摘要：针对现有钵苗自动移栽技术中,夹钵式取苗方式受钵体强度及盘根性差异影响易导致钵体破损,降低取苗成功率,夹茎式取苗方式受茎秆强度及钵体与穴盘之间黏附力影响易造成伤苗、钵体不能取出等问题,该研究提出了一种顶钵-夹茎组合取苗方式,并进行了结构设计、装置试制与试验优化。对辣椒穴盘苗茎秆和钵体力学特性进行了测试,得到茎秆拉伸和径向压缩力学特性,及钵体拉拔与压缩力学特性,并建立了顶钵-夹茎组合式取苗装置在顶与夹过程中钵体和茎秆的受力模型,对取苗装置关键参数进行了设计。搭建试验台架,以“中农绿亨线椒363”穴盘苗为对象,以钵体含水率、取苗频率和顶钵高度为影响因素开展正交试验,结果表明经顶钵-夹茎取苗后的穴盘苗生长状态良好,确定最优水平为含水率45%,取苗频率60株/min,顶钵高度10 mm,该条件下钵体破损率为1.98%,取苗成功率为98%。田间试验表明平均取苗成功率为93.05%,株距合格率为88.17%。研究可为辣椒、番茄等旱地作物穴盘苗移栽技术改进优化提供参考。

摘要：针对履带挖藕机行驶阻力大和下陷深的问题,该研究设计了一种滑橇支承装置,该装置安装于底盘两侧,由液压驱动其上下运动调节所在位置,可辅助支撑底盘,从而降低履带接地压力和下陷深度以改善通过性。为明确增加滑橇支承装置后底盘行驶性能的变化,以履带浮筒式挖藕机底盘为对象,建立底盘行驶阻力和牵引力模型,对土壤与滑橇前端破土面间的挤压受力进行理论分析。以前进阻力为指标,建立原尺寸三分之一的滑撬比例模型,利用EDEM软件开展单因素仿真试验,获得滑切角、斜切角、行进速度和下陷深度对前进阻力的影响规律。以滑切角、斜切角、行进速度为影响因素开展Box-Behnken中心组合试验,结果表明,滑切角40°、斜切角70°、行进速度0.1 m/s时前进阻力最小,仿真模拟与台架试验结果分别为66.09和82.28 N。开展采用滑撬支承装置前后的履带浮筒式挖藕机田间行驶性能对比试验,结果显示,采用滑撬支承装置前后行驶马达阻力矩降低6.51%,底盘下陷深度降低7.64%,整机通过性得到提高。研究结果可为水田地面机器系统行走装置设计及其工作机理研究提供参考。

摘要：针对履带底盘田间作业时由于土壤松软、田面不平整导致履带滑移滑转、自动导航路径跟踪精度低的问题,该研究提出了考虑滑移滑转的履带底盘路径跟踪算法,基于履带底盘运动学模型推导出表征滑移滑转特性的转向半径修正系数,并设计了一种基于预瞄模型的模糊控制路径跟踪算法。该方法在纯模糊控制基础上通过预瞄模型确定预瞄点,进而得到横向偏差与航向偏差,同时在常规模糊控制器中引入转向半径修正系数,建立横向偏差、航向偏差、转向半径修正系数三输入模糊控制器。以双电机履带底盘为控制对象,采用高精度RTK-GNSS和MTi-30惯性传感器获取底盘实时位姿信息与角速度信息,进行组合导航。开展了三输入模糊控制器田间U型路径跟踪试验,结果表明,三输入模糊控制器的直线跟踪最大绝对偏差、平均绝对偏差和标准差分别为12.0、3.6和4.4 cm;三输入模糊控制的曲线跟踪最大绝对偏差、平均绝对偏差和标准差分别为21.3、8.6和8.4 cm;为进一步确定本研究算法在履带出现滑移滑转时对路径跟踪精度的提升效果,开展了常规模糊控制器与三输入模糊控制器曲线路径跟踪对比试验,结果表明:当作业速度为0.6 m/s时,常规模糊控制器的最大绝对偏差、平均绝对偏差和标准差分别为31.1、8.3和10.2 cm,三输入模糊控制器的最大绝对偏差、平均绝对偏差和标准差分别为22.4、7.4和9.1 cm,相较于常规模糊控制器,路径跟踪精度分别提高了27.95%、10.84%和10.78%,所设计的三输入模糊控制器可有效降低履带滑移滑转的影响,增强导航系统的控制性能,可为履带底盘在田间松软土壤环境下高精度导航作业提供参考。

