农业机械耕作部件磨损性能试验研究现状

农业机械耕作部件磨损性能影响整机的工作效率、作业质量,磨损严重时会造成巨大的经济损失。为评价不同材料、结构、土壤类型、工作参数等对耕作部件磨损性能的影响,研究一系列耕作部件磨损性能试验方法。综述田间试验、实验室试验和数值模拟等耕作部件磨损性能试验方法的国内外研究发展现状,重点阐述磨粒磨损试验、小型土壤环境磨损试验及土槽试验等实验室磨损性能试验的特点及发展趋势。田间试验结果准确,但受环境影响大,重现性差,而且能耗大、经济性不好;实验室试验能高效地筛选耕作部件材料,但在磨损数据的实时采集方面还有不足,且未与田间磨损试验建立关联;数值模拟方法可以有效地模拟部件与土壤之间的相互作用,有助于部件的结构和工作参数优化,但在多因素环境耦合及模拟精度等方面还有不足。对未来农机耕作部件磨损性能试验研究的发展方向提出加快农机耕作部件磨损性能数据库的建立、健全试验规范和评价标准、提高数值模拟精度等建议。

棉花种植机械化关键技术与装备研究进展

作为棉花产业发展的基础环节,棉花种植机械化是制约棉花产业发展的重要瓶颈。实现棉花种植机械化是棉花产业发展方式转变、提质增效、提升国际市场竞争力的重要途径之一,也是棉花产业全程机械化和规模化的研究重点。该文总结了中国棉花种植现状和特点,阐述了国内外典型棉花种植机械化关键技术与装备的研究现状,重点剖析了棉花育苗移栽和直播2种主要种植技术与装备发展动态。在此基础上,结合精准农业背景和棉花产业生产发展要求,归纳了现有棉花种植机械化技术与装备面临的机会和挑战,提出未来的研究方向和发展建议,以期为棉花种植机械化技术研究与装备创新设计提供参考。

农业机械电液控制技术发展现状及展望

电液控制技术作为农业机械关键技术之一,对于增强机械性能、提升操作便捷性和提高生产效率具有显著影响。综述了农业机械电液控制技术发展现状,通过具体案例,展示先进电液控制元件及系统在提升农业机械整体性能,特别是在模块化订制、智能化控制、电驱高效节能等方面的作用和潜力。未来以人工智能和物联网为代表的先进技术将与电液控制系统相结合,进一步推动农业机械向智能化和无人化方向发展。

丘陵山区农业机械研究现状及发展建议

丘陵山区是我国农业机械化发展的薄弱区域,从丘陵山区农业机械设计、模块化设计方法和机组作业协同控制等方面对我国丘陵山区农业机械的研究现状进行分析,并指出我国丘陵山区农业机械开发方面仍存在创新设计方法不足、机组作业协同控制效果差和智能化程度低的问题。结合现代设计技术,从电气化、数字化和智能化的角度针对丘陵山区农业机械驱动方式的电气化升级、多源驱动高效传动动力底盘的模块化设计、数据驱动建模和智能协同控制方面对丘陵山区农业机械发展提出建议。

马铃薯机械化收获技术进展与展望

马铃薯是我国第四大粮食作物,种植面积和产量均居世界第一,但机械化收获技术水平与快速发展的马铃薯产业仍然不相匹配,与欧美发达国家相比存在较大差距。为此,基于国内外马铃薯机械化收获技术研究现状,分别对马铃薯分段和联合收获中关键技术的研究进展进行归类和阐述,并对马铃薯机械化收获技术发展趋势进行展望,旨在为从事马铃薯机械化收获技术研究的工程技术人员提供参考。

农业装备运维与作业服务管理信息化技术研究进展

智能农业装备是信息化、自动化、智能化的综合体,其智能化水平主要表现在作业过程状态感知、数据分析、科学决策与自主控制等先进技术的应用。目前,我国农业装备在作业服务方面主要存在故障自动监测实用性差、维修服务资源配置失衡以及服务调度成本高等问题。本文以农业装备中典型机具——联合收获机为例,重点综述了国内外联合收获机运维服务管理相关典型技术的现状和特点,阐述和剖析了农业装备远程运维服务平台、作业数据监测、多机协同作业以及运维服务优化等方面的研究现状和发展动态。阐述了运维服务管理平台总体构架与技术进展;并分别阐述了作业工况、作业质量感知与车载终端管理等远程运维数据监测技术研究进展,路径规划、协同控制与任务分配等多机协同作业技术研究进展,故障诊断预测、维修策略与群体调度等运维服务优化技术研究进展;最后,结合实际应用场景,总结分析了农业装备运维服务管理技术所面临的挑战和机遇,提出了农业装备信息化管理技术的未来发展方向;并指出我国农业装备运维服务管理信息化技术未来研究方向。

新时代农业装备攻关创新路径研究

农业装备是新时代稳定粮食生产和推进乡村振兴的重要科技支撑。通过分析全球形势、国内需求及问题难点,研究了我国农业装备的攻关创新路径,提出自主可控的发展目标,以及高性能智能化重大农业装备攻关的重点领域,包括基础共性技术、大田生产、农业动力、种苗、工厂化设施和智慧农业等技术或装备,为相关科技管理部门优化研究布局提供参考。

