摘要：针对北方寒地黏重土壤种植区马铃薯机械化收获后存在大量土块导致马铃薯清选困难等问题,研发了以机器视觉技术为基础的马铃薯智能清选控制系统,由图像采集、伺服电机、主控计算机、步进电机和伺服控制器等模块组成。同时,建立了清选控制系统模型,设计了清选装置,并进行控制系统试验研究。通过单因素试验分析伺服电机转速与识别模型的准确度之间的关系,得出最优的伺服电机转速。结果表明:当伺服电机转速为500r/min时,马铃薯清选的平均准确率为96.83%。同时,控制系统满足马铃薯清选需求,实现了马铃薯的智能清选,可为马铃薯田间清选装置的后续研发提供参考。

摘要：【目的】高速水稻插秧机移箱机构中的滑块在受到较大轴向冲击载荷时容易破坏断裂,为保证移箱机构的可靠性,对其进行可靠性分析,供滑块的结构设计优化参考。【方法】首先通过ANSYS Workbench进行热-结构耦合分析获得滑块所受最大应力值,然后采用Kriging模型结合MonteCarlo模拟的可靠性分析方法,考虑材料密度、工作温度和工作载荷的影响,计算了滑块的可靠度和灵敏度。【结果与结论】在许用应力值为523.21 MPa时,滑块的可靠度为0.9987,其中工作载荷对滑块所受应力值的影响概率最大,其次为工作温度和材料密度,分析结果可为滑块的结构设计提供参考。

摘要：针对常用流量调节式变量喷雾系统控制参数调节复杂,导致流量控制响应延迟、超调量大等问题,提出利用寻优性能好的人工蜂群算法整定PID参数,从而达到精准调节系统流量的目标,进而提高变量喷雾系统的工作性能。为验证该系统的控制效果,运用MatLab进行仿真分析,发现ABC-PID控制在超调量、上升时间两方面均优于常规PID和模糊PID。在黑龙江八一农垦大学植保实验室进行室内试验,验证ABC-PID、模糊PID及常规PID的控制精度,结果表明:恒速试验平均施药量误差分别为1.3%、3.1%、4.5%,变速试验平均施药量误差分别为2.1%、3.8%、4.9%。根据上述仿真试验和室内试验结果分析,验证了ABC-PID在控制效果方面优于其他两种控制方法。结合仿真试验、室内试验分析可知:提出引入ABC算法优化常规PID控制参数,在施药量控制精度和减小超调量等方面均表现良好,可为精准变量施药技术提供新的思路。

摘要：为解决水稻侧深施肥作业相邻秧苗间化肥利用率低的问题,结合穴施肥农艺方法,设计了间歇定点穴式水稻侧深施肥装置.该装置采用垂直螺旋搅龙强排固体颗粒肥,依据预设的插秧与施肥动作之间的延时,控制步进电机的启停实现间歇的排肥动作,进一步控制螺旋搅龙的旋转角度,从而保证定点精量排肥.应用EDEM软件对穴式水稻侧深施肥装置进行仿真试验及分析,以行进速度、排肥能力、施肥高度为试验因素,以施肥位置合格率和排肥稳定性为响应指标,对装置排肥性能进行三因素五水平正交旋转组合试验,并使用Design-Expert软件对试验结果进行方差分析和响应面分析,获得最优解为行进速度0.47 m/s、排肥能力2.69 g/r、施肥高度16.7 mm,施肥位置合格率93.02%和排肥稳定性6.52%.以最优解为试验参数进行台架试验,验证得到施肥位置的合格率为91.23%和排肥稳定性为7.15%,与优化结果基本一致,满足穴式水稻侧深施肥的农艺要求.

摘要：为简化四边连接开洞屈曲约束钢板墙结构的建模、分析和设计,提出采用等效多斜杆模型作为四边连接开洞屈曲约束钢板墙的等代模型。确定了合理的杆件数量、位置和斜杆截面面积分配比例。基于刚度和承载力等效原则给出了斜杆截面面积和等效材料强度的计算公式。利用有限元方法对四边连接开洞屈曲约束钢板墙和等效多斜杆模型进行了分析对比,验证了等效多斜杆模型的准确性。结果表明:提出的等效多斜杆模型不仅能够准确模拟四边连接开洞屈曲约束钢板墙的受力过程,还能较好地模拟开洞屈曲约束钢板墙对边缘构件的传力,结构的初始刚度、屈服承载力、荷载-位移曲线和边缘构件的内力大小与分布均符合较好,可以作为四边连接开洞屈曲约束钢板墙的等代模型进行结构分析与设计。

摘要：将X型屈曲约束钢板墙在上、下边与梁连接并在侧边与柱部分连接,即形成局部连接X型屈曲约束钢板墙。侧边局部连接可避免两边连接屈曲约束钢板墙梁端剪力过大,同时X型墙的中部削弱也避免了屈曲约束钢板墙易于在角部首先发生破坏的问题。采用有限元模拟的方法对局部连接X型屈曲约束钢板墙的受力性能进行了分析,研究发现增大侧边连接高度能够有效减小梁端剪力,而且结构的刚度和承载力也随之增大。通过参数分析确定了X型屈曲约束钢板墙侧边连接高度的建议取值,提出了局部连接X型屈曲约束钢板墙初始刚度和屈服承载力的计算公式,分析结果表明提出的理论公式具有较高的准确性。此外,还提出了局部连接X型屈曲约束钢板墙的等效支撑模型用于进行结构简化分析。

