吴鸿欣 , 陈志 , 韩增德 , 郝付平 , 曹洪国 , 王高斌
2011, 42(Z1):6-9. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:玉米收获机分禾器结构直接影响玉米植株的分禾和输送效果,是决定机具能否正常作业的重要因素。通过田间试验,对玉米植株抗弯特性进行了测定,测量出玉米植株的横向最大偏移量,并计算出玉米植株偏折角。得出了分禾器宽度与玉米植株抗弯特性之间的关系方程,找到了影响分禾输送效果的一个重要因素——植株自身的抗弯特性,为分禾器的设计提供了新的依据。在理论上解释了作业时分禾器离地越高越不易碰伤植株的现象,且对比了不同地区品种玉米植株抗弯强度的差异性,结论是最佳收获期内山东省、北京市地区品种的玉米植株抗弯能力比吉林省地区品种强。
2011, 42(Z1):10-13. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:分析了双螺旋机构立姿输送长茎秆作物的机理;利用室内试验台,通过正交试验找出了影响输送效果的显著因素,通过回归试验找出了显著因素的较优参数值:螺旋输送器转速为319r/min,上下螺旋输送器距离575mm, 螺旋输送器叶片顶端相对动刀水平距离10mm,叶片升角30°。进行了该组参数下的验证试验,综合评价指标达到89.8,能够较好地适应玉米秸秆的立姿输送要求。
2011, 42(Z1):14-20. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对玉米联合收获机的重要部件——玉米剥皮装置通用性差等问题,设计了可更换不同辊型、调节转速以及调节两辊相对位置角的玉米通用剥皮机构。以先玉335为试验材料,进行了剥皮辊配置形式、转速和两辊相对位置角的3因素3水平正交试验,分析了各参数对剥皮性能:玉米苞叶剥净率、籽粒破碎率、籽粒损失率的影响,确定了最优组合方案:剥皮辊配置形式为螺旋橡胶辊与凸棱螺旋橡胶辊交替排列;剥皮辊转速为350r/min;两辊相对位置角为30°。
2011, 42(Z1):21-25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为了实现根茬的挖掘、捡拾、根土分离与放铺等联合收获作业,研制了一种偏置式挖掘铲刀和三辊机构。通过分析偏置式挖掘铲刀的挖掘特性,以及三辊机构的运动学特性,确定了工作部件的结构参数及运动参数。田间试验表明,偏置式挖掘铲刀挖掘根茬效果好,三辊机构具有较好的捡拾、根土分离和放铺能力,根茬收获机的根茬起挖率、捡拾率和放铺率均大于90%,满足设计和使用要求。
2011, 42(Z1):30-34. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:高粗茎秆作物因茎杆硬度和刚度大,机械化收割难度大。以芦竹为对象,以高粗茎秆作物通用型回转链式切割器为基础,应用ANSYS/LS—DYNA建立了锯片—芦竹切割破坏动态模拟有限元模型,动态模拟了芦竹切割破坏过程,试验验证了获取锯齿切割破坏芦竹过程的载荷—位移历程曲线的可行性及芦竹破坏的模拟计算模型的有效性。提出了回转链式切割器切割—进给速度匹配修正系数概念,确定了切割芦竹时进给速度和切割速度分别取1.00m/s和2.80m/s为最佳速度匹配,其切割器工作速度匹配修正系数为1.22。研究结果为芦竹收割机的传统系统参数优化设计提供了理论依据。
2011, 42(Z1):35-38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为分析小型全喂入双滚筒轴流联合收获机脱粒分离能力与夹带损失,进行整机总结设计并自行设计了双滚筒轴流脱粒装置,分析了结构参数选取,并与同型收获机的单滚筒轴流脱粒装置进行对比试验,测定了两装置的未脱净率与夹带损失率。结果表明:单滚筒未脱净率为0.18%,双滚筒未脱净率接近0;双滚筒夹带损失率平均值0.45%,比单滚筒夹带损失率平均值0.74%降低了39%,新开发的小型全喂入双滚筒联合收获机能有效地解决脱不净与夹带损失等问题。
