摘要：为解决巴旦木破壳机械生产效率低、破壳率低和核仁损伤量大等问题,通过研究坚果破壳原理,选用适宜机械加工的大巴旦木(‘莎车3号’)为研究对象,设计了巴旦木分级破壳机,同时进行巴旦木尺寸、破壳力加载方向及加载速度、巴旦木含水率的物料特性分析。结果表明:破壳机破壳辊间隙和含水率对巴旦木破壳力和变形量影响显著。使用试验法优化了巴旦木分级破壳机构工作参数,当两轧辊间距离调整为Ⅰ级14 mm、Ⅱ级13 mm和Ⅲ级12 mm,含水率控制在9.8%~10.5%范围内,转速为1 000 r·min^(-1)时,测得平均破壳率为95.57%,平均破损率为3.37%,满足实际生产需求。

摘要：目的:解决中国鲜果人工分选准确率低、效率低、劳动强度大和生产成本高的问题。方法:基于果品质量分类法研制一款新型动态称重式果品分选机,该机具基于高精度称重单元采集的果品质量,然后经信号处理模块和PLC协同对采集的数据进行处理并控制起弹器,根据水果质量实现果品的分级。该机具可连续实现果品(直径≤126 mm)的上料、称重、分选作业。结果:当分选效率分别为18327,14400,10473个/h时,分选准确率平均值分别为95.31%,96.12%,97.13%,损伤率分别为1.09%,1.11%,1.15%;水果分选速度显著影响分选的准确率,对果品损伤率影响不明显。结论:该新型动态称重式果品分选机能够在保持分选准确率>95%的前提下有效提升果品分选的效率且对果品损伤较小。

摘要：针对棉花秸秆因木质化程度较高、韧性强,还掺有棉絮,在有筛粉碎机粉碎过程中排料困难、筛片易堵塞等问题,设计了一种棉花秸秆无筛粉碎机,通过调整出料口面积来实现粉碎室内气体流量的改变,获得不同粉碎粒度的棉花秸秆成品;对粒度分级装置、粉碎刀辊等主要部件的结构进行了确定;阐述了粉碎过程中棉花秸秆的受力过程,确定了L改进型锤片的关键参数,对机具的L改进型锤片和抛送叶片进行了结构和排列设计。Fluent仿真分析结果表明:L改进型锤片相比直刀型锤片更有利于提高棉花秸秆在粉碎室内的流动性并在粉碎室内部形成更大的负压。以L改进型锤片数量、粉碎刀辊转速、出料口面积为试验因素,以棉花秸秆粉碎粒径合格率为试验指标,进行三因素三水平正交试验,确定影响棉花秸秆粉碎粒径合格率显著性的因素由大到小分别为:粉碎刀辊转速、出料口面积和L改进型锤片数量。确定较优参数组合为L改进型锤片数量140把,粉碎刀辊转速2660 r·min^(-1),出料口面积136500 mm^(2)。采用较优参数组合进行样机田间试验,测得棉花秸秆粉碎粒径合格率为93.7%,能够满足棉花秸秆粉碎机实际生产需要。

摘要：由于耕层残膜回收机关键农机部件设计优化过程中缺乏准确的残膜离散元模型参数,在一定程度上制约了耕层残膜回收机残膜受力机理分析与机构优化改进。本文以棉田耕层残膜为研究对象,对耕层残膜含量和极限拉伸力进行测定,得到不同耕层深度、不同厚度的残膜含量和极限拉伸力。根据测定结果,利用EDEM软件选用Hertz-Mindlin with Bonding接触模型对耕层残膜进行离散元模型参数标定,选用单位面积法向刚度、单位面积切向刚度、临界法向应力、临界切向应力、粘结半径、接触半径为试验因素。通过Plackett-Burman试验,确定影响Bond键的主要参数有单位面积法向刚度、临界法向应力和粘结半径。通过最陡爬坡试验和Box-Behnken试验,最终确定最优的Bonding模型显著参数单位面积法向刚度、临界法向应力、粘结半径分别为2.36×10^(5) N/m^(3)、6.47×10^(4) Pa、0.004 mm,对参数进行了仿真试验验证,误差为5.88%,满足要求。通过对比物理试验与仿真试验的拉伸过程耕层残膜状态与拉伸曲线,表明了耕层残膜模型合理性,为后期耕层残膜回收机仿真与膜土分离机理研究提供了理论支撑。

摘要：针对机收残膜混合物资源化利用困难、现有粉碎与揉丝装置处理的残膜混合物不满足白星花金龟幼虫适口性等问题,设计了一种残膜混合物粉碎揉丝装置,利用粉碎揉丝技术对残膜混合物进行加工处理以满足白星花金龟幼虫的适口性。该装置主要由粉碎装置、输送装置和揉丝装置等组成,通过对残膜混合物粉碎、揉丝装置作业过程进行运动学与动力学分析确定了各零部件的结构参数与工作参数。为了验证残膜混合物粉碎揉丝装置的作业性能,以粉碎辊转速、揉丝辊转速与揉丝辊间隙作为试验因素,残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率、棉秆揉丝率为试验指标进行三因素三水平二次回归响应面试验,建立了回归模型,分析了各因素对残膜混合物粉碎揉丝装置作业性能的影响,并进行了参数优化与试验验证。试验结果表明:影响残膜破碎合格率和棉秆粉碎长度合格率的因素大小顺序为粉碎辊转速、揉丝辊间隙、揉丝辊转速;影响棉秆揉丝率的因素大小顺序为揉丝辊间隙、揉丝辊转速、粉碎辊转速。优化后最优工作参数组合为:粉碎辊转速13.0 r/min、揉丝辊转速60.0 r/min、揉丝间隙1.6 mm。以此参数组合进行试验,得到残膜破碎合格率、棉秆粉碎长度合格率和棉秆揉丝率平均值分别为90.4%、92.6%、92.2%,与理论优化值相对误差不超过2.0%,研究结果可为残膜混合物粉碎揉丝装置的设计提供参考。

