摘要：为了提高国产切丁机的切削质量和切削效率,设计了一种新型果蔬切丁机。该机采用旋转推进器送料,离心切削法切片,圆盘格栅刀切丝,最后由切丁条刀切丁的三维切丁技术。论文阐述了切丁机结构组成及工作原理,并以马铃薯为切削对象,进行了物料在离心切削滚筒内的受力分析计算,确定出切削滚筒最小工作转速为133.3r/min;对所切物料丁断面曲线方程分析,得出切丁断面具有3种不同形状,通过比较不同离心切削滚筒与切丁条刀转速比条件下的切丁断面形状及偏差,得出其最佳速比为0.17。样机切削性能试验表明:切出的15mm×15mm×15mm和20mm×20mm×20mm马铃薯立方块形状规整,其相对偏差分别为11.7%、12.7%,均小于15%,达到了预期目标,为新型果蔬三维切丁机的研制提供了参考。

摘要：为建立水稻秸秆压块热值预测模型和高品质燃料压块挤压成型提供理论依据,该文以9JYK-2000A型环模式成型机生产的水稻秸秆压块作为试验样本,并以密度、含水率、挥发分为影响因素,以压块的低位热值和高位热值为试验指标进行试验研究。试验采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合设计试验方法,利用Design-Expert8.0.6软件回归分析法和响应面分析法,建立了3个因素对热值影响的数学模型,对所建立的数学模型进行了试验性验证,其误差范围小于5%。试验分析表明:各因素对低位热值的影响顺序依次是:密度>含水率>挥发分,对高位热值的影响顺序依次是:密度>挥发分>含水率;密度是1.39 g/cm3,含水率为13.68%,挥发份为0.76,可达最佳低位热值2 849.45 kcal;最佳高位热值的模型指标为:密度为0.92 g/cm3,含水率为23.21%,挥发分为0.75,可达最佳高位热值4 313.54 kcal。最佳综合热值模型的指标为:密度为1.18 g/cm3,含水率为11.78%,挥发分为0.78,水稻秸秆压块的低位热值为2 830.48 kcal,高位热值为4 488.05 kcal;密度为1.43 g/cm3,含水率为14.84%,挥发分为0.80,水稻秸秆压块的低位热值为2 851.08 kcal,高位热值为4 480.91 kcal。

摘要：为开发利用菜籽蛋白加工废液中的生理活性物质,该研究在单因素试验基础上,采用Box-Behnken响应面试验设计法,对菜籽蛋白加工废液中多酚和多糖提取工艺条件进行优化,同时探究两种物质的体外抗氧化活性。结果表明,影响菜籽蛋白加工废液中多酚和多糖得率的因素大小顺序为:乙醇体积分数>浸提温度>浸提时间,最佳提取工艺为:浸提温度60℃、乙醇体积分数65%、浸提时间31 min,在此条件下多酚得率为2.19%,多糖得率为8.14%;多酚提取物对DPPH·具有较强清除能力,其半抑制质量浓度为0.20 mg/mL,多糖提取物对DPPH·和·OH均具有较强的清除能力,其半抑制质量浓度分别为1.45、2.38 mg/mL;高效液相色谱法初步检测表明,菜籽蛋白加工废液中含有香豆酸、丁香酸、对香豆酸、芥子酸和苯甲酸。研究结果为菜籽蛋白加工废液的再利用提供参考。

摘要：为保证喷杆式喷雾机工作过程中,喷杆与冠层之间始终保持近似平行并相距适当距离,以保证施药效果,并避免喷杆倾斜刮伤作物,设计了一套喷杆式喷雾机喷杆高度及平衡在线调控系统。该系统采用超声波测距传感器实时检测喷杆两端的实际对地距离,并根据其与喷杆设定作业高度的差别,控制油缸动作,对喷杆高度及喷杆平衡进行实时调整。给出了喷杆式喷雾机样机的总体结构,介绍了喷杆高度液压调节系统的组成和工作原理,详细阐述了喷杆高度及平衡在线调控系统的软、硬件设计方法,设计了一种对地距离检测信号枝叶遮挡干扰的滤波算法,并对喷杆高度及平衡在线调控系统的调节性能进行了场地和田间试验。场地试验表明,该调控系统可以有效改善阶跃激励路面引起的喷杆高度变化,并可以将喷杆高度变化值控制在±3 cm范围内。田间试验表明,喷杆高度信号滤波程序可以有效滤除分行器下方偶有棉花枝叶的干扰,实现喷杆高度及平衡的在线调控。

摘要：为解决作物种植密集,地面障碍与空间障碍并存等非结构化环境因素对温室喷药移动机器人路径跟踪运动控制精度的影响,在建立移动机器人运动学模型的基础上,设计一种基于指数趋近律的滑模变结构控制方法以保证系统对不确定参数及外界干扰的鲁棒性。与此同时,为有效解决滑模控制固有的抖振问题,提出一种加权增益趋近律算法,在该趋近律的积分项中引入负的加权值,可有效避免当系统状态不在滑模切换时的切换增益的增大,使得控制器输出量平滑,并利用Lyapunov函数证明了其稳定性,并采用该文所设计的基于加权积分增益趋近律的滑模控制器对喷药移动机器人进行路径跟踪控制。试验结果表明,该算法可以顺利消除横向偏差,使实际运动轨迹平稳跟随理想作业路线,避免在作业区域产生较严重的重喷和漏喷现象,其研究成果为温室作物实施精准喷药提供了依据。