2011, 42(Z1):39-42. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对半喂入联合收获机收获超级稻和难脱粒的粳稻时脱粒不净引起损失的问题,设计了半喂入同轴差速脱粒滚筒,并与单速脱粒滚筒进行了脱粒对比试验,对各种脱出物料的实测数据用Matlab软件建立了3D图像及其数学模型。结果表明:差速滚筒未脱净籽粒约0.06%,比单速滚筒降低61.25%;3D图像显示差速脱粒的各种脱出物料在筛面上分布比单速脱粒均匀。半喂入同轴差速脱粒装置集高、低转速对脱粒性能的有利作用于一体,能较好解决半喂入联合收获机收获超级稻和粳稻时脱粒不净引起的损失,并使损失率、破碎率和含杂率等性能指标都达到较优水平。
袁琦堡 , 师清翔 , 王国欣 , 倪长安 , 李心平 , 刘师多
2011, 42(Z1):43-47,38. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以微型小麦联合收获机采用的横向轴流脱粒装置为研究对象,在额定喂入量下,对其滚筒转速、凹板间隙、导向板升角、筛孔尺寸等参数进行了正交试验和回归试验,并通过DPS等软件对试验数据进行统计分析,得出试验范围内滚筒转速、凹板间隙、导向板升角、筛孔尺寸对凹板分离物中含长茎秆率、籽粒破碎率、夹带籽粒率、脱不净率等指标的影响规律,优化确定了该脱粒装置的最佳参数组合:筛孔尺寸为14mm、导向板升角为10°、凹板间隙为16mm、滚筒转速为660r/min,含长茎秆率、含杂率、夹带籽粒率、脱不净率、籽粒破碎率分别为3.1%、39.5%、0.6%、0.01%、0.01%。
2011, 42(Z1):48-51,56. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:借助高速摄像技术,对钉齿式轴流脱粒与分离装置在不同滚筒转速条件下自由籽粒运动过程和碰撞过程进行了对比试验研究,得出滚筒转速变化时自由籽粒的运动规律和自由籽粒与钉齿碰撞后的运动规律。结果表明:滚筒转速增加,自由籽粒的运动速度随之增大,多数自由籽粒处于中速运动状态,受钉齿碰撞后呈加速运动趋势。
2011, 42(Z1):52-56. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以自行研制的钉齿式轴流脱粒与分离装置为研究对象,借助高速摄像设备对脱分空间内稻谷的整体运动过程、断穗的运动和脱粒过程以及自由籽粒的运动过程进行了在线拍摄。通过高速摄像图像慢放分析得出:稻谷进入脱分空间后,错综复杂地交织在一起,在旋转钉齿和导向板的共同作用下,稻谷流沿滚筒轴向螺旋向前涌动。脱分空间内断穗的运动轨迹是抛物线,其运动不平稳,速度容易出现波动。单个自由籽粒在无外界干扰时近似作匀速直线运动,运动方向与滚筒轴线方向呈一定夹角。
2011, 42(Z1):57-61. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:横置轴流脱粒的履带式全喂入稻麦联合收获机籽粒含杂率高,从尾筛落下的杂余随籽粒进入粮箱是主要原因。通过测定单位时间所产生的杂余量及其构成,设计了以螺旋板齿式复脱器为核心的复脱系统,计算了整个系统的物料轴向速度和输送量,并对应用此复脱器的联合收获机进行了田间试验测定。结果表明:螺旋板齿式复脱系统能使占喂入量9%~10%的杂余顺畅地收集、输送、再脱粒、经二次清选后进入粮箱,使含杂率从7%下降到行业标准要求的2%以下。
2011, 42(Z1):62-64. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:利用Fluent软件中修正的k—ε湍流方程及拉格朗日法的离散相模型对4ZTL—1800型割前摘脱稻麦联合收获机分离清选装置内物料运动进行了数值计算,得到了物料在分离清选装置内的运动轨迹,沉降、分离、清选等运动规律,并通过数值计算得到物料质量流量、分离装置入口气流速度和分离清选装置收集物料的清洁率的关系。
