摘要：全世界温室气体很大部分来自畜禽的饲养和粪便等,联合国粮食及农业组织FAO的调查报告指出,畜牧业是所有产业中对温室效应“贡献”最大的产业。在当前“碳达峰、碳中和”目标背景下,针对规模化养猪场造成的能源浪费和环境污染问题,构建以清洁能源为主的养猪场多能互补系统,具有节能减排、提高能效水平的重要意义。结合多能互补与能源梯级利用的思想,根据养猪场自身条件,考虑到养猪场具备丰富的生物质能和太阳能,且日常用电量大,冬季热负荷高,构建了养猪场多能互补系统结构。基于某养猪场实际的规模概况和负荷需求选择合适的配套设备,基于PVsyst软件进行光伏发电的模拟计算。综合考虑系统的投资成本、设备运维成本、电热负荷需求、季节性需求,最终计算得到养猪场在行业基准收益率为8%的基础上仍可收益158.57万元,动态投资回收期约为7.3年,与传统养猪场从电网购电相比,每年可减少二氧化碳排放量204.29 t,表明该系统能为养猪场带来良好的经济效益,且具有显著的节能减排和绿色环保优势,能够为养鸡场、养牛场等其他养殖场提供新的经营思路。

摘要：针对目前在好氧发酵实际生产中存在发酵设备不适用、占地面积大、发酵周期长、自动化程度低等问题,通过增大发酵面积、减小物料深度、提高搅拌混合的均匀性、优化发酵周期的方法,设计了卧式圆柱形发酵罐,该设备有效容积为3 m^(3)。根据传热学和热损失模型分析了发酵物料散热机理,进一步优化了罐体外形设计,设计了自动控制系统。根据所选发酵物料黏度高、流动性差、易附着于罐壁等特性设计了宽—窄双螺旋式搅拌器,并对其进行有限元分析和物料搅拌均匀性分析,搅拌轴的最大模拟应力为4.23 MPa,搅拌轴最优转速为7.7 r/min。设备在有机肥厂进行了试验,以混合粪便、玉米秸秆和南瓜茎叶为发酵物料,运行过程中无需人工干预,发酵参数控制精度高,发酵完成后产品有机质含量高达51%,氮磷钾含量为8.8%,pH值为6.8,碳氮比为23,砷含量为11 mg/kg,镉含量为3 mg/kg,汞含量为1.7 mg/kg,铅含量为27 mg/kg,害虫卵死亡率为97%,粒径为9 mm,颜色为黑褐色,符合有机肥产品相关要求,发酵效率相比自然发酵高5~10倍。

摘要：为避免地轮打滑引起小麦播种性能不稳,该研究抛开传统地轮驱动的纯机械播种方式,采用自我设计研制的双气吸排种盘、半开放式盛种器、无级变速调速器及播种机相应配件等,创新性地将无级变速技术与反馈控制技术较完美结合应用于小麦双线精播机。该技术中,排种轴的驱动力取自拖拉机尾部动力输出,采用单片机无线传递方式,在机具前进速度、小麦播量及播种株距之间建立起一套控制算法,使排种轴转速实时跟踪机具前进速度,以保障机具变速前进状况下种距的恒定。样机试验表明,该无级调控小麦双线精播机达到落种精确到每一粒,性能稳、误差小、株距恒定的预期目标.

摘要：针对自走式全混合日粮制备机缺乏取料机理、堵塞问题明显的情况,建立了取料作业的理论模型,对取料宽度、刀具回转半径、取料刀安装螺距、取料刀密度、取料转速、每刃进给量、抛料速度、物料射入角和输送带尺寸等关键因素进行了设计与计算。为衡量取料刀刃口长度与取料宽度之间的关系,提出取料刃长度比C的概念,取C为1.25。采用EDEM对青贮取料进给速度和取料转速等关键因素进行了仿真,分析表明由于螺旋叶片与护罩间隙较大,物料会随着取料刀和滚筒高速转动,回流率较高。提高取料进给速度,取料效率增大,但回流率上升。当进给速度为4 m/min时,回流率高达50.05%,造成物料的过度切割,且能耗大。增加取料转速,取料效率增大,回流率降低,但转速超过230 r/min后驱动扭矩增幅较大。采取中等进给速度和取料转速,加大取料刀安装螺距、滚筒护罩后部导流倾角和物料射入角,能够提高取料效率,并降低回流率和能耗。选取料进给速度2.5 m/min和转速230 r/min对优化装置进行仿真和试验,结果基本一致。仿真分析功耗降低64%,试验未出现堵塞和憋车现象,取料宽度2000 mm,取料高度5050 mm,取料效率75.02 m^(3)/h,回流率28.95%。

