拖拉机用装卸装置的设计与试验

以提高农业重量物装卸机械化程度为目的,试制了拖拉机用3自由度液压装卸装置,该装置比传统装载机增加了一个自由度。构建了由计算机控制电磁比例方向流量控制阀的控制系统。针对装置的运动方式进行了分析,并对液压驱动性能和末端装卸装置回转轴的轨迹追踪性能进行了试验研究。建立了电磁比例方向流量控制阀的输入电压与液压缸伸缩速度的线性模型,试验结果表明:控制系统能实现良好的轨迹追踪性能。     

基于有限元法的仿生钩形深松铲耕作阻力

以仿生钩形深松铲和圆弧形深松铲为研究对象,采用通用显式非线性动力分析的有限元程序ANSYS/LS-DYNA分析了深松铲在切削土壤过程中,深松深度和前进速度对深松耕作阻力的影响,并分析了仿生钩形深松铲的减阻效果。为了验证有限元分析方法的可行性,对两种深松铲进行了室内土槽的耕作阻力验证试验。结果表明,通过有限元法模拟出的深松铲耕作阻力与室内土槽试验所测定的结果具有相同的变化趋势,利用有限元法可以分析深松铲的工作性能,并且仿生钩形深松铲的耕作阻力明显低于圆弧形深松铲。     

荧光法测定桑叶中槲皮素含量的优化

为了探究桑叶中槲皮素含量的测定方法,应用荧光分光光度法进行了实验研究,分析了相应的实验操作参数。以槲皮素标准品为对照,分别研究了乙醇体积分数、静置时间、静置温度、质量浓度5%硝酸铝溶液的加入量和pH值对槲皮素荧光强度的影响。在单因素试验的基础上,利用三因素三水平响应面实验设计对各影响因素的显著性及其交互作用进行了优化分析。研究表明,最佳测定条件为：乙醇体积分数为100%、静置时间为60 min、静置温度为13 ℃。在此条件下测得桑叶中槲皮素的含量为（41.92±0.11）mg/g,相对标准偏差为0.34%。建立槲皮素标准曲线的回归方程为 y=240.14x+7.0952,相关系数R2为0.9950,线性范围在0~1.5×10-2 mg/mL之间良好,适合桑叶中槲皮素含量的测定。     

基于土壤坚实度的仿形弹性镇压辊镇压力实时测量方法

针对镇压作业过程中镇压力实时监测困难且测量不准确的问题,提出了一种基于土壤坚实度的仿形弹性镇压辊镇压力实时测量方法。该方法通过在不同土壤干基含水率(13.9%d.b.,21.2%d.b.和27.8%d.b.)条件下进行镇压辊镇压试验及静态压板试验,分别建立土壤坚实度与镇压辊偏心量、土壤坚实度与静态压强之间的数学模型,利用土壤坚实度的等价关系,建立仿形弹性镇压辊偏心量与镇压力之间的数学模型。本文数学模型可以实现对镇压力的准确量化和实时测量,为镇压作业时对镇压辊的调整提供了技术支撑。     

臭蜣螂鞘翅的一维本构方程及黏弹性模型的建立

采用纳米压痕技术通过单一压痕研究了臭蜣螂鞘翅的各向异性特性。对臭蜣螂鞘翅进行了黏弹性分析,得到了臭蜣螂鞘翅表皮材料的一维本构方程,并建立了臭蜣螂鞘翅表皮的黏弹性模型的微分方程。该模型可望用于设计具有优异力学性能的仿生复合材料或涂层。     

工作参数对旋耕碎茬通用刀片功率消耗的影响

应用正交试验设计方法,对旋耕碎茬通用刀片单刀扭矩(功率消耗)进行了试验。通过方差分析确定了在碎茬作业时,影响功率消耗的主要因素为刀片转速,其次为耕深,而机组作业速度对功率消耗影响不显著;运用正交多项式函数逼近理论建立了功率消耗与刀片旋转、耕深之间的函数关系,通过函数关系可以预测在碎茬作业时的功率消耗。     

基于GPS和GPRS的远程玉米排种质量监测系统

为了获取区域内的玉米播种质量信息并对其进行远程监测与管理,提出了基于GPS和GPRS的远程排种监测系统。该系统利用PVDF(polyvinylidene fluoride,聚偏二氟乙烯)压电传感器实时监测指夹式排种器播种质量信息并通过GPS接收器实现了播种质量信息位置的精确定位;同时,系统通过GPRS DTU模块的应用和远程服务器软件的设计,实现了播种质量信息数据的远程传输与管理。试验结果表明,该系统播种量检测精度为97.4%,漏播检测精度为96.1%,重播检测精度为 95.9%,该系统能够有效检测玉米播种质量并具有监测数据远程监管的功能。     

种子纵向分布均匀性指标及空间分布均匀性评价方法

播种作业后种子分布均匀性的好坏直接影响作物出苗和产量,传统评价方法受种子纵向分布均匀性指标的限制而不能较好地表征种子分布均匀性,为此本文提出了一种种子纵向分布均匀性指标计算方法。通过结合播种深度和种子距离行中心偏差两个指标,实现从一维(纵向、播种深度方向和侧向)、二维(水平平面和垂直平面)到三维空间种子分布均匀性的表征。田间试验(3种开沟器类型和2种作业速度)结果表明:相同作业条件下,种子纵向分布均匀性新指标(即理论播种点与实际播种点距离偏差)的标准差(C)和极值(R)均小于传统指标(种子纵向投影点坐标与播种理论粒距计算的播种点纵向投影点坐标的偏差)的标准差(C')和极值(R')。田间试验验证了本文提出的种子纵向分布均匀性指标的准确性及其用于评价种子在纵向、水平平面和三维空间分布均匀性的优越性。     

玉米热风与微波联合干燥工艺优化研究

对玉米进行热风与微波联合干燥实验研究,目的是缩短单独热风干燥玉米时间,节约能耗,同时利用微波干燥对环境无污染的优势。通过单因素试验和正交试验优化设计,得到玉米联合干燥的较佳工艺条件。结果表明联合干燥玉米的较佳工艺条件为:转换水分点为20%,微波功率为119 W,微波时间为8 min。此条件下干燥玉米,其裂纹率为0%,颜色和气味基本正常。     

基于Flex传感器的免耕播种机播深自动控制系统

为了解决免耕播种机在秸秆覆盖地作业时由于播种深度不够造成的种子裸露现象,以及提高免耕播种机播种深度的控制精度,设计了一套免耕播种机播深自动控制系统,采用Flex传感器作为仿形元件,建立了其在限深轮内的运动数学模型,推导出了Flex传感器的输出电阻变化率与传感器进入印痕区长度的关系。并据此模型采用3个Flex传感器实时检测限深轮与地面接触时的胎面形变,实现播种单体对地压力的监测。系统根据播种单体对地压力的变化,控制电-气比例阀实时调节气压弹簧对播种单体的下压力,从而保证播种深度的一致性。田间对比试验结果表明:Flex传感器和PVDF传感器均具有可靠的仿形性能,在播种作业速度为2.78m/s时,基于PVDF传感器的控制系统和基于Flex传感器的控制系统均能实现播种深度自动调节功能,但后者的控制精度更高,其控制误差在±8mm之间。