2011, 42(Z1):65-68. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:在自行研制的清选试验台上进行了气流场测定试验和水稻清选试验。利用神经网络技术,对风筛式清选气流场进行了研究,建立了2个风力因素(离心风机转速和出风角度)与清选气流场分布之间、清选气流场的分布与清选效果之间以及2个风力因素与清选效果之间3个BP神经网络模型。用试验数据进行了预测检验,预测结果证明了网络模型的有效性。
2011, 42(Z1):69-73. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:基于并联机构的组成原理,设计了可用于颗粒物料分级的3自由度混联振动筛。振动筛主要由筛箱、振动电动机、电动机固定座、弹簧、倾角调节装置、支撑架、纵向振动链、横向振动链和底座组成。所设计的3自由度混联振动筛将筛箱的支撑和激振动功能分离,筛箱的支撑采用悬挂支撑方式;以全解耦型混联机构2PRRR—P(2R)为主体激振机构,能实现筛箱沿X、Y、Z 3个方向的振动。试验结果表明,该振动筛X、Y、Z向3个自由度的振动对分散性能平均提高了33.23%,而透筛性能平均提高了73.55%,对不同筛分物料的适应性强。
2011, 42(Z1):74-77,9. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以入风口角度和筛面形态为试验因素,对仿生非光滑筛面近筛层微观气流场进行了数值模拟研究,并对仿生非光滑清选筛和普通光滑清选筛进行了田间对比验证。试验结果表明:入风口角度对清选筛面上近筛层内的微观气流场基本没有影响;仿生非光滑筛面形态将筛孔间近筛层内的单个小漩涡分解为2个小漩涡,致使漩涡流线不能完全地从筛面经过,使得细小油菜物料难以与仿生非光滑筛面充分接触,起到了减粘作用;仿生凸包的减粘作用较仿生凹坑明显。
2011, 42(Z1):78-81. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对联合收获机在田间作业环境下不便对测控系统调试与试验的情况,设计了联合收获机智能控制试验台。试验台在实验室环境下能够对联合收获机的多种智能控制算法进行模拟仿真。试验台集成了智能控制器、声光报警器、液晶显示器等模块,并配合使用用于速度、损失量等检测传感器,能够实时采集试验数据。试验表明,试验台能够在实验室环境进行智能控制算法试验,缩短了联合收获机智能控制装置的研发周期,为实现联合收获机的智能控制打下基础。
2011, 42(Z1):82-85. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了谷物联合收获机脱粒滚筒液压无级变速系统,对该系统中封闭液压油的压力进行测量,用该油压力表示喂入量。通过台架试验,得出喂入量与油压力之间的关系方程,并与脱粒滚筒转速表示喂入量的方法进行了对比。结果表明:在联合收获机稳定工作,物料物理特性一致时,油压力随喂入量的增加呈线性上升,而此时脱粒滚筒转速可以视为常量,所以油压力能够准确地反映喂入量。
2011, 42(Z1):86-89,98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:基于虚拟仪器开发平台,采用图形化编程语言LabVIEW建立了一套多通道振动测试和分析系统,运用加速度传感器测定了雷沃谷神牌GN601—CR2Q型谷物联合收获机割台不同测点及不同工况下水平、垂直和轴向的振动信号,并对振动信号进行了时域及频域分析。对联合收获机割台振动测试结果表明,割台的振源最主要的激励为割刀传动系统,割台水平方向的振动量最大并且割台振动最大的部位位于割台的过桥。其中割刀传动系统的惯性力引起的振动频率为10Hz,发动机惯性力引起的振动频率为30Hz,割台的固有频率为68.8Hz。
