摘要：为提高果园管理中果树修剪与采摘的效率,设计了一款内燃机驱动、具有侧倾角调节和升降控制功能的自走式果园高架机。在确定果园高架机总体技术要求基础上,对其工作原理、结构特点进行分析,通过理论计算,对高架机的关键部件进行设计与选型,采用三维软件对高架机进行建模,且加工生产样机进行测试试验。试验结果表明:整机最大行驶速度为3.7km/h,最小离地间隙高度为85mm,升降高度调节范围为650~3000mm,最大运载负载为350kg,最大举升负载为210kg,能够满足一般果园采摘与管理等作业,可提高农业作业安全性,降低人员劳动强度。

摘要：【目的】针对当前菠萝田间管理机械难以进入田间自由穿梭作业的问题,课题组设计了一种多功能菠萝田间管理机,以提升田间管理作业效率。【方法】课题组通过剖析菠萝机械化田间管理技术,从菠萝植株特点、种植农艺参数及田间管理需求等方面,分析了菠萝田间管理机应具备的关键功能、田间管理作业应注意事项以及农艺的适应性问题,在此基础上应用模块化设计理念,将田间管理机按功能结构进行模块划分,分别设计了菠萝田间管理机可变轨距高地隙窄型履带式通用底盘和喷杆喷雾组件、固态肥施肥组件、扩展平台运输组件三种作业功能部件,各功能部件与通用底盘集成组合成菠萝多功能田间管理机,并对样机进行田间试验。【结果】1)田间喷药效果:喷杆喷雾作业幅宽900 cm,作业平均速度2.0 km/h,药液喷洒均匀,作业效率可达到25亩/h。2)田间施固态复合肥效果:固态肥施肥组件料箱可装载400 L固态肥,施肥量由操控系统电动控制,可随时调节,方便易用,施肥作业效率可达5亩/h。3)田间运输作业效果:一次可运载600 kg菠萝出田,使用2台运输机配套5人操作,较传统人工采收作业可以减少一半人工,同时采收效率提高一倍。此外,扩展平台运输组件在施肥时可与固态肥施肥组件同时安装在通用行走底盘上,放置肥料,增加整机的载肥量,减少机器出田补肥的作业次数,提高了施肥作业效率,也可单独安装作为运输机。【结论】实现了菠萝田间管理机一机多用功能,可完成菠萝田间液态药肥喷洒、固态肥施播以及果实、物资田间运输等大部分田间管理作业,显著提升了田间管理作业效率,为菠萝田间管理机械化提供了一种创新性装备解决方案。

摘要：针对大面积菠萝种植人工喷药或施叶面肥作业劳动强度大、效率低等问题,基于作物种植垄距不同、生长高度不同等特点,课题组设计了一种智能遥控变轨式喷杆喷雾机。喷雾机采用履带式液压驱动,喷雾机底盘根据作物种植垄距和高度的不同,采用液压升降和液压变轨距调节适应作业要求;喷杆采用平行四边形机构液压升降调节喷雾高度,采用电动推杆实现展开与折叠;喷雾系统采用电磁离合器、电磁球阀和电控调压阀智能控制,从而可以远程控制喷雾启停并实现变量喷雾;增加倾斜报警系统,超过设定坡度值时,机器发出危险报警;喷雾机配置全景摄像头,在遥控器中显示多视角界面以及整机状态与参数,能实现200 m无线遥控远程操控作业。研究结果表明,智能遥控变轨式喷杆喷雾机应用于菠萝田间喷药或施叶面肥等植保作业,无需作业人员下地工作,通过远程控制喷杆喷雾机即可完成,能有效避免菠萝带刺叶片以及喷雾对人的伤害,大大促进了菠萝种植机械化智能化发展。

摘要：为减轻菠萝种植人工施颗粒肥及菠萝采摘后地间运输的作业强度,设计了一种施颗粒肥与菠萝地间运输两用的高地隙电驱动颗粒肥施撒机。该机可一机二用,施颗粒肥系统安装于高地隙电驱动平台上,该平台以上的施肥部分拆卸后在平台周边安装拓展围板就可以用于菠萝采摘地间运输作业。该机有左右2个肥料箱,肥料箱、施肥器和施肥管均可随着电驱动平台变轨距而同步改变间距,从而适应不同行距菠萝植株施肥的要求;施肥器有手动和自动控制2种模式,采用左右两路电动施肥器施肥,施肥量可达14 kg/min;施肥管路上增加了鼓风管路,能够确保肥料施撒顺畅,避免细小肥料粘结并堵塞施肥管;不施肥时可以通过电动推杆调节施肥口高度,防止其与地面碰撞。高地隙电驱动平台集成施颗粒肥系统能够满足菠萝地间施颗粒肥及菠萝地间运输两用需求,大大减轻作业人员的劳动强度,提升了设备利用率。

