摘要：为提高大田苗期作物施药过程中的农药利用率,减少作物行间的农药残留,减轻驾驶者的疲劳程度,通过系统设计,搭建高地隙喷雾机的导航系统、供药系统,设计对行控制系统。根据作物种植要求,对行系统关键部件进行参数分析与选型设计,面向系统性能进行试验研究。试验结果表明,供药系统可对喷雾压力、流量进行监测,调节,在场地得到实际流量与目标流量的平均相对误差在±5.4%以内,导航系统可对作物进行初步对行,并且导航作业速度在0.5 m/s的平均偏移为2.46 cm,田间对行控制系统的总体对行偏差均值为5.78 cm,喷雾性能试验得到对行施药系统总体节药为10.14%。

摘要：陆表水资源的减少,尤其是干旱区湖泊及其毗邻湿地的退化可能会导致产生新的盐/沙尘暴热点。全球变化背景下,西北地区陆表水体退化对区域气溶胶时空格局的影响尚不清晰。本文基于MODIS地表反射率数据(MOD09A1)提出了基于多种遥感指数动态阈值的水体识别方法对区域水体进行提取,在此基础上联合MAIAC气溶胶光学厚度(AOD)产品,系统分析了区域长时序陆表水体与AOD的动态变化;随后使用偏最小二乘路径模型(PLSPM)综合评估了不同时空尺度下陆表水体退化对盐/沙尘气溶胶的影响机制。研究发现:①2000—2020年西北地区陆表水体呈持续增长趋势,陆表水资源98%以上分布在青海、新疆两省区。②西北地区的AOD呈显著的季节性特征,所有省区AOD值均在春季达到了峰值,而在秋季为全年最低,高值主要集中分布在塔克拉玛干沙漠和黄土高原地区。③在以自然景观为主的整个西北地区及青海湖和艾比湖典型湖区,陆表水体面积的增(减)能够直接且显著地抑制(促进)气溶胶的增长。研究结果对理解干旱区不同地理单元盐/沙尘气溶胶的释放、传输过程与机制具有重要意义,同时也为干旱区水土资源管理及生态保育提供科学依据。

摘要：为了解决新疆部分地区采用水罐车向油田井口卸水时面临的人员占用较多和效率低的问题,设计一种油田卸水机械臂,以实现水罐车的自动卸水工作。对该机械臂进行结构设计,并优化其液压系统。在AMESim和Simulink中建立控制系统的仿真模型,并提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的模糊PID控制策略。该控制策略引入非线性递减权重,对粒子群算法进行改进,采用改进后的PSO对量化因子和比例因子进行更新迭代,实现对模糊PID参数的优化。采用阶跃信号和正弦信号作为激励,通过上升时间、超调量和平均误差等指标来评价该算法的控制效果。最后,制作油田卸水机械臂样机和控制系统进行性能测试。实验结果表明:使用基于PSO的模糊PID控制时,机械臂调整迅速、运动平稳且定位准确度高,能够满足油田卸水的使用需求。

摘要：PREF装置是中国科学院新疆理化技术研究所与近代物理研究所联合设计建造的10~60 MeV质子同步加速器,属于国内唯一的位移损伤效应模拟试验专用装置。针对该装置的扫描磁铁电源输出电流频率200 Hz、跟踪误差小于≤±5×10^(-3)的技术要求,采用三组H桥串联拓扑方案,通过移相控制,基于脉宽调制实现技术要求。经仿真与测试结果表明:电源能够输出峰-峰值为±420 A,幅值与频率均连续可调的高精度三角波电流,满足工程应用要求。

摘要：不同于原油、天然气管道,超临界CO_(2)管道在停输过程中,需要关注温度和压力共同作用下的CO_(2)相态变化。掌握停输过程管道各位置流体温压变化关系、初始气化工况点和气化程度,对实现管道安全状态预判具有重要意义。基于中国石油天然气股份有限公司新疆油田分公司百万吨级超临界CO_(2)管道示范工程KB CO_(2)管道,建立了管道水力热力模型并求解,获得了管道停输后全线压力、温度、密度、持液率及相态变化规律,发现流体密度值与单位温降对应的压降值存在正相关性。基于Peng-Robinson状态方程,得到流体气化前压力、温度和密度变化的函数表达式,该温压关系在CO_(2)相图中为相态迁移路径线的斜率值。该值主要受流体密度影响,流体密度500 kg/m^(3)、650 kg/m^(3)和800 kg/m^(3)对应的斜率值分别为0.213、0.325和0.473。同时,给出了流体初始气化时的温压计算公式和气化后持液率变化预测公式。CO_(2)相图中相态迁移路径线与气液平衡线的交点即为流体初始气化压力和温度点。CO_(2)流体气化后,压力和温度状态点将沿着气液平衡线移动,直到温度降至管道周围土壤环境温度。采用OLGA软件对推导出的计算公式进行了验证,计算值与模拟值的误差在±4.00%以内,说明公式具有较高的准确性。最后应用公式对示范工程停输过程安全状态进行了预测,发现管道起点发生气化时的压力最高,为避免管道任意点发生气化,需在管道压力降至7.0 MPa前进行再启动操作。

