20166001 基于四屬性的現代農產品加工模式構建及評價/王民敬(農業(yè)部規(guī)劃設計研究院),孫君社…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-1~7
中國農產品加工業(yè)整體經營過程控制粗放,主要靠生產要素的投入,還停留在以能源、原料的高消耗為代價取得的粗放式、速度型增長,所造成的直接和間接污染嚴重,通過構建科學、系統(tǒng)的現代農產品加工模式來指導行業(yè)發(fā)展意義重大。基于可持續(xù)發(fā)展、循環(huán)經濟、產業(yè)生態(tài)學(工業(yè)生態(tài)學)、清潔生產等理論,提出農產品加工四屬性,即原料價值屬性、低碳加工屬性、產業(yè)生態(tài)屬性、產品市場屬性。在此基礎上,利用系統(tǒng)學的理論、工具和方法,獲得在構建原料價值系統(tǒng)、低碳加工系統(tǒng)、產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)、產品市場系統(tǒng)4個系統(tǒng)基礎上耦合形成現代農產品加工模式的構建打下方法論的基礎。按照科學性、簡明性等原則,采用專家咨詢法構建4個層次、21個指標的現代農產品加工模式實現度評價指標體系,運用層次分析法確定指標權重,利用模糊綜合評價法對花生加工企業(yè)進行實證,結果為3.9871,與生產實際一致。該研究不僅對傳統(tǒng)農產業(yè)加工行業(yè)轉型升級具有較高借鑒價值,也為現代農業(yè)產業(yè)模式研究提供理論支撐。
20166002 勺鏈式馬鈴薯排種器漏播檢測與補種系統(tǒng)的設計與試驗/孫偉(甘肅農業(yè)大學工學院),王關平…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-8~15
針對勺鏈式馬鈴薯排種器作業(yè)過程中普遍存在的漏種問題,該研究以高性能ATmega16單片機為核心,設計了由定位和測薯模塊組成的漏播檢測系統(tǒng)以及由固態(tài)繼電器和電磁鐵組成的速動補薯裝置。定位模塊主要由小磁鋼和霍爾傳感器構成,當攜帶小磁鋼的種勺到達霍爾傳感器所在位置時,系統(tǒng)會立即啟動由紅外檢測電路組成的測薯模塊工作,如發(fā)生漏播,控制系統(tǒng)將迅速發(fā)出補薯指令,速動補薯裝置將待補薯種擊打至預定位置,從而實現自動補種。試驗表明:排種器線速度在0.3至0.8m/s間變化時,最終漏播率和補種率變化較小,最終漏播率<2%,補種成功率在85%以上;設計的馬鈴薯漏播檢測及自動補種系統(tǒng)工作穩(wěn)定,可以解決勺鏈式馬鈴薯排種器作業(yè)過程中的漏種問題。
20166003 錐盤式撒肥裝置的性能分析與試驗/呂金慶(東北農業(yè)大學工程學院),尚琴琴…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-16~24
針對目前大多數撒肥機在作業(yè)過程中存在拋撒不均問題,該文設計了一種錐盤式撒肥裝置。通過對該裝置結構和工作原理的闡述及肥料顆粒在撒肥盤、葉片上和空氣中的動力學和運動學分析,建立了肥料顆粒的運動模型。以葉片長度、葉片水平投影傾角、撒肥盤轉速、肥箱落肥口位置和面積為試驗因素,以肥料拋撒的橫向變異系數為試驗指標進行了臺架試驗。試驗表明,當落肥口位置(落肥口中心點在以葉片旋轉中心在地面的投影為坐標原點的空間直角坐標系中的坐標值)為(70mm,0,800mm),葉片長度為150mm,落肥口面積為2456mm2,葉片水平投影傾角為1°,撒肥盤轉速為1090r/min時,橫向撒肥變異系數為5.215%,此時肥料拋撒的均勻性最好,滿足施肥作業(yè)要求。該裝置基本上解決了肥料拋撒不均方面的不足,為錐盤式撒肥機的設計與優(yōu)化提供了參考。