2011, 42(Z1):90-93,25. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了不同材料、不同尺寸承载板式谷物质量流量传感器承载板和不同量程的承载板式谷物质量流量传感器弹性元件,在谷物质量流量模拟加载试验装置上进行了试验,试验结果表明测量精度与承载板和弹性元件的参数密切相关。在此试验基础上,研究了谷物流量对测量精度的影响。试验结果表明,谷物流量在0~2kg/s内谷物质量流量测量相对误差不大于2%,精度较高。当谷物流量超过2.5kg/s时,谷物质量流量测量相对误差超过5%。
2011, 42(Z1):94-98. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:运用VB 6.0编程语言设计了应用于谷物联合收获机称量式测产系统平台的测产软件。该软件能实时接收、显示和保存测产系统所采集的数据,计算得到实时收获总质量、收获面积等田间信息。软件对谷物流量数据计算处理作出谷物流量图;将GPS接收到的经纬度转换为高斯坐标,在平面直角坐标系中作出GPS轨迹图;最终将流量数据与GPS轨迹数据结合运算生成产量图。作图过程中当曲线即将到达界面边界时,曲线图会自动平移远离边界以保证实时图像的正常显示,在作图结束后可拖拽图像查看完整图形。经测试,软件在室内测产相对误差小于2%,在田间测产相对误差小于3%。
2011, 42(Z1):99-102. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为了实现联合收获机工作过程中谷物损失量的实时监测,设计了谷物损失实时监测系统。该系统以PVDF压电薄膜作为敏感元件,通过电压放大器、带通滤波器、精密全波整流、包络检波等构成信号调制电路来检测谷物冲击信号,为了减小联合收获机的振动干扰,设计了一种双层隔振结构。在1.1~2.6m/s范围内进行谷物冲击性能试验。结果表明,谷物冲击信号的电压峰值为2~4V,且电压峰值随冲击速度的增大而增加。以AT89C52单片机为核心开发了二次显示仪表,实时采集传感器输出的谷物冲击信号。田间试验表明,该系统能够有效获取谷粒冲击信号,实时显示联合收获机谷物夹带、清选损失率,具有预报警功能,且测量结果可以通讯输出。
2011, 42(Z1):103-106. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为了分析传感器结构对籽粒冲击响应信号的影响,建立了籽粒检测传感器的三维结构模型,利用SolidWorks分析了传感器的振动模态。结果表明:传感器的上层面板的结构尺寸是影响传感器振动特性的主要因素,随着面板宽度b的增加,相对变形率γ首先迅速减小;随着b的进一步增加,γ逐渐减小至恒定值,固有频率f则单调增大;增加面板厚度h,固有频率f和相对变形率γ均呈单调增加趋势。将传感器安装到联合收获机振动筛尾部支架上进行清选损失检测试验。结果表明,传感器能够在振动干扰中识别籽粒冲击信号,当b=30mm时,籽粒冲击响应时间小于2ms,远小于b=120mm时的籽粒冲击响应时间。
2011, 42(Z1):107-111. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:多传感器信号采集与数据处理是联合收获机作业流程监测与控制的基础工作。使用微处理器C8051F020的定时器/计数器和标准输入/输出接口(I/O)进行了多路霍尔转速传感器信号的采集,并通过串口通信接收损失量传感器与喂入量传感器的数据。微处理器C8051F020对数据进行处理与存储,控制240×128点阵式液晶显示器进行数据的实时显示与故障报警,根据数据处理结果控制联合收获机前进速度,进行故障分类处理,并通过串口通信实现存储数据的发送与打印。试验表明,系统工作稳定、可靠, 可以实现联合收获机作业流程监测与控制系统的集成化,并能在联合收获机测控系统的应用中节约成本、增加效率。
2011, 42(Z1):112-116,121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:以切纵流联合收获机为研究对象,针对联合收获机故障率较高、作业故障不易察觉等问题,设计了作业流程故障诊断报警系统。系统以PLC和显示屏为控制终端,通过PLC采集联合收获机作业流程中的割台螺旋输送器、输送槽、切流滚筒、纵流滚筒、输粮螺旋输送器、损失量等信号进行作业流程故障诊断处理,提出了基于目标信号瞬时变化趋势的故障诊断方法,试验表明,设计的作业流程故障诊断报警系统可以实现对联合收获机作业流程中的故障诊断和报警,提高了收获机的作业质量和工作效率。