摘要：为建立“台农1号”芒果成熟度判定指标体系,并确定代表性成熟度判定指标,以不同采收期、不同产地的“台农1号”芒果为研究对象,分析果实后熟生理指标果肉和果皮色泽、质构(硬度、胶着性、弹性、咀嚼性)、可溶性固形物、可滴定酸的变化,基于主成分分析与偏最小二乘法方法进行果实后熟生理指标系统研究。结果表明:在以商户初始采收成熟度相同的条件下,各批次“台农1号”芒果果实后熟生理指标间存在差异。应用偏最小二乘法方法与主成分分析方法确定了果肉b*、可滴定酸、硬度作为评判果实成熟度的一、二、三级最终指标,通过三个指标的成熟度判定准确率验证一级指标为94.34%,二级指标为87.21%,三级指标为68.09%。综上所述,基于主成分分析与偏最小二乘法建立芒果成熟度判定指标体系是可行的,该研究为各地区“台农1号”芒果适时采收及销售提供理论指导和实用价值。

摘要：目前残膜回收机已经成为新疆棉田回收残膜的主要方式之一。在残膜回收机回收残膜的过程中,由于棉田的环境复杂多变,而现有的残膜回收机无仿形功能,导致入土部件的入土深度不稳定,这就造成残膜拾净率达不到预期结果等问题。4JSM-2.1A型棉秸秆还田及残膜回收联合作业机存在同样问题,所以根据此机型设计一套机-电-液配合的自动仿形系统,对地面仿形传感机构的运动进行分析,确定机械部件的关键参数,并对仿形系统进行场地试验和田间试验。结果表明,该机工作稳定可靠,整体仿形稳定,在机具作业速度为6.5~7 km/h时,其入土部件的入土深度平均值为91.6 mm,其标准差为3.13 mm,残膜拾净率达89.5%。

摘要：机收后的废旧地膜含有大量秸秆、根茬等杂质,膜秆混合物各组分的物理力学特性差异影响后续机械分离效果,本文统计分析了膜杂混合物组分占比,并对棉秆力学特性和经过一个生产季的废旧地膜进行抗拉特性测定,试验统计结果显示膜杂混合物中砂土占比46.28%,秸秆占比30.20%,根茬占比6.29%,地膜占比17%。棉秆力学特性测定显示不同直径棉秆的力学特性差异显著,抗压强度范围为16.75~24.63MPa,抗弯强度范围为22.68~27.69MPa。地膜抗拉特性测定结果显示地膜抗拉力为1.28N。研究结果为膜杂混合物分离装置的结构设计和工作参数确定提供依据。

摘要：【目的】测量滚筒式残膜回收机中的主要部件松土齿耙在作业过程中监测系统装置的应力应变状况,为提高残膜回收机工作效率、降低松土齿耙的故障率提供参考。【方法】设计松土齿耙应力应变监测系统,通过ANSYS分析确定监测点,采用DH5922N数据分析仪标定传感器,采集模块对松土齿的微小变形进行应力应变测量,连续监测松土齿应力应变数据,并针对松土齿耙壅土过载工况下提前预警。【结果】应力应变监测系统可以有效的对松土齿耙应力应变实时监测,模拟机具田间作业工况,轻度过载阈值为140 Mpa,严重过载阈值为180 Mpa,监测结果整体平均相对误差为10.12%,过载阈值设置可提前预警。【结论】松土齿耙应力应变监测系统主要由微处理器、应力应变采集模块、AD模数转换模块、电源模块、通讯模块、云平台可视化界面6部分组成,可实时监测松土齿耙的应力应变作业状况。

摘要：精准农业是农业生产的发展方向,故根据精准农业中变量喷雾技术的发展需求,对变量喷雾技术进行研究。在此,主要介绍了一种基于可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)的变量喷雾系统,通过试验验证该变量喷雾系统的变量性能。变量喷雾系统主要由PLC、触摸屏(Touch Panel Monitor)、电磁阀、药水泵、压力表及电源模块等组成,使用触摸屏通过RS232通讯给PLC发送变量信号,PLC接收到信号后调节电磁阀的开度,达到变量喷雾的目的。通过在3个不同管路压力、10个不同电磁阀开度的试验,建立管路压力、电磁阀开度和喷头喷雾量的模型参数。试验结果表明:喷雾系统有较好的变量能力,在同一压力、不同开度条件下的最大变量能力为6.77,在不同压力、不同开度工作条件下最大变量能力为9.91。在不同压力下,分析并验证了电磁阀开度与喷雾量之间函数关系,曲线拟合结果表明:利用线性函数、指数函数、多项式函数拟合电磁阀开度和喷雾量,决定系数均大于0.9,最大为0.9998。相对误差分析结果表明:利用指数函数和多项式函数拟合的平均相对误差均在4%以内,可为变量喷雾机的设计与应用提供技术与数据支撑。