20166004 山地果園輪式運輸機車架結構分析與優(yōu)化/吳偉斌(華南農業(yè)大學南方農業(yè)機械與裝備關鍵技術教育部重點試驗室),廖勁威…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-39~47
山地果園運輸機是農業(yè)運輸機械化的重要組成部分,車架作為汽車質量的支撐部件,決定了運輸機結構合理及行駛安全。該文研究的山地果園輕簡化輪式運輸機車架屬于發(fā)動機前置后驅形式,利用Pro/E軟件建立三維模型,并導入ANSYS軟件進行有限元模態(tài)分析。在通過靜態(tài)電測試驗確定有限元分析的應力值和試驗真實應力值在合理范圍內后,對車架模型關鍵部位進行載荷、約束等處理并進行有限元靜態(tài)彎曲和應變力分析、車架有限元模態(tài)分析,及有限元前8階模態(tài)振動變形分析。分析結果表明車架具備良好的強度和剛度特性,存在一定的優(yōu)化空間。優(yōu)化過程在滿足車架強度和剛度要求的前提下,通過改變橫梁布置結構并降低車架構件板厚的方式實現輕簡化目的。優(yōu)化結果為上車架體積減少20%左右,整個車架體積減少12.37%左右,使車架質量降低了12.4%,最大應力和最大變形遠遠小于屈服極限值,較好的達到了車架輕量化的優(yōu)化目的。
20166005 茄果類嫁接機砧木上苗裝置設計/彭玉平(華南農業(yè)大學工程學院),辜松…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-76~82
針對國內外嫁接機性價比偏低的問題,該文以華南農業(yè)大學的高速嫁接機2JT-1600型流水線式茄果類嫁接機為基礎,分別在砧木上苗工位和接穗上苗工位增設嫁接用苗輸送鏈和轉接手,實現砧木和接穗均單人上苗,成倍提高了嫁接機作業(yè)人員的上苗生產率。通過分析傳遞過程中帶土坨砧木的受力情況,確定轉接手結構尺寸,并且研制了具有較好拾苗性能的交叉閉合式送苗夾,其拾苗容偏能力可達5mm。為防止在輸送過程中砧木由輸送鏈的苗座內脫出,選用高彈性橡膠貼合在苗座槽口上夾持砧木,以砧木彎曲度、苗座槽口深度及苗座槽口橡膠厚度作為影響因素,考察苗座槽口對嫁接用苗的夾持性能,試驗結果表明當苗座槽口深度為8mm、苗座槽口所用橡膠厚度為3mm時,苗座可保證95%以上的砧木不脫出苗座,增設上苗裝置后,可保證2JT-1600型流水線式茄果類嫁接機在2000株/h的生產率條件下,實現1000株/h的人均嫁接生產率,綜合上苗成功率達到92%以上。
20166006 基于滑板壓稈旋切式防堵裝置的秸稈摩擦特性研究/盧彩(北京農業(yè)智能裝備技術研究中心),趙春江…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-83~89
結合被動式防堵裝置和動力驅動式防堵裝置的優(yōu)缺點,開發(fā)了一種新型的滑板壓稈旋切式防堵裝置。針對秸稈能否順利通過滑板壓稈旋切式防堵裝置主要涉及滑板與秸稈的摩擦系數及土壤與秸稈的摩擦系數的問題,該研究以華北一年兩熟區(qū)主要糧食作物小麥和玉米的秸稈為研究對象,試驗對比了Q235鋼、不銹鋼、木板和塑料4種不同滑板材料及含水率分別為10%、12.5%和15%的3種土壤對秸稈摩擦系數的影響;考慮免耕防堵裝置作業(yè)時秸稈的狀態(tài),秸稈接觸角度和秸稈接觸部位也作為摩擦系數的影響因素。