摘要：为了确定环模式成型机压缩水稻秸秆最佳的成型工艺参数,该文以水稻秸秆为原料,利用9JYK-2000A型环模式成型机进行压缩成型,寻求工作参数对环模式成型机压缩水稻秸秆成型影响规律和优化工艺参数组合。采用四因素五水平二次回归正交旋转中心组合设计试验方法,以含水率、成型温度、模辊间隙和主轴转速为影响因子,以成型压块的松弛密度和抗破碎性为评价指标。利用Design-expert8.0.6的回归分析法及响应面分析法,建立并分析了4个因子对评价指标影响的数学模型。结果表明：当参数组合含水率为17.5%-27.1%、成型温度为81.9℃-88.1℃、磨辊间隙为2.49-3.78 mm、主轴转速为157.6-186.5 r/min条件下,成型压块的松弛密度大于1.0 g/cm3,成型压块的抗破碎性大于65%;各因素对松弛密度贡献率的主次关系为：主轴转速〉磨辊间隙〉含水率〉成型温度,各因素对抗破碎性贡献率的主次关系为：含水率〉主轴转速〉磨辊间隙〉成型温度。研究可为环模式成型机压缩水稻秸秆成型提供一定理论依据和技术支撑。

摘要：针对现有果园施药装备体积与功耗过大、药液浪费严重等问题,设计了果园双摆弥雾施药系统。通过驱动布置方案和自由度分析,设计了由直流电动机驱动的对称双曲柄机构和驱动点与支点万向节-滑轨多级运动副所构成的平面-空间混合型机构,实现了双弥雾机的摆动扩幅。为方便操纵并避免药液反流等现象的发生,设计了单片机自动控制系统,实现了双摆弥雾施药系统复杂启停动作流程的一键控制。根据果园规格,分别以车身尺寸最小为目标,以弥雾施药对树冠的有效覆盖为约束条件,通过非线性规划确定了曲柄长度、曲柄转动中心高度、支点高度、曲柄中心距、支点中心距等结构参数。进而根据果树施药量和弥雾均匀度要求,以施药作业效率最高为目标,确定了系统行进速度和曲柄转速。该施药系统可实现弥雾半径仅400 mm小型弥雾机对高度1 500-4 300 mm和横向5 500 mm的树冠范围的有效覆盖,并有效保证果树双侧弥雾喷施的均匀度和药量条件,作业效率可达2.33-2.67 hm^2/h,实现了果园机载施药系统的节能节药和小型化,为果园植保提供了新型的施药装备。

摘要：针对联合收获机正常工作时的振动与噪音问题,为减少共振的发生,利用三维软件UG对沃得巨龙280型稻麦联合收获机底盘机架进行了参数化建模,采用NX Nastran模块求解出了底盘机架的模态频率和振型,并对底盘机架进行了模态试验,验证了理论分析的准确性。在分析了外部激振频率特点的基础上,为使底盘机架的固有频率避开外部激振频率范围,对机架进行了结构优化。结果表明:在底盘机架质量增加3.77%的条件下,机架的前4阶模态频率分别调整到21.70、36.61、43.64和46.33Hz,均避开了脱粒滚筒激振频率范围15～18.3Hz和发动机的激振频率范围38.3～41.7Hz,可以有效避免共振的产生。该研究为联合收获机底盘结构的设计与优化提供了参考。

摘要：在ANSYS中建立了喷杆的参数化有限元模型,并验证了模型的准确性。根据喷杆的模态分析结果在ANSYS中对喷杆结构进行了优化,在质量增加8.4%的情况下,喷杆一阶固有频率从9.16 Hz增加到了10.41 Hz,避开了路面激励的频率区间。结合ADAMS对喷杆优化前、后作业时的弹性变形作了对比,结果表明:优化前喷杆末端在水平方向最大弹性变形Dbmax为39.6 mm,均方根为12.6 mm;优化后喷杆在水平方向最大弹性变形Damax为10.1 mm,均方根为2.9 mm,喷杆经过优化后其水平方向弹性变形明显减小。

摘要：为实现基于脉宽调制(PWM)间歇喷雾的流量调节式变量喷施控制,以DSP56F805数字信号控制器为核心,设计了一种PWM间歇喷雾式变量喷施控制器。控制器有单机和联机两种工作模式,可输出12路独立调节的PWM信号,实时检测喷雾机组前进速度、隔膜泵输入轴转速、喷杆压力和喷施流量,并采用预测比例控制方法,通过比例溢流阀在线调节喷杆压力。将控制器安装到一台经过改装的商购喷杆式喷雾机上,构建了一套PWM间歇喷雾式变量喷施系统,并进行了系统测试。测试结果表明:PWM信号有效频率小于等于5 Hz、流量调节范围大于10,喷雾机组前进速度检测误差在±0.1 km/h范围内、隔膜泵输入轴转速检测误差在±1.5 r/min范围内、喷杆压力检测误差在±0.01 MPa范围内、喷施流量检测误差在±0.05 L/min范围内,经2 s调节后喷杆压力调节误差在±0.01 MPa范围内。