摘要：针对冷库蒸发器除霜能耗大的问题,以二次冷凝除霜冷库为研究对象,建立了系统热力学模型,通过试验验证了二次冷凝除霜模型的有效性,并对比热气旁通除霜模型验证其节能性。为优化二次冷凝除霜冷库除霜性能,设计试验研究不同因素对系统运行能耗的影响,通过改变不同的蒸发器传热温差、蒸发温度和冷凝温度,获得系统除霜周期能耗并进行对比分析。结果表明:1)蒸发器传热温差宜取7~9℃;2)蒸发温度降低,二次冷凝除霜周期能耗增加,但相比热气旁通除霜节能性增加,当冷凝温度为34~38℃,蒸发温度为−20~−10℃时,单位冷库容积二次冷凝除霜周期能耗为0.055~0.080 kW·h/m^(3),相比热气旁通除霜节能12.7%~15.8%;3)冷凝温度增加,二次冷凝除霜周期能耗增加,同时相比热气旁通除霜节能性增加,当蒸发温度为−15℃,冷凝温度为34~38℃时,单位冷库容积二次冷凝除霜周期平均能耗为0.0675~0.0785 kW·h/m^(3),相比热气旁通除霜节能12.3%~16.5%。该研究可为制冷系统的节能运行提供参考。

摘要：目前,设施园艺生产中营养液或农药主要是在较大的水池中由人工调配,占地面积大,效率低,成本高,费时费力,严重制约了我国设施农业的发展。为此,设计了水肥药一体化智能装备,主要由主泵、蠕动泵、EC和pH传感器等部分组成,可在灌溉的管道内进行配肥或配药,精度高,省时省力,现用现配,无需配备较大的水池。同时,设计了该装备的整体结构、控制系统以及人机交互界面,并进行验证试验,结果表明:主泵和蠕动泵的流量精度分别为94.89%和96.69%,ec调控误差为0.68%,pH调控误差为1.42%,具备较好的应用价值。

摘要：水质净化技术与设备对淡水养殖业的发展具有重要作用。本文列举了目前应用于淡水养殖的水质净化设备的种类、用途及其发展现状;针对我国现阶段设备存在的问题做出了小结与建议,同时介绍了国内外针对水产养殖尾水处理的新型技术与工艺,为未来更科学地设计水产养殖废水处理系统提供了多角度的参考。

摘要：该文设计了一种用于植物工厂种植盘自动清洗的试验装置,主要包括种植盘输送机构、喷淋系统、刷洗系统、控制系统等。试验结果表明,该试验装置运行稳定后,传输速度稳定性良好,设置的水压、流量、温度与测量值基本一致,该试验装置机械结构设计合理,具有良好的清洗试验研究效果,为优化改进种植盘自动清洗机提供基础。

摘要：随着鱼虾等水产品的冷冻存储运输技术的普及应用,消费者对解冻后水产品品质要求逐步提高,生产企业更是对水产品解冻效率、均匀性、口感、质量安全、营养流失等方面提出明确需求。日常生活中对冻结食品最常用的解冻方法一是直接置于空气中解冻,二是放在静止水或流动水中解冻。目前业界还在不断探索新型解冻技术,主要有低温高湿解冻技术、超高压强解冻技术、电阻加热解冻技术、频率为915或2 450 MHz交变电场的微波解冻技术、频率为13.56、27.12或40.68 MHz的交变电场射频解冻技术等。本文首先对现有冻品的几种解冻方法进行分析,对比得出射频解冻法是针对水产品应用前景较好的低损高效解冻方式之一;然后自组装一种针对水产冻品的射频解冻装置,由晶体管射频发生器、网络匹配器及负载组成射频解冻核心控制部件,并通过4G物联网触控一体机实现射频解冻装置的本地及远程监控;最后验证了该装置的适应性。

摘要：目前丘陵山区的农业生产运输环节主要以人力搬运配合轨(索)道运输机的形式实现,近年来我国多个科研院所、高校和企业已相继设计研制了一些特色装备,部分研究成果已投入市场。课题组通过对市场上具有代表性的运输装备进行分类和归纳梳理,在分析其关键技术优缺点的基础上,结合未来山区农业的发展需求,提出了装备研发和改进优化的技术路线,以期为丘陵山区轨道运输装备的发展提供参考。