摘要：奶牛表型特征是评价奶牛成长状况的一项重要参数,为减少奶牛的应激性且能便捷地获取奶牛几何表型尺寸,运用图像处理技术提取奶牛表型特征参数,设计了一款针对深度图像和点云数据的奶牛几何表型特征获取系统。对奶牛深度图像采用背景减去法、阈值分割、滤波和空洞填充等方法获取奶牛目标区域,对目标采用边缘检测、角点检测和凸包运算等检测特征点,最后对应点云数据获得奶牛表型特征尺寸。系统现场试验结果表明,系统获取的体重准确性在98%以上,体尺准确性在96%以上,系统工作稳定、测量精度高,为实现数字化养殖打下了基础,具有很好的应用前景。

摘要：针对现代果园低矮密植的种植特点,设计结构紧凑,转弯半径小的自走式低矮型果园弥雾机,通过理论设计对动力系统、传动系统、喷雾系统和风送系统等关键部件进行参数的确定。设计风送式弥雾喷头和两侧喷杆角度可调的喷雾装置,实现不同靶标的精确对靶,减少农药的浪费和污染。通过喷雾性能测试,各个喷头喷雾量效果良好,符合设计要求。

摘要：根据高精度温度计量器具检定和校准需求,设计了一种搅拌式高精度恒温槽。在结构上,优化恒温槽内筒结构,内筒采用上搅拌式结构,搅拌腔和工作腔分开,由上下连通结构连为一体,设计了整流格栅和工作介质循环系统,确保筒内工作介质循环和热交换的稳定进行,提高了温场分布的均匀性和稳定性。在温度控制上,采用增量式PID(Proportion integration differentiation)算法,利用粒子群算法自整定PID系数,通过闭环负反馈PID结构实现恒温槽温度精确控制。利用自主研发的软件对恒温槽性能进行测试,结果表明,设计的恒温槽能够实现快速降温和升温过程,-10℃时温场稳定性为0.001 1℃/min,工作腔中的上水平面最大温差仅为0.003 4℃,下水平面最大温差为0.002 0℃,内筒工作腔最大温差为0.003 4℃,整个系统自动化程度高、控温稳定,符合国家规定的标准要求。

摘要：介绍了一种基于Modbus协议的三相电力智能配电系统。系统以16位MSP430处理器为控制核心,采用SAMES SA9904B三相电参量芯片实现三相电力系统的多种电参量的采集和处理,通过标准的Modbus协议可实现对电力设备的实时在线监测、保护、控制和电能计量等。该系统可以单独作为三相电力配电模块使用,也可以方便接入Modbus通信网络,实现了与其他Modbus设备的兼容,可广泛应用于中低压电力配电系统,达到了电力系统配电自动化、信息化和网络化的发展要求。

摘要：秸秆还田机工作部件入土工作,磨损严重、功耗增加等问题,设计离地切碎的锯盘式秸秆粉碎还田机。利用SolidWorks绘制出锯盘式秸秆还田机的三维图。计算得出甩刀的数量及排列方式,利用ANSYS软件对甩刀轴进行模态分析,确定甩刀轴的转速为2 000r/min。仿真分析秸秆被后抛时的运动轨迹,确定锯盘式秸秆切割器的安装位置。对锯盘式秸秆切割器的刀盘上某一点在不同转速下的运动轨迹进行动态仿真,通过比较不同转速下的运动轨迹确定锯盘式秸秆切割器的转速为900r/min。田间试验结果表明,秸秆粉碎长度合格率高出国家标准5.64%,抛撒不均匀度低于国家标准12.2%,灭茬率高出国家标准6.45%。

摘要：针对当前我国秸秆利用率低的问题,本文旨在设计研究青饲料收获打捆包膜一体机。文中提出一体机的设计方案,对青饲料收获打捆包膜一体机的割台喂入机构、打捆装置和包膜装置进行优化设计,并研发设计表面有斜面人字形花纹的压辊滚筒,使形成的草捆外紧内松。设计的青饲料收获打捆包膜一体机集青贮、打捆、包膜于一身,能够有效地提高秸秆的利用率,对提升我国秸秆利用的机械化水平有着重要的作用。