摘要：In order to meet the agronomy demand for hybrid rice direct seeding,a novel precise pneumatic rice seed metering device was designed with groups of sucking holes plate,by which 3-4 seeds could be synchronously sucked and synchronously dropped into the paddy *** plate was divided into five sections:seed sucking,seed clearing,seed carrying,seed dropping,and blank *** seeds were sucked in sucking section by the vacuum,carried and rotated to the dropping section with the plate,blown away in dropping section by the positive pressure air,and thrown into the dropping *** influences of the hole diameter,vacuum degree,and clear-up equipment on precision of metering device were *** were conducted to investigate the seeding precision and simulate the field emergence rates on the indoor seeding *** subjects were pregnant Indic hybrid Peizataifeng under two kinds of moisture content(23.43%and 26.07%).Other experiment conditions included the vacuum degree of 2.60 kPa,the rotation speed of seed sucking plate of 30 r/min,three sucking holes with a diameter of 1.6 mm,and the seed layer thickness of 25 *** seeding results showed that,in condition of no more than two seeds per hill,the emergence probabilities under the two moisture contents were 11.82%and 11.95%,respectively,and in condition of 3-4 seeds per hill,the results were 64.81%and 65.84%,*** 2-5 seeds per hill,the results were 92.08%and 92.60%,*** the emergence probability was 80%,under the two moisture contents,the no seed per hill probabilities were 1.33%and 0.80%respectively;the probabilities with 3-4 seeds per hill were 56.13%and 56.40%respectively;the probabilities with 5 or more seeds per hill were 10.67%and 10.13%respectively;the probabilities with 2-5 seeds per hill were 87.60%and 88.13%*** results showed the simulated experiment was an efficient and economic method to assess the capability of pneumatic rice seed drilling metering

摘要：针对旱收荸荠(Eleocharis dulcis)时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题,设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析,确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速,并根据已有经验初步确定关键参数取值范围。以振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速为影响因素,以土层破碎率为评价指标,利用Design-Expert 10.0设计CCD中心组合试验,通过RecurDyn-EDEM耦合进行仿真,确定当振动板振幅为33.04 mm、振动板振频6.63 Hz、钉齿辊转速336.72 r/min时,存在较优破碎效果,土层破碎率为93.58%。以振动板实际振幅32.41 mm、振频6.5 Hz,钉齿滚转速330 r/min进行田间验证试验,结果显示,实际土层破碎率93.54%、明荠率80.33%、损伤率28.08%,碎土效果好,与仿真结果拟合度高。试验结果表明,通过增强土层破碎效果进而提高果土分离程度,使得分离后的荸荠抛撒在表层,便于人工捡拾。

摘要：为充分利用现有冷热源资源,优化建筑用能结构,打造绿色能源示范站。以某液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)接收站建筑供冷采暖工程为背景,设计了1套LNG冷能与温海水余热利用复合系统,为厂前区建筑实现夏季供冷、冬季供暖,并从经济环保角度进行了分析。LNG冷能利用系统搭载光伏发电系统,具有近零能耗特点,全年节省费用69.8万元;以费用年值法计算得海水源热泵的费用年值为114.9万元/a,比燃气锅炉降低20.4万元/a。从环保角度看,复合系统较常规制冷供暖方式,其碳排放量减少了659 tCO_(2) e/a,相当于90272 m^(2)绿化面积的绿植每年吸收CO_(2)的量,产生经济效益3.7万元,全寿命周期内可实现减碳15002 tCO_(2) e,产生经济效益近84万元。因此,该复合系统具备节能、减排、降本的显著优势,有在LNG接收站推广应用的潜力和前景。