2011, 42(Z1):117-121. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:基于联合收获机导航数据的多样性,设计了一种双串口结合CAN总线的分布式控制网络,采用多线程编程技术解决实时性和多任务的处理要求,设计了软件平台工作流程,制定了有效可靠的CAN总线通信协议。系统主要采集车辆的GPS定位信息、车辆姿态信息、车辆行驶速度以及前轮的转角。试验表明,系统工作正常,通信可靠,能够实现导航数据的实时采集。
2011, 42(Z1):122-127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对联合收获机大曲率路径难检测的问题,在旋转投影直线检测的基础上提出了双切线大曲率路径转弯半径估计算法。基于简化的二轮车运动学模型,在联合收获机机器视觉导航试验平台上,设计了智能控制器,以便根据不同路径选择不同的控制方式。路面与麦田试验结果表明:双切线转弯半径估计算法能够有效地检测曲线路径转弯半径;在小麦正常收获速度下,联合收获机能够跟踪转弯半径大于10m的曲线路径,路面曲线跟踪误差最大值为0.19m,田间曲线边界跟踪过程中割幅变化范围最大为0.29m。
2011, 42(Z1):128-132,127. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为了能够根据当前场景内容在线提取优势推理特征,使得提取后的优势特征集能更好地区分当前场景的地形类别,满足农业机器人室外导航环境要求,提出一种基于迭代式RELIEF算法的农业机器人地形标记方法。该方法通过超像素分割产生训练样本,由迭代式RELIEF算法输出一个特征权重向量,向量每个元素的值代表其所对应的候选特征对地形标记的影响程度,通过对特征权重设定阈值来剔除大量无关特征。地形标记试验结果表明,该方法不但能够将地面标记准确率与障碍标记召回率分别提高1%与0.8%,还能将SVM地形分类器的计算复杂度降低40%左右。在导航试验中,该方法能够使农业机器人的导航效率提高15%左右。
2011, 42(Z1):133-137,81. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为研究切纵流联合收获机田间小麦收获时的最优行走路径和最佳前进速度,分析了割台宽度为4.75m的切纵流联合收获机在田间收获小麦时的3种典型路径,并从收获拐弯换向耗时最小的角度进行了理论推导,在田间进行前进速度与籽粒总损失速率之间的试验并建立数学模型,在室内依据等效喂入量进行前进速度与脱粒分离总功耗之间的试验并建立数学模型,得出最佳前进速度的数学模型。结果表明,切纵流联合收获机在田间应采用回转式收获路径,当前进速度为小于等于1.0m/s时,等效喂入量为小于等于7.79kg/s,籽粒总损失速率为小于等于19.33g/s,籽粒总损失率为小于等于0.609%,切纵流脱粒分离部分总功耗为小于等于83.94kW。
2011, 42(Z1):138-141,146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:针对国内大蒜种植特点,在已有设计研究的基础上研制了一种适合于中国大蒜主产区收获作业的半喂入自走式大蒜联合收获机。整机侧向配置,采用450型半喂入稻麦联合收获机底盘,并配有液压无级变速系统,作业组件包括分禾装置、扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、清土装置、对齐切秧装置和集果系统等。该机采用挖拔组合式工作原理,保证了大蒜收获中挖掘效果,提高了整机的作业质量和稳定性。通过田间检测表明:果实损失率不大于1.8%,破损率不大于2.1%,含土率不大于12.8%,各项性能指标均达到设计要求。
