摘要：针对现有苹果矮砧密植种植模式,基于FluidSIM软件为果农设计苹果采摘移动平台果箱换接装置的液压系统并进行了仿真。该系统主要包括三个电液控制回路模块,分别为前叉臂抬放模块、液压马达旋转模块及剪叉式升降模块。对三个模块进行功能仿真,结果表明:该液压系统可实现果箱平稳换接。该系统可指导实际果箱快速换接装置的研制,缩短设计周期,为其他林果采摘平台果箱换接装置液压系统的设计提供参考。

摘要：在水肥一体化控制过程中,水肥浓度变化呈现非线性、滞后性的特点,传统的浓度调节方式存在控制精度低、响应速度较慢等问题,难以满足新疆南疆地区设施农业黄沙基质栽培模式下的水肥施用需求。本研究针对该现象设计了一种参数自整定的模糊PID控制策略,根据输入误差和误差变化率,结合模糊规则,输出Δkp、Δki、Δkd 3个整定参数,实现了对传统PID控制参数的实时调节。结果表明与传统PID控制策略相比,在母液电导率为7.2 mS cm的条件下,模糊PID在控制水肥电导率达到设定值时超调量减少了46.40%,稳态时间提前了39.05 s,具有良好鲁棒性、稳态性和响应特性,能够满足黄沙基质栽培模式下的精准水肥施用需求。

摘要：为实现精确变量施肥作业,在对变量施肥系统的架构和实施方式研究的基础上,对施肥准确性的系统流程进行探究,设计利用点定位技术获取变量施肥处方数据的施肥处方图步进数据转化系统和串口调试系统,利用点定位技术调取云端数据库的变量施肥处方数据进行变量施肥作业。针对变量施肥准确性进行EDEM离散元分析和田间试验。经数据分析,田间试验与仿真结果的漏肥量平均误差率为3.11%,可得出影响槽轮式排肥器的施肥准确率的主要因素是肥料落入槽轮凹槽的速率,槽轮对肥料的反推作用影响很小。进行田间施肥准确性试验验证时,修正排肥器的转动速率可增加变量施肥的准确性。

摘要：为研究南疆风沙环境中车用柴油机在不同沙尘浓度、工作速度、环境温度等条件下对发动机缸套活塞磨损的影响,设计柴油机缸套活塞磨损试验台。试验台主要由风沙输送装置、驱动传动装置、磨损测量及测试系统等组成,通过风沙输送装置模拟沙尘浓度、速度等参数变化的要求;设计的测控系统能够完成工作压力、环境温度、沙尘流量、转速等传感信息的收集和可视化。试验台采用动力机械常用的柴油发动机作为研究对象,适用于实验室中在研发缸套活塞耐磨材料时的测试装备。此试验机操纵方便,可拓展性强,可用于研究南疆风沙环境对内燃机磨损的规律、空滤的堵塞机制、进气阻力分析等。

摘要：果园植保作业机械化、智能化发展有力助推了果园经济效益的提升,植保机械经历了人背机器、机器背人、人机分离、喷药机器人等发展历程。基于此,本研究小组在总结回顾了国内外喷雾机研究概况和主要成果的基础上,分析了果园喷雾机存在的不足之处,建议在开展植保喷雾机械研究时要加强农机与农艺相融合,参考果树生长特性,优化产品结构设计,提高智能植保喷雾机械的通用性和喷雾机械的智能化技术水平,进而提高果园农药喷洒效率。

摘要：设计并制作了一种集分级、破壳于一体的自分级挤压式核桃破壳机,将核桃分级与破壳两工序进行了整合。该机主要由变频电机、机架、调量板、分级装置、破壳装置、间隙调节装置等部分组成,破壳间隙和电机转速均可调,具有结构紧凑、操作简便等特点。以温185核桃为试验对象,对样机进行破壳试验,结果表明:最佳破壳参数为调量口大小70 mm,电机转速150 r/min,破壳间隙10 mm。在该参数下,一次性破壳率平均为93.2%,高露仁率平均为89.8%。

摘要：由于核桃树高度较高、采摘难度较大,人工采摘机械化程度低、人工收获效率低、劳动强度大、人力成本高,且对人体劳动损伤大。基于此,本研究通过对国内外核桃采摘机械的发展研究现状进行分析,阐述了机械臂式、振动冲击式、平台式和拍打式4种典型的核桃机械采收方式,梳理了这4种核桃机械采收方式的不足之处:目前使用的机械臂式采收装置作业效率较低;振动冲击式机械装置的振幅不易控制,振幅较大容易损伤核桃树,振幅较小不易摇下核桃,并且振摇装置会随发动机的运行而振动摇摆,既浪费资源,又不安全;平台式和拍打式机械的半自动化作业又缺少一种完备的收集装置来解决核桃掉落之后的收集问题。针对我国核桃采摘机械未来的研究重点,本研究设想了一种偏心式捡拾机构,该机构可以在核桃自然或人工干预掉落后完成核桃的捡拾作业,并可以保证核桃的品质。

摘要：为解决新疆主干型果园株间杂草无法清除的问题,设计了适用于新疆主干型果园种植模式的避障割草机。文中介绍了避障割草机的整体结构及工作原理,并用ANSYSWorkbench对关键部件避障杆在割草作业过程中的总变形及应力和应变进行有限元分析。结果表明:避障杆最大等效应力为179.92MPa,最大应变为9.25×10^(-4),最大变形量为34.418mm,均在要求范围内,结构参数符合实际工作需求。

摘要：为解决新疆主干型果园株间杂草难割除的问题,本研究设计了适用于主干型果园种植模式的避障割草机。阐述避障割草机的整机结构及工作原理,在对机具关键部件避障杆、机架进行有限元分析的同时,对影响机具工作性能的因素进行了交互试验及田间试验验证。结果表明,避障杆最大等效应力为179.72 MPa,最大应变为9.25×10-4,最大变形量为34.418 mm,机架的前6阶固有频率范围为39.806~95.562 Hz,而机架外部激振频率不在固有频率范围内,作业时机架不会出现共振现象。试验得出样机的最佳参数组合为机具前进速度1.5 km/h、液压缸压缩速度225 mm/s、复位弹簧弹性系数29 N/mm,此时果园株间漏割率平均值为7.64%,实际值与理论值较接近且回归模型准确可靠,可满足主干型果园的株间避障割草作业,同时可为果园避障割草机的设计与优化提供理论参考。

摘要：为给核桃破壳机械设计提供依据,以温185核桃为研究对象,利用质构仪对不同干燥处理的核桃进行静压力学试验,运用Matlab和Origin软件进行数据处理,研究含水率对其力学性能的影响。结果表明:在干燥8 h后核桃含水率基本趋于稳定;在相同加载条件下,核桃在不同加载方向上所产生的载荷-变形曲线形态是相似的,除纵向外曲线上没有明显的生物屈服点,外壳在受力破坏时呈现出一定的脆性,没有延展性;核桃的初次破裂力、压缩变形量均随含水率的增加而增加。在含水率为3.24%、缝向上加载时初次破裂力和压缩变形量最小,最小值分别为52.41 N、0.39 mm;在含水率为12.99%、横向上加载时初次破裂力和压缩变形量最大,最大值分别为200.19 N、1.42 mm;通过对核桃含水率与应变能的关系分析得出,从缝向上进行加载时核桃破壳较容易。试验结果可为核桃破壳机械的研发提供参数依据。