摘要：【目的】探究莲藕机械去皮技术,对用于深加工的主藕体外部形状以及表皮力学特性进行了试验研究。【方法】以广泛种植的鄂莲5号主藕体为对象,测量其外形轮廓并进行了统计分析。采用质构仪,以去皮切削极限力为评价指标,以切削方向、取样部位、加载速度为试验因素,开展了全因素试验;以拉伸断裂极限强度为评价指标,以取样部位、拉伸方向为影响因素,开展了全因素试验。【结果】三节主藕体长、宽、高为98.16~238.57 mm、62.51~91.11 mm、57.57~86.48 mm,表皮湿基含水率为80.46%~86.28%;莲藕不同截面孔边距以及内凹外观特性呈现出由最大截面向两端递减的趋势,莲藕去皮厚度t应满足t<3.00 mm。轴向平均切削力分别为(9.13±1.55)、(11.31±1.48)、(12.06±1.10)N,周向平均切削力分别为(10.21±1.97)、(12.88±2.45)、(12.28±1.42)N;取样部位、加载速度对去皮切削力均影响极显著,切削方向对去皮切削力影响显著;三节主藕体藕皮轴向平均拉伸强度分别为(1.41±0.15)、(1.29±0.260)、(1.08±0.22)MPa,周向平均拉伸强度分别为(0.62±0.09)、(0.67±0.25)、(0.71±0.19)MPa;方向对藕皮拉伸强度影响极显著,藕皮轴向拉伸强度大于周向。【结论】沿周向设计仿形机械去皮机构,通过提高切削速度以减小切削阻力,提高机械去皮效率。

摘要：随着我国乡村振兴战略的实施,产业转型升级过程中对农业机械化及其自动化专业人才的创新能力和综合能力的要求不断加强,而现有的农机化课程体系设置不能适应新经济和新业态的需求。在新农科建设需求和新工科发展背景下,从农业机械化及其自动化专业人才培养理念、课程体系建设途径等方面进行了研究与实践,设计了课程体系改革方案,构建了跨学科多元交叉融合特色鲜明的课程新体系,以培养综合素质高的现代农业领军人才。

摘要：针对荸荠芽和根切除工序复杂、效果差、切削力较大等问题,该研究设计了一种旋刀式荸荠芽根同步切除装置,借助荸荠自身重力和装置结构形式进行限位,由回转刀片组同时切除芽和根。首先对荸荠运行及切削过程展开理论分析,确定关键部件结构形式与参数范围。进一步在EDEM离散元软件中以荸荠芽和根的切削力为评价指标,以锯齿旋切刀几何参数和切削速度为影响因素开展仿真优化试验,得到最佳参数组合为:锯齿底长5 mm,齿高15 mm,切削速度0.103 m/s。搭建测力平台对仿真结果进行验证,并与平刃旋切刀进行性能对比。结果表明,优化后的锯齿旋切刀可减小23.29%的切削力。基于Box-Behnken原理设计定位孔内壁优化试验,得到最佳参数条件下荸荠的斜切高度差为4.5 mm。研究结果可为荸荠芽根切除装置设计提供参考。

摘要：针对鲜菱角手工脱壳率低、菱仁损伤率高等问题,该研究以湖北省浠水县两角菱为对象,设计了一种夹持式鲜菱角脱壳机。对鲜菱角外形尺寸和力学性能参数进行了测量,确定采用夹持板与链条夹持输送、圆形齿刀横切菱角两侧弯角、对辊挤压碾搓脱壳的技术方案。对夹持板、弹性压紧装置、横切刀片和脱壳装置等主要部件结构进行设计和分析,确定了结构和运动参数。运用ANSYS Explicit Dynamics模块对横切过程进行仿真,根据理论分析和仿真结果试制了脱壳样机,开展了横切试验和脱壳试验。横切试验表明,成熟度、输送速度和刀片转速均对切壳率影响显著(P0.05)。运用Design Expert 12优化得横切装置最优工作参数为:脆熟菱角、输送速度0.1 m/s、刀片转速1000 r/min,该参数下的平均切壳率为79.41%,平均菱仁损失率为9.82%。采用Box-Benhnken试验设计开展三因素二次回归正交组合试验,优化得到脱壳装置最优工作参数为:脆熟菱角、慢辊转速59 r/min,线速比1.5,验证试验的平均脱壳率为66.52%,平均菱仁破损率为12.83%。研究结果可为鲜菱角脱壳装备的研发提供参考。