摘要：为解决新疆地区现有葡萄藤清土机械伤藤率高、彩条布上方大量覆土影响葡萄藤清土上架和彩条布回收的问题,采用柔性刷辊设计了一种刷辊式葡萄藤清土机。该机关键部件为清土装置,作业时通过清土刷的旋转运动和横向伸缩机构的往复运动将彩条布上方的覆土清除。首先进行清土刷结构设计和材料选择,然后对清土刷工作过程进行运动学理论分析,得到影响清土机作业性能的主要参数。通过单因素试验确定清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径的合理取值范围,以清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径为试验因素,以清土率和伤藤率为评价指标,开展三因素三水平正交试验。试验结果表明,各试验影响因素对清土率和伤藤率的影响显著性大小顺序为清土刷转速、横向伸缩机构往复速度、清土刷回转直径。较优参数组合为:清土刷转速250 r/min、横向伸缩机构往复速度0.14 m/s和清土刷回转直径600 mm,在此参数组合下进行3次验证试验取平均值,清土率为90.98%,伤藤率为3.27%,与优化值相对误差均小于5%,证明样机设计合理。

摘要：为降低人工打顶的劳动强度,减少化学打顶的环境污染,改善“一刀切”式打顶机构的过打顶情况,通过分析手工打顶过程,设计了一种双圆盘式打顶机构,并基于机器视觉,设计打顶装置单行样机,实现棉花打顶的全程自动化控制。该装置主要由打顶机构、视觉检测机构、运动机构和棉花顶尖识别及控制系统组成。基于棉田调研、结构计算和预试验,确定了打顶装置的整体结构和关键部件尺寸。结合视觉识别研究基础与实际应用,选用YOLO v3算法搭建棉花顶尖识别及控制系统,实现棉花顶尖的识别定位,完成打顶机构的运动控制。以打顶期棉花为研究对象,进行棉花顶尖识别试验、打顶机构性能试验和田间试验,结果表明:棉花顶尖识别试验平均识别率为93%;打顶机构性能试验平均打顶率为94.67%;田间试验平均识别率为85.33%,平均打顶率为78.22%。研究结果可为棉花精准化与智能化打顶的研究提供参考。

摘要：针对食葵脱粒作业缺少专用机械装备、籽粒破损率高等问题,该研究基于人工击打脱粒原理,设计了一种食葵脱粒装置,脱粒时食葵盘面朝下模拟翻盘动作,锤杆被脱粒弹簧向上推动完成击打脱粒作业,借助输送带差速设计完成转盘作业。首先根据食葵盘及籽粒的物理特性,对脱粒部分及输送机构的结构参数进行设计和优化;再通过理论分析确定了影响未脱净率、破损率的关键因素。并试制了食葵脱粒装置试验台,以击打频率、脱粒通道间隙、弹簧压缩量为试验因素,以未脱净率、破损率为试验指标开展正交试验,确定了较优工作参数组合。结果表明:脱粒过程中,影响食葵盘未脱净率、籽粒破损率的因素主次顺序为击打频率、脱粒通道间隙、弹簧压缩量,较优工作参数组合为击打频率44次/min、脱粒通道间隙78 mm、弹簧压缩量25 mm,在较优参数组合下进行重复验证试验,结果表明,食葵未脱净率、籽粒破损率分别为8.12%、0.65%。研究结果可为食葵机械脱粒装备的研制提供参考。

摘要：针对现有棉秆起拔机械作业需对行、漏拔率及拔断率高等问题,该研究设计了横轴对辊式棉秆起拔装置,其主要工作部件为送秆装置与拔秆装置,依据部件作业过程与动力学分析完成了结构参数确定,并获取了作业性能影响因素及其取值范围。以机具前进速度、拨禾杆线速度和拔秆辊转速为影响因子,棉秆漏拔率和拔断率为响应值进行三因素三水平二次回归正交试验,建立了响应面数学模型,并进行了参数优化与验证。结果表明,漏拔率影响因素的显著性顺序为前进速度、拨禾杆线速度和拔秆辊转速,拔断率影响因素的显著性顺序为拔秆辊转速、拨禾杆线速度和前进速度,最优参数组合为前进速度0.68 m/s,拨禾杆线速度1.75 m/s,拔秆辊转速221 r/min,在此参数组合下测得棉秆漏拔率为5.24%,拔断率为3.75%,与理论预测值相对误差均小于4%。研究结果可为棉秆起拔机械设计提供参考。

摘要：为解决棉秆起拔机拔断率高、起拔后铺放散乱的问题,基于带夹原理设计了一种前置式皮带夹持输送棉秆起拔机。该机关键部件为起拔输送机构,作业时通过皮带将棉秆夹持拔出,随后将其输送至机具一侧,有序铺放到地面上。首先分析棉秆起拔过程中产生漏拔及拔断的原因,其次进行拔秆机理理论分析,确定影响拔秆效果的主要因素及其取值范围。在棉花高度为750 mm、根部直径为10 mm、棉秆含水率为25%~35%的试验地进行正交试验,进一步研究各影响因素对棉秆起拔效果的影响。试验结果表明,优化后的参数组合为机具前进速度2.27 km/h、张紧量71.26 mm、主动轮转速244.98 r/min,此时棉秆拔断率为3.53%,棉秆漏拔率为5.09%。验证试验表明,在参数组合为机具前进速度2 km/h、张紧量70 mm、主动轮转速250 r/min条件下,棉秆拔断率为3.67%,棉秆漏拔率为5.32%,与优化值相对误差均小于5%,证明样机设计合理,满足棉秆整株起拔的作业要求。