摘要：为优化脱绒棉种介电分选参数,采用二次回归通用旋转组合设计方法,建立介电分选后获选棉种的介电常数、棉种电导率和棉种活力指数分别与分选电压、滚筒转速和棉种含水率3个主要的介电分选影响因素之间关系的数学模型,分析各影响因素对各试验指标的影响,并进行参数优化,确定各影响因素的参数组合为:分选电压6000～6574.43V,滚筒转速30.08～34.38r/min,棉种含水率为4%。

摘要：针对棉花打顶的农艺要求及现有打顶机存在仿形效果不理想等问题,设计了一种垂直升降式单体仿形棉花打顶机并论述了其结构和工作原理。采用中心组合优化试验法对影响该机仿形效果与打顶质量的因素进行优化试验研究,建立了相关系数与行走速度、仿形板与切割器距离、液压泵流量间的二次回归模型。对模型响应曲面分析寻优,得到最佳结构及作业参数。结果表明:当行走速度为0.86 m/s、仿形板与切割器距离为0.543 m、液压泵流量为4.69 L/min时,相关系数为0.961,仿形效果与打顶质量最佳。经田间试验证明该优化方案可行,为垂直升降式单体仿形棉花打顶机设计提供理论依据。

摘要：地膜残留已经成为影响新疆棉区可持续发展的一个主要因素,而现有的残膜回收机具大多存在适应性差、工作效率低、回收的地膜含杂率高、结构复杂等问题。针对上述实际情况,该文提出了先将地膜集条再捡拾回收的分步作业思路,设计了一种用于秋后的秸秆粉碎与地膜集条联合作业机,主要由悬挂装置、动力传递系统、秸秆粉碎装置、秸秆输送装置、地膜集条装置、脱模装置等部件组成。该机采用抛送式秸秆粉碎装置,将粉碎的秸秆后抛至集条后的地面上,有利于残膜回收秸秆分离;采用仿形式地膜集条装置,适应性好,集条率高。样机试验结果表明,机具作业速度为5~7 km/h、刀轴转速为1 880 r/min、集条装置的转速在150~160 r/min时,平均工作效率可达到1.15 hm^2/h,平均地膜集条率可达到92.6%;平均膜秆分离率可达90.5%;平均粉碎秸秆长度合格率可达97.5%,各主要参数均满足农艺和国家标准要求。该研究可为中国主要棉区的残膜污染治理提供参考。

摘要：为了适应加工番茄的大面积采收,该文设计了一种适用于加工番茄的自走式收获机,并阐述了该机的总体结构及切割捡拾装置、分离装置和色选装置三大核心工作部件的工作原理,并进行了田间试验。试验结果表明,在地形平坦,土壤绝对含水率为18%,番茄成熟度为98%的情况下,该机平均生产率为0.26%hm2/h,平均损失率为4.36%,平均破损率为4.10%,平均含杂率为3.09%,各项指标均达到行业标准NY/T1824-2009,满足设计要求。该研究为推动番茄收获机的国产化进程奠定了基础。

摘要：针对新疆人工采收酿酒葡萄劳动强度大、效率低下,缺乏适应新疆酿酒葡萄种植模式的收获装备问题,研制了一种自走式酿酒葡萄收获机。该机采用全液压驱动,主要由振摇分离机构、收集输送机构及自走式液压底盘三大部件组成,一次作业1行,可一次性完成对酿酒葡萄的分离、输送、除杂及收集作业。田间试验结果表明:在地形平坦,酿酒葡萄含糖量达到18%的情况下,该机以2 km/h的速度进行收获作业时可获得较佳采收效果,该速度下主要指标平均生产率为0.6 hm2/h,平均果实采净率为93.8%,平均果实破损率为9.3%。该研究可为推动中国酿酒葡萄收获机的国产化进程提供参考。

摘要：针对高地隙喷雾机作业时其平顺性不佳的问题,建立ADAMS软件高地隙喷雾机虚拟样机仿真模型,并基于谐波叠加原理建立适应于高地隙喷雾机田间作业工况的E等级随机路面模型。考虑液体晃动对高地隙喷雾机作业的影响,建立药箱液体受迫晃动模型,并对其随机加速度激励进行研究,结果表明液体晃动程度受侧向和纵向加速度影响较大。根据药箱液体受迫晃动模型建立高地隙喷雾机车液耦合模型,对高地隙喷雾机不同车速、不同充液率、不同悬架参数工况下的高地隙喷雾机平顺性进行研究,得出各因素对高地隙喷雾机作业平顺性的影响规律,并优化最佳悬架参数,提高了高地隙喷雾机作业平顺性。