胡志超 , 王海鸥 , 彭宝良 , 陈有庆 , 吴峰 , 谢焕雄
2011, 42(Z1):142-146. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:对4HLB—2型花生联合收获机清土装置进行了机构运动特性分析和清土效果试验研究。拍土板拍击线速度、转动角速度均随时间呈正弦曲线规律变化,在一个清土周期中共完成2次拍土过程,且出现2次拍土作用最强烈状态。清土通道后半程的清土效果要优于前半程,拍土板由两端向中间拍土强度逐渐降低,清土通道中间段存在无效拍击区。清土试验表明,清土率主要决定于花生果系被拍土板拍击的次数,而落果损失主要决定于拍土板角振幅大小,实际作业时应选定高清土频率、小角振幅的作业参数。
2011, 42(Z1):152-155. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:对矮秆割台核心喂入部件拨禾轮的结构和运动轨迹进行了分析研究,利用计算机辅助软件对拨禾轮导轨曲线进行了优化设计,并对拨禾弹齿运动轨迹进行了模拟,找出了保证矮秆割台能够正常工作的弹齿运动轨迹形状,确定其正常工作的拨禾轮速比区间为(0.78,∞)。
2011, 42(Z1):156-161. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:提出了一种嵌入式收获前籽棉分级系统的总体设计方案。嵌入式终端以ARM(TMS320DM365)为主处理器,以DSP(TMS320DM6437)为从处理器。在ARM上构建Linux系统环境,并行执行视频采集和人机交互任务:摄像头采集模拟视频流送解码芯片(TVP5146)解码;同时,在用户界面上实时显示数字视频流,并通过SPI向DSP发送视频处理请求。DSP在同步采集视频流的过程中收到请求信号后,对当前帧进行图像分割、特征提取和判别,并将处理结果返回给ARM。田间试验表明,系统能够以90.48%的正确识别率快速地识别籽棉品级。
宋占华 , 肖静 , 张世福 , 李玉道 , 杜现军 , 李法德
2011, 42(Z1):162-167. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为研究棉花秸秆切割性能,为棉秆切割收获装备的开发提供技术支持和理论依据,设计了可模拟棉秆不对行切割收获过程的曲柄连杆式棉秆切割试验台。试验台的棉秆喂入输送速度与切割速度为0~2m/s、切割倾角为0°~15°,并对样机的工作性能和棉秆切割性能进行了试验研究。试验结果表明,空载时切割器阻力的峰值随着割刀平均切割速度的增加而增大,单个工作周期内的切割器阻力功耗基本不受平均切割速度变化的影响;棉秆峰值切割力随割刀平均切割速度的增加而降低,切割棉秆单位消耗功随割刀平均切割速度的增加而减小。
2011, 42(Z1):168-171. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:采用YAG—M50型激光打标机试制了9种仿生微改形油菜筛面基体,借助NT1100型表观形貌仪对试件加工区域的表观形貌进行了观测。利用CAM101型接触角测量仪分别测量了二次蒸馏水和过滤后菜籽油2种液相与9种仿生微改形油菜筛面基体的接触角,以仿生微造型的形态尺寸和形态间距为考察因素,分析了仿生微改形油菜筛面基体的浸润特性。结果表明,仿生微形态尺寸较小时,形态间距对界面浸润特性的影响较大;形态间距相同时,仿生微形态尺寸对界面浸润特性的影响与液相种类相关。
2011, 42(Z1):172-176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为实现温室环境下近色系果蔬的采摘识别,提出了一种基于统计方差结合人工神经网络的光谱选择方法对黄瓜敏感波段进行分析验证,并将选定的光谱组合作为温室黄瓜识别中光谱图像获取的参考依据。结果表明,利用所摄敏感波段的图像信息可有效地解决黄瓜目标与背景的区分问题。综合比较黄瓜作物(果实、叶、花)在不同光谱域的分光反射特性差异,利用方差分解方法获取果实信息的敏感波段,在敏感区域内进行主成分分析,将前4个主成分作为网络输入、作物器官类别作为输出,建立3层BP—ANN验证模型。将160个样本数据按比例分为建模集和预测集,模型对建模集120个样本的正确判别率为100%,对预测集40个样本的正确判别率为95%。说明敏感波段的选择能较好地反映黄瓜作物不同器官间的特性差异。