摘要：板蓝根属于深根茎类作物,根系发达,收获时挖掘深度较大。为解决板蓝根挖掘装置存在作业阻力大、根茎损失率高等问题,设计了一种针对单垄板蓝根根茎收获的挖掘装置。该装置由三点悬挂、挖掘铲、立刀组成。为了减少根茎损失率,将挖掘铲铲尖的形状设计成锯齿形。为了减少土壤对输送栅条的挤压力,增大输送栅条的强度,将输送栅条的形状设计成V形。立刀在挖掘铲两侧将土壤切出整齐的断面,减少两侧的阻力。作业时挖掘装置通过三点悬挂连接在拖拉机后方,由拖拉机牵引向前运动。挖掘装置的阻力主要来自挖掘铲。为降低挖掘铲阻力,运用离散元法确定挖掘铲的最佳结构参数。首先对根茎与土壤的离散元模型进行参数标定。其次以铲尖倾角、铲尖夹角和栅条倾角为试验因素,以挖掘铲作业阻力为评价指标,通过三因素五水平正交旋转组合试验确定挖掘铲的最佳参数组合。结果表明:当铲尖倾角为11°、铲尖夹角为64°、栅条倾角23°时,挖掘铲阻力最小,为4.935kN。根据最佳参数组合制作挖掘装置并进行田间验证试验和对比试验。验证试验得到作业阻力为4.693kN,根茎损失率1.12%,阻力的大小与仿真试验结果基本一致。对比试验中,锐角三角形挖掘铲挖掘装置的作业阻力为5.125kN,根茎损失率为2.16%。该挖掘装置可降低作业阻力和根茎损失率。

摘要：为了探究添加鲜羊粪对盐碱退化羊草草地的影响,以黑龙江省西部中度盐碱退化羊草草地为试验对象,分析不同鲜羊粪添加量对草地植物群落特征、土壤盐碱特性及土壤团聚体稳定性的影响。试验采用单因素随机区组设计,设置对照,羊粪添加量1.25 kg/m^(2)、2.50 kg/m^(2)、3.75 kg/m^(2)、5.00 kg/m^(2)共5个处理,羊粪添加处理持续60 d。结果表明:随着羊粪添加量的增加,植物群落高度和群落盖度呈显著上升趋势(P<0.05);施用羊粪2.50 kg/m^(2)时,植被地上生物量显著高于其他处理(P<0.05),单位面积鲜重增长了92.64%,干重增长了62.11%;添加羊粪能够提高土壤含水量,显著降低土壤电导率,羊粪添加量为2.50 kg/m^(2)和5.00 kg/m^(2)时,0~10 cm土层土壤电导率显著低于其他处理(P<0.05);羊粪添加能够显著改善盐碱退化羊草草地的土壤团聚体组成(P<0.05),增加5~10 mm粒径土壤团聚体所占比重,极显著提高土壤平均质量直径和平均几何直径(P<0.01),羊粪添加量为2.50 kg/m^(2)时,0~10 cm土壤团聚体稳定性最高。因此,本研究得出添加鲜羊粪最适用量为2.50 kg/m^(2),能够对退化羊草草地生态恢复起到良好的正向促进作用。

摘要：喷雾机械在进行植保作业时雾滴飘移和沉降是影响作业效果的重要因素。为减少雾滴飘移和非靶标区域内的无效沉降,设计了一种锥形风场式防飘移装置,以锥风风速、侧风风速、喷雾压力为因素,通过三因素三水平室内雾滴飘移沉积试验,明晰锥形风场对雾滴沉积效果的影响规律。结果表明:3种因素对雾滴的沉积特性都有较为显著的影响,其影响由大到小依次为:锥风风速、侧风风速、喷雾压力。当侧风风速为2 m/s时,有锥风作用的雾滴体积中径较无锥风平均降低了11.7%,雾滴覆盖率、沉积密度、沉积量分别提高了21.9%、26.7%、22.6%。响应曲面模型优化结果显示,当侧风风速2 m/s、喷雾压力为0.34 MPa、锥风风速为16.53 m/s时,雾滴沉积量最优值为3.14μL/cm^2。当侧风风速大于2 m/s时,应该降低喷雾压力、增大锥风风速,从而保证较优的雾滴沉积量。试验验证结果与模型预测基本吻合。

摘要：为研究不同乳酸菌添加剂及贮藏温度对油莎草青贮品质及体外干物质消失率的影响,试验采用双因素完全随机设计,将采集的油莎草原料分为3组,分别进行副干酪乳杆菌(AC组)和植物乳杆菌添加(LP组)及无添加处理(对照组),每组设10个重复。将以上处理的样品200 g装入食品级聚乙烯袋中进行真空密封,各取5袋分别置于常温(20±2)℃和低温4℃贮藏35 d。结果表明:1)常温处理下,LP组油莎草青贮有机物含量,AC组和LP组粗蛋白质、粗脂肪含量,乳酸菌数量及体外产气量,干物质消失率,丙酸含量均显著高于对照组(P<0.05);AC组和LP组油莎草青贮pH,氨态氮/总氮,酵母菌、好氧菌数量及体外pH,乙酸含量均显著低于对照组(P<0.05)。2)低温处理下,AC组和LP组油莎草青贮乳酸含量,乳酸菌、芽孢杆菌数量,粗蛋白质含量及体外产气量,干物质消失率均显著高于对照组(P<0.05);AC组和LP组油莎草青贮酵母菌、好氧菌数量及体外氨态氮含量均显著低于对照组(P<0.05)。3)乳酸菌添加和温度处理在油莎草青贮pH,乳酸菌、酵母菌、好氧菌及芽孢杆菌数量,有机物、粗蛋白质、粗脂肪含量,氨态氮/总氮及体外发酵产气量,干物质消失率,乳酸、乙酸和丙酸含量方面表现出极显著的交互作用(P<0.01)。本试验条件下,2种乳酸菌添加均能有效改善油莎草青贮品质,提高营养价值,添加植物乳杆菌可以改善低温环境下油莎草的青贮品质。