摘要：新疆棉花特殊的地膜栽培模式导致在机械采收过程中容易混入残留地膜(简称残膜),残膜的存在是降低机采籽棉质量等级的重要因素之一。为有效清除机采籽棉中混有的残膜,设计了网状滚筒和正压风力结合的分离设备,建立了分离对象的运动控制方程,借助离散相模型(DPM)对机采籽棉残膜分离机的籽棉与残膜的分离原理进行了分析,通过数学模型分析的籽棉运动轨迹和基于CFD仿真分析的籽棉运动轨迹阐释了残膜的整个分离过程,最后对分离机籽棉入口处流场速度进行了试验。结果表明,在保证分离效果的前提下,得到了籽棉在入口处最佳速度为4.5m/s。该文提出的分离原理和设计方案可以为具有类似特性差异的农产品分离提供理论依据和借鉴。

摘要：针对双金属管水压复合加工过程中水压变化率高、难以精确控制的问题,基于PLC设计了水压复合设备压力控制系统,该系统由触摸屏、PLC、传感器、高压水泵等组成。首先对控制系统功能需求进行了分析,然后对系统总体架构与系统硬件、软件进行了设计,最后探究了PID控制在水压复合水压增压、保压过程中的运用。使用AKWorkshop软件进行了监控界面设计,实现了设备工作状态实时显示、加工压力参数上位设定等功能,提高了水压复合设备的可操作性。研究表明,应用PID控制有利于快速精准调节压力,保证了水压复合增压、保压过程的水压稳定,保障了双金属管水压复合的加工质量。

摘要：葡萄生长期间进行适时修剪,可以减少不必要的营养流失,提高葡萄水肥利用率,但目前葡萄修剪还主要以人工修剪为主,手工修剪不但劳动强度大、生产效率低,而且长期的手工修剪对手指关节损伤大。手工修剪已经不适应现代化农业发展,且严重阻碍葡萄的规模化、标准化生产。使用CAXA软件绘制酿酒葡萄修剪机液压系统原理图的基础上,以葡萄修剪机液压系统中的举升油缸作为研究对象,根据实际需求计算油缸内径和活塞杆直径,并进行强度校核。确定液压系统压力为15 MPa,经过计算液压油缸工作负载为3 526 N,油缸内径为32 mm,活塞杆直径为20 mm。分析双作用单杆活塞在举升油缸内速度以及缸内液体变化规律,利用AMESim软件对举升油缸回路进行建模仿真,经过仿真建模验证活塞杆速度为0.148 3 m/s。并通过田间试验验证其液压回路的正确性。通过仿真结果图像分析工作负载、油缸内径、压力及流量的变化曲线,在田间试验中油缸进口压力达到预定压力15 MPa,出口压力为2.5 MPa,温度保持在29℃~35℃之间,符合设计要求。

摘要：针对哈密瓜表面农药残留化学检测方法成本高且具有破坏性等问题,探索了可见-近红外(Vis-NIR)光谱技术对农药残留定性判别的可行性。以哈密瓜为载体,百菌清和吡虫啉农药为研究对象,采集哈密瓜表面无残留、百菌清和吡虫啉残留的可见-近红外漫反射光谱,利用格拉姆角场(GAF)将一维光谱数据转换为二维彩色图像,构建GAF图像数据集。设计一种包含Inception结构的多尺度卷积神经网络模型用于哈密瓜表面农药残留种类判别,包括1层输入层、3层卷积层、1层融合层、1层平坦层、2层全连接层和1层输出层。模型测试混淆矩阵结果表明,格拉姆角差场(GADF)变换对哈密瓜表面农药残留的可见-近红外光谱表达能力较强。此外,构建AlexNet、VGG-16卷积神经网络(CNN)模型和支持向量机(SVM)、极限学习机(ELM)机器学习模型与提出的多尺度CNN模型进行性能对比。结果表明,3种CNN模型对哈密瓜表面有无农药残留的判别效果较好,综合判别准确率均高于SVM和ELM模型。对比3种CNN模型性能,多尺度CNN模型的性能最佳,训练耗时为14 s,综合判别准确率为98.33%。多尺度CNN模型结构利用多种小尺寸滤波器组合(1×1,3×3和5×5)和并行卷积模块,能够捕获不同层次和尺度的特征,通过级联融合模式进行深度特征融合,提高了模型的特征提取能力。与传统深度CNN模型相比,在保证计算复杂度不变的情况下,多尺度CNN模型的精度得到了有效提高。实验结果表明,GADF变换结合多尺度CNN模型可以有效进行光谱数据解析,利用可见-近红外光谱技术可以实现哈密瓜表面农药残留的定性判别。研究结果为大型瓜果表面农药残留的快速无损检测技术的研发提供了理论参考。