我国农业机器人创新发展研究

农业机器人技术将引领我国农业装备向智能化和信息化方向发展,并带来农业生产方式社会化变革。本文首先分析了全球农业机器人技术及产业发展现状,然后从关键技术、创新布局以及产业规模等方面剖析了现阶段我国农业机器人发展的制约因素;最后,提出了我国农业机器人科技创新的发展建议,构建核心层、紧密层、扩展层互动发展的新格局,引领和培育农业装备未来新产业。

我国农业数据发展现状及确权必要性

近年来,随着科技的迅速发展,传统农业也正在被人工智能、大数据、云计算等先进技术进行重构和升级,数字农业成为数字经济的重要组成部分。农业数据的保护和利用也因此成为普遍关注的重大问题,相关数据的采集、数据标注和确权、数据交易和保护等都可转化为产业价值。为促进数字经济发展和数据治理,我国出台了一系列政策法规,增设了国家数据局及数据交易所等组织机构,但目前数据确权的法律法规暂未出台,基于农业数据确权的机制尚未建立,对农业数据造成一定的隐患,对释放农业数据要素价值、促进数字农业各环节参与者共享数字经济发展红利造成一定影响。立足农业数据各环节现状,分析了农业数据存在的风险隐患,围绕农业数据确权的必要性进行讨论,为相关企业、机构及学者推进农业数据确权的路径探索、机制建立提供一定的理论基础。

基于TRIZ理论的玉米秸秆综合利用分析——以齐齐哈尔某新能源电力有限公司为例

我国种植玉米每年都产生大量的玉米秸秆。虽然开发了多种玉米秸秆利用方式,但实践中仍存在不少问题,很多农户被动就地焚烧秸秆,带来巨大危害。根据秸秆处理需求与生产实际,探索玉米秸秆综合利用方法,变废为宝,具有重要价值。以齐齐哈尔市某公司为例,运用TRIZ理论,使用物理矛盾分析法、“物质−场”模型分析法、聪明小人法、技术矛盾分析法和裁剪法,分析了玉米综合利用过程中的矛盾点和着力点并付诸实践,为我国玉米秸秆处理提供了新思路。主要结论:鼓励有实力的公司在玉米秸秆产区建设分公司;重视应用创新;挖掘当地市场,延伸产业链条;以贴近农户为中心,提供符合农民利益的产品与服务。

林果机械振动采摘理论与装备研究进展

中国是林果起源地之一,采摘是林果产业生产中的重要环节。机械化采摘是实现代替人工作业进行林果快速收获的重要手段之一,是现代化农业发展驱动下的必然走向。机械振动采摘是目前应用最为广泛的技术,林果采摘机械的工作性能主要由振动效果决定。因此,本文通过对国内外各类林果机械振动采摘装备的研究分析,归纳出影响振动采摘的因素、果树三维重构与等效模型、果实振动脱落特性以及振动能量传递与耗散等4大关键机械振动采摘理论,并阐明了各理论目前存在的不足。在此基础上阐述了国内外林果机械化采摘装备的研究现状和进展,分析了林果机械式采摘机的适用范围、工作原理及分类,总结了典型振动式及接触式采摘机的机型和技术参数,指出了各机型应用作业产生的实际问题。结合林果产业应用场景和发展要求,分析了中国林果机械化采摘面临的主要问题,认为缺乏系统性理论研究、关键技术研究进展缓慢是制约林果机械化发展的关键,提出了未来林果机械化采摘的技术重点是高效、精准、低损收获,最终为实现林果自动化、智能化采摘的建议。

数字资源服务专业学位研究生探索与实践

专业学位研究生教育作为复合型、应用型高层次人才培养的重要途径,对于区域经济和社会发展具有十分重要的价值与作用。对“双一流”建设和新工科背景下数字资源服务专业学位研究生的培养模式进行了探讨和实践研究,结合吉林大学农业工程类专业学位研究生培养工作实例,从国内外现状与作用、培养方案、实施成效和未来发展4方面进行了论述,对数字资源服务专业学位研究生的培养及课程建设具有一定的借鉴意义。

基于ANSYS的采棉机分风箱应用研究

气力输送系统是采棉机工作部件中的重要系统之一,分风箱是气力输送系统中重要的组成部分,分风箱将风机出口处的风量分配给采棉机的采摘装置,分风箱结构对风机风量的分配起到重要作用。构建了两种不同结构的分风箱模型,采用ANSYS软件对不同结构的分风箱内部风速和风压的差异进行数值模拟,对分风箱的速度矢量云图、风压云图及各个出口平均风速进行了分析。结果表明,在能满足风速要求的前提下,模型Ⅱ的结构更加合理。

