势

按照生产农艺过程,马铃薯机械主要分为播种机械、中耕机械及收获机械三大类。为此,介绍了国内外不同类型马铃薯机械的特点及在作业过程中表现出的优势和不足。最后,综合国内外马铃薯相关机械的发展现状和存在的问题,针对我国马铃薯机械发展趋势进行了阐述,旨在为今后国内马铃薯机械的发展提供参考。

基于离散元的排种器排种室内玉米种群运动规律

高寒干旱地区免耕地表播种作业时,排种器振动与种群运动状态对气吸式排种器的吸种性能有较大影响。为研究气吸式免耕播种机在免耕地表作业时排种器振动参数及振动对排种器内玉米种群运动的影响规律,该文采用BK加速度传感器和Pulse LAN-XI振动测试系统,对2BM-5型气吸式免耕播种机在免耕地表作业时排种器振动特性进行了测试,并应用Matlab软件对振动信号进行了分析。在此基础上基于离散元法模拟了在田间作业振动条件下玉米种群运动规律,并基于室内台架试验进行了验证。播种机田间作业振动信号分析结果表明：播种机前进速度为2、3、4、5、6、7 km/h时,排种器振动的位移功率谱密度较大值的频率为5、6、7 Hz,排种器振动的幅值由2.4到7.9 mm线性增加。由离散元方法仿真得到了种子室内玉米种群最大速度、种群平均速度与播种机作业速度的拟合曲线。台架验证结果表明：气吸式排种器排种性能较好的作业速度为3～5 km/h,较好的振动幅值为6 mm;种群最大速度范围为0.120 3～0.224 3 m/s,种群平均速度范围为0.080 7～0.141 3 m/s,吸种区种群最大速度范围为0.127～0.26 m/s时,气吸式排种器吸种性能较好。该研究可为免耕播种机气吸式排种器吸种性能的提高提供参考。

东北垄作区机械免耕播种工艺(英文)

为了建立东北地区垄作保护性耕作工艺模式,并为其配套机具的优化设计提供理论指导。该文针对东北垄作区的保护性耕作,论述了国内外垄作耕法的概况。该文论述了国内外垄作耕法的概况。在调查研究的基础上,结合课题科研实践提出了垄作耕法的垄形断面图,构建了机械免耕播种种床土壤耕作的几何模型与相关尺寸。从田间调查与测试结果,以几何模型为依据,对2种形式(滚动圆盘式,条带旋耕式)玉米垄作免耕播种机进行了研究、分析与评价。研究表明,滚动圆盘式破茬与清垄方案符合玉米垄作几何模型要求,但仍需研发新型破茬圆盘犁刀以减小工作阻力,研发新的加载技术,保持机器对下压力的需求。该研究可为垄作免耕播种机的创新设计、改进与评价提供科学依据与方法。

4LZZ-1.0型小区稻麦联合收割机的研制及试验

针对中国田间育种机械化程度低、缺乏小区育种作业装备的现状,结合国内小区稻麦种植模式和农艺要求,研制出了4LZZ-1.0型小区稻麦联合收割机。对机器整体设计方案进行了描述,并对气力辅助割台装置、脱粒装置、清选装置、气力输送装置等进行了设计,确定其关键参数。该装备采用静液压轮行走装置和全喂入收获方式,可一次完成育种小区稻麦的分禾、扶禾、切割、喂入、脱粒、清选、清种、份量装袋等工序。样机田间小区收获试验表明,该样机作业性能稳定,生产率39.4小区(4.7 m×2.7 m)/h、脱净率99.97%、含杂率1.46%、破碎率0.04%、损失率1%、小区时隔50.94s、混种率0,各项性能指标均达到或超过了设计指标和相关标准。

西南丘陵山地油菜机播机收的试验研究

为研究西南丘陵区油菜机械化生产技术,该文以渝黄4号、中双11、川杂NH352、中油6303为材料,研究了油菜机播机收对油菜产量、机收减收率以及效益等方面的影响。结果表明:对渝黄4号,2BM-2A2型油菜直播机播种优于2BYF-6油菜免耕直播联合播种机,其播种量为3.0 kg/hm2,播种效率为0.07 hm2/h,出苗数为30.7×104株/hm2;机直播产量比人工撒播低13.2%,但比育苗移栽高3.8%。各品种中,中双11机直播产量最高,为3573.75 kg/hm2,中油6303机收的减收率最低,为11.21%。渝黄4号机收机播纯收益最高,为8790元/hm2。因而,在丘陵山地选择适宜的品种、机型可实现丘陵区油菜的机械化生产,并达到高产高效的目的。