2011, 42(Z1):177-180. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:为提高采摘机器人的实用性和利用率,提出了一种通用型夹持机构,并构建了虚拟样机。为使机械夹持不损伤水果,研究了水果受力对夹持构型的影响,以柑橘为例进行变形、应力分析,为机构提出设计依据,进而对结构进行优化,确定了机构外壳及杆件的合理参数和对果实损伤最小的夹持量,单类型水果夹持量为直径方向小于2mm。
2011, 42(Z1):181-183,180. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了一种便携式小浆果采收器,建立了采收器—果枝系统的运动方程,并对其进行简化、分析,获得果枝位移方程、采收器机体端部横向位移方程,分析确定了操作把手的最佳位置。采收作业时采收器的激振频率在稍高于系统固有频率的范围内进行工作。选择适当的激振频率,机体振动强度较小。选择适当的操作位置可以减小操作者的劳动强度。
2011, 42(Z1):184-189,171. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:提高变量施肥精度和均匀性的关键在于减小变量机构的响应时间,选择最佳控制参数。提出了一种基于相关向量机的开度转速双变量施肥控制序列决策方法。首先考虑了施肥处方中前、中、后相邻3次施肥量的相互影响,综合了开度和转速的响应时间和工作死区等特性,利用非线性规划方法实现最佳控制参数的决策,避免了小施肥量下的大开度、小转速现象,减小了对外槽轮脉动性的影响。为了协调车载计算机运算能力与控制响应的矛盾,利用相关向量机实现了施肥控制序列的近优实时计算。室内试验结果表明,平均施肥误差比原方法减小了4%,同时该方法有效地避免了极端情况下电动机无法驱动排肥转轴的情况。田间作业试验证明,使用该方法的施肥机指令响应及时,施肥均匀、准确,证明了方法的实用性。
2011, 42(Z1):190-193,176. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:设计了用于MQ—600型气流辅助式喷杆弥雾机的轴流风机。根据气流辅助式喷杆弥雾机喷施作物冠层的末速度原则,确定风机的风量、风压和出流速度等参数;以此作为风机设计的依据,设计计算了轴流风机的比转数、轮毂比、外径、叶片各截面气流全压分布等关键参数,进行了风机叶片选型、叶片各截面处弦长和叶片数量计算。并对风机驱动系统进行了设计。根据设计结果加工了物理样机,并对其性能进行了试验研究,试验结果表明,风机转速1473r/min时,风助风筒出口风速32.1m/s, 出口风下方0.5m处风速8.6m/s,风机性能满足使用要求。
2011, 42(Z1):194-198. DOI: 10.3969/j.issn.1000-1298.[year].Z1.[sequence]
摘要:对微波或微波与真空相结合方式膨化黑加仑果片试验进行对比研究。在微波膨化过程中,微波强度为20W/g,黑加仑果片的初始含水率为35%;而在微波真空膨化过程中,除真空压力不同,为30kPa外,其他初始条件与微波膨化初始条件相同。试验结果表明:通过微波真空方式膨化得到的黑加仑果片,膨化率呈先增加,之后保持不变的趋势;在膨化过程的前10s,果片处于加速脱水阶段,此后进入恒速脱水阶段。而利用微波膨化得到的黑加仑果片,膨化率和脱水速率均呈先增加后减小的趋势。经过微波与真空相结合技术膨化处理后的黑加仑果片花青素保留率高于微波膨化处理。因此,微波与真空相结合技术获得的制品膨化特性优于常压下微波制品的膨化特性。
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