多种农业机械入土部件磨损性能试验机设计

为了评价农机入土部件材料的磨损性能,设计了一台磨损性能试验机,通过整体结构和关键部件设计实现了不同材质的旋耕刀/圆盘耙和犁铧部件在特定磨料条件下的磨损性能测试试验。利用ANSYS Workbench有限元分析软件对犁铧磨损试验系统的旋转十字架进行静力学分析,根据实际工况添加载荷和约束,分析得到旋转十字架的总变形和应力分布云图,验证了设计的合理性。基于Dyna Test Expert动态试验软件的测控系统实现试验转速、时长等参数的设置,以及试验结果的存储。

基于数字农业的农业企业数据确权模式

随着数字农业的兴起,数据日趋成为农业生产与管理的重要内容。然而,数据的确权问题逐渐凸显,成为制约数字农业发展的关键因素。在“数据二十条”背景下,结合法律、技术、市场机制和管理模式等多角度对农业企业数据确权模式进行探讨,以期为农业企业进行数据确权提供指导和建议,促进产业健康发展。

加快发展农机装备新质生产力,助力农业强国建设

农机装备是“国之重器”,是发展新质生产力的重要方向,也是保障粮食安全、全面推进乡村振兴、实现农业农村现代化、建设农业强国的重要支撑。当前,全球农机装备科技创新和产业变革加速,中国式农业农村现代化需求迫切,亟须加快发展农机装备新质生产力,推进农机化和农机装备产业高质量发展,助力新型工业化和建设农业强国。

燕麦生产全程机械化技术与装备研究进展

燕麦是一种粮饲兼用作物,是我国种植业结构调整的重要替代物和改善膳食结构的重要品种。针对我国燕麦生产机械化水平低,各环节发展不均衡,基础研究落后,产业化程度低,影响燕麦产业发展的生产实际,阐述了全球和我国燕麦产业现状,从燕麦全程机械化技术体系角度,分析了燕麦生产全程机械化中的薄弱环节,对国内外燕麦田间育种机械化技术与装备、机械化耕整地技术与装备、机械化播种技术与装备、机械化田间管理技术与装备、机械化收获技术与装备的发展现状进行了综述分析。就现阶段我国燕麦生产全程机械化发展存在的短板问题,建议围绕基础研究、多样化技术与装备研发、新技术推广、标准制定、产业经济效益、自动化和智能化装备等方面进行深入研究,助推燕麦产业机械化进程,促进燕麦产业标准化、产业化。研究可为我国燕麦产业的发展提供参考。

丘陵山区马铃薯机械化收获发展现状及展望

近年来,我国丘陵山区马铃薯种植面积越来越大,产量有所提升,但马铃薯收获机械化率却远低于全国平均水平,而收获是马铃薯全程机械化中用工量最大的环节,造成了马铃薯生产过程人工成本逐渐提高,种植户效益下降。分析了目前我国丘陵山区马铃薯收获技术概况及制约丘陵山区马铃薯机械化发展瓶颈问题,提出了丘陵山区马铃薯机械化收获技术的发展对策和展望,为从事丘陵山区马铃薯机械化收获技术研究人员提供参考。

中国科技期刊发展的问题与对策研究

近些年我国科学技术水平得到了显著的发展,促使我国科技期刊也处于相对繁荣的发展。但是在市场经济持续发展背景之下,科技期刊本身的固有特征,导致期刊的发展遭遇了明显的瓶颈,同时还有许多问题和政府职能管理等有密切关联,所以针对我国科技期刊的发展问题和对策进行研究分析显得非常重要。本文从我国科技期刊的现状着手,提出关于科技期刊的主要发展问题和对应的发展对策,希望可以为相关工作者提供帮助。

基于多传感器数据融合的旋耕耕深检测系统研究

旋耕作业时通常用耕深衡量作业质量,适合的耕深能打破土壤板结、改善土壤结构,促进作物根系生长。目前耕深检测研究场景主要为旱田,检测方法主要为倾角传感器间接检测,而水田土质松软,作业过程中会出现机具下陷和姿态变化的问题。为此,本文设计了一种适用于不同土壤环境的耕深检测系统。为检测地形起伏及机具下陷,设计一种地面仿形机构,通过耦合仿真探究其设计参数,验证可行性;为提高单传感器间接检测稳定性,使用三点悬挂倾角检测和北斗卫星系统(Beidou system,BDS)相对高程数据融合的检测方法,并建立耕深检测模型(Tillage detection model,TDM)。提出自适应迭代扩展卡尔曼算法(Adaptive iterative extended Kalman filter,AIEKF)对传感器获取数据先滤波再融合,获得更稳定、准确的耕深。在参考传统耕深测量方法的基础上,提出了RTK-BDS高程差值的测量方法获取耕深真值,并和传统方法进行了对比。仿形机构耦合仿真试验结果表明,所设计的仿形机构检测绝对误差小于0.5 cm,仿形后土槽高程最大形变量为2.89 mm。田间试验结果表明,TDM检测模型能有效反映耕深变化,AIEKF处理后数据较KF处理后数据信噪比平均提升1.41 dB,融合得到的耕深较两种单一传感器检测的耕深MAPE平均分别提高2.30%和2.07%,融合后平均MAPE为3.95%,平均RMSE为1.08 cm。提出的RTK-BDS差值真值检测法和传统检测法最大绝对误差为2.45 cm,能较好完成耕深真值检测。