不同耕种方式对沿黄稻茬麦田土壤因子及小麦生育的影响

对沿黄稻茬麦田不同耕种方式的生态效应进行了系统研究．结果表明，旋耕条播是沿黄稻茬小麦高产的最佳播种方式，与免耕播种相比，其耕层温度高，土壤容重小，耕层含水量适宜，肥效高而持久，麦田群体和个体发育好，分蘖成穗率高，千粒重及产量最高．

大型耕整播种机械节能增效机械化技术模式试验研究

我国是农业大国,新时代应以绿色发展引领农业生产。为此,结合玉米秸秆粉碎还田生产需求,在东北松嫩平原齐齐哈尔富拉尔基黑土区进行了深翻、深松、松旋和旋耕4种耕整播种节能增效机械化技术模式试验研究。结果表明:在活动积温和降水较好的碳酸盐黑钙土生境条件下,深翻耕整播种机械化技术模式土壤和产量性状指标表现最优,但节能性能与深松耕整播种机械化技术模式相比差别显著。深松耕整播种机械化技术模式节能表现最优,土壤和产量性状指标表现与深翻耕整播种机械化技术模式相比差别不显著。综合分析表明,深松耕整播种节能增效机械化技术模式优化匹配方法表现最优。

基于五杆机构的注射式免耕播种成穴轨迹分析与参数求解

针对特殊轨迹要求进行机构分析与参数求解,为注射式免耕播种模式的实施奠定基础。轨迹形成机构基于五杆机构设计,在建立机构数学模型的基础上,分析双曲柄等速五杆机构的存在条件及空间约束;给定成穴点相对轨迹的可行域,利用CATIA(computer aided three-dimensional interactive application)进行参数化建模、运动仿真及轨迹绘制;运用轨迹区域定位法,研究成穴器端点的区域轨迹分布特性;运用数值循环比较法,研究参数对轨迹的影响规律,结合约束条件,求得对应不同株距的结构调整参数与作业参数组合,可形成251.2~344.7 mm竖直方向的有效作业轨迹。样机试验及高速影像分析表明,基于五杆的免耕播种轨迹形成机构能够在秸秆高度还田的情况下带动成穴器完成打穴作业,能有效穿透秸秆并按要求成穴,刮带现象少。研究也证实了轨迹区域定位与数值循环比较法相结合可有效提高五杆机构参数组合求解的效率,为实现大长短轴比的类椭圆形轨迹的五杆机构参数的求解提供有效的方法。

江西省油菜机械化生产模式与应用分析

从种植面积,产量、技术及应用效果等方面深入分析了江西油菜机械化生产的主推模式和技术要求,探讨了江西油菜机械化发展的趋势。

黑龙江省牧草种子收获机械现状及发展

长期以来,我国的草种采集(收获)主要依靠手工作业,生产效率低、损失大、成本高、质量差,由此造成的草种产量不足,影响了人工草地种植面积,同时草种质量不高影响了牧草质量。要从根本上解决这些问题,必须实现牧草种子收获机械化。为此,简要介绍了黑龙江省牧草种子收获机械的现状,分析了黑龙江省牧草种子收获机械落后的原因,比较了各种牧草种子收获机械的综合性能,提出了黑龙江省发展牧草种子收获机械的措施。

悬挂式耕整播种机械作业阻力测试技术探究

悬挂式耕整播种机械是农业机械的重要组成部分,其作业阻力测试对揭示生境—机器—作物系统节能增效规律、研发推广节能型的耕整播种机械具有重要意义。为此,针对悬挂式耕整播种机械作业阻力测试现状及问题,分析了国内外悬挂式耕整播种机械作业阻力主要测试技术原理、优缺点及发展方向,提出了一种新型悬挂式农机具作业阻力测试系统技术方案,并设计了悬挂式农机具作业阻力测试轴销剪切式测力传感器。

小区种子收获机械的研究现状与发展

农业试验小区是选育良种、改进栽培技术、进行品种对比试验的基地。小区收获是田间育种试验获得正确试验结果的重要环节。介绍了田间育种的机械化发展,并着重阐述了小区种子收获机械的国内外研究现状,分析了中国小区种子收获机械发展中存在的问题并提出了相应的对策。

牧草种植及生产机械化技术

牧草是发展畜禽生产,特别是草食家畜生产的基础,牧草中不仅含有家畜必需的各种营养物质,还含有对维持反刍家畜健康特别重要的粗纤维,这是粮食与其他饲料所不能替代的。我国是牧草生产大国,但牧草生产机械化水平却不高,不仅影响了牧草的产量、质量,也影响了农牧民收益。为了生产优质的牧草,该文介绍了牧草种植及生产机械化技术,包括播种、田间管理和收获等环节。