試驗結果表明,滑板材料與玉米和小麥秸稈的摩擦系數分別滿足:Q235鋼>不銹鋼=塑料>木板,不銹鋼>Q235鋼>木板>塑料,單因素分析表明滑板材料和秸稈接觸角度對滑板與玉米和小麥秸稈之間的摩擦系數影響均顯著;含水率12.5%和15%的土壤與玉米秸稈的摩擦系數分別比含水率10%的土壤高0.08和0.09,差異顯著,秸稈部位和秸稈接觸角度對土壤與玉米和小麥秸稈之間的摩擦系數影響均顯著;雙因素分析表明,滑板與玉米秸稈的摩擦系數受滑板材料和秸稈部位及滑板材料和接觸角度之間交互作用的影響,滑板與小麥秸稈的摩擦系數受秸稈部位和接觸角度之間交互作用的影響,土壤與玉米秸稈的摩擦系數受秸稈部位和接觸角度之間交互作用的影響;三因素分析表明各因素之間不存在交互作用;處理玉米秸稈時滑板材料宜采用Q235鋼,處理小麥秸稈時滑板材料宜采用不銹鋼材料。該研究為免耕防堵裝置的設計提供了參考。
20166007 基于人體測量學的拖拉機駕駛員工作空間設計/徐立友(河南科技大學車輛與交通工程學院),吳依偉…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-124~129
針對中國拖拉機駕駛員工作空間設計在操縱性、舒適性、方便性和安全性等方面存在的不足,該文從人機工程學角度出發(fā),基于中國成年男性人體測量尺寸,計算出設計所需的28項人體主要尺寸的平均值、標準差和百分位數值,建立了拖拉機駕駛員人體關節(jié)生物力學模型,確定了模型中連接與人體測量尺寸的數值關系。以乘坐基準點為參考,對駕駛員工作空間內的座椅、踏板、轉向盤、變速桿、液壓操縱桿和儀表盤等進行了設計布置。選取了5個國產拖拉機樣機T1、T2、T3、T4、T5,針對樣機T1,以駕駛員工作空間各相應部件位置的設計理論值為依據,對其駕駛員工作空間布置進行了評價分析,結果表明:樣機T1的座椅靠背寬度與夾角分別偏離理論值130mm和15°;離合器踏板及制動踏板在水平方向上分別偏離理論值131和145mm;轉向盤在垂直方向上偏離理論值114mm;儀表盤在水平、垂直方向及其與水平面夾角分別偏離理論值121mm、199mm和23.2°,與理論值偏差較大。同理,對其他樣機進行了評價分析,結果表明:樣機之間同類部件參數值差異較大,樣機駕駛員工作空間尺寸與通過人體測量尺寸數據計算得出的設計理論值差異明顯,樣機駕駛員工作空間設計布置不合理。該文為評價駕駛室工作空間布置是否合理提供了一定的參考依據,同時為拖拉機駕駛員工作空間的優(yōu)化設計奠定了理論基礎。
20166008 卷盤式噴灌機移動噴灑均勻度計算模型構建與應用/葛茂生(西北農林科技大學水利與建筑工程學院),吳普特…//農業(yè)工程學報.-2016,32(11).-130~137
卷盤式噴灌機移動噴灑均勻度是衡量灌溉質量的重要指標?,F有卷盤式噴灌機組均勻度計算方法或過于繁瑣,或顯計算精度不足。該研究提出一種基于最小二乘法的移動噴灑均勻度計算模型,模型計算結果與實測結果偏差在6%以內。應用該模型對配備50PYC垂直搖臂式噴槍的卷盤式噴灌機進行模擬,結果表明:不同工作壓力下的灌水深度呈梯形分布,移動噴灑均勻度隨噴槍工作壓力的升高略有提升。噴槍輻射角對機組的噴灑均勻度有較大影響,噴槍輻射角為180°、220°和270°時,移動噴灑均勻度系數分別為61.4%、69.9%和71.9%。噴槍輻射角的增大可有效提高噴灑域內各點的灌水歷時,從而降低平均噴灌強度,減小地表徑流的發(fā)生概率。移動噴灑均勻度系數隨組合間距的增加先增高后降低,組合間距在1.5R~1.7R時的組合噴灑均勻度系數不低于85%。綜合考慮了噴槍輻射角和組合間距雙因素對移動噴灑均勻度的影響,該工況下噴槍輻射角的適宜范圍為240°~320°,組合間距的適宜范圍為1.4 R~1.7R。該研究結果可為卷盤式噴灌機組運行參數的優(yōu)化配置提供參考。