农业工程学报杂志

开沟深度定压电液仿形控制系统设计与试验

为克服机械被动仿形中弹簧形变量变化导致开沟深度不一致的问题,该文采用主动仿形方法设计开沟深度定压电液仿形控制系统,该系统基于PLC控制单元,以压力传感器检测的开沟器入土压力与设定值的偏差作为控制信号,控制电液比例减压阀输出压力,保证开沟器入土压力恒定,主要由机械系统、液压系统、控制系统组成。基于理想土壤条件下一定开沟深度对应...

悬挂振动式油茶果采摘执行机构设计与试验

为促进油茶果产业的健康发展,提高油茶果采摘效率,降低成本,该文设计了一款悬挂振动式油茶果采摘机。在分析采摘执行机构的机构组成和工作原理的基础上,建立了采摘执行机构-油茶果采收动力学模型,得出了该系统稳态响应下的振幅表达式以及影响因素。通过对油茶树实地尺寸测量,对油茶树进行三维建模,利用ANSYS对油茶树建立柔性体模型,运用ANSYS和A...

耦合CFD-DEM的气力式种肥穴施装置投肥路径分析与试验

穴施肥装置气力投肥过程要求气流将肥团从肥腔中全部清出并尽量减小肥料在土壤中的分布长度,为明确不同投肥路径下投肥机构内流场分布及其对肥团运动的影响,该文运用CFD-DEM耦合方法,根据出肥管与肥盘接触面的不同,对比分析了不同入口风速(4、6和8 m/s)下侧投肥和底投肥2种投肥路径下机构内流场和颗粒的运动特性,结果表明:当肥腔与进气端面接触...

大中小型拖拉机压实对土壤坚实度和大豆产量的影响

探讨农业机械压实对土壤坚实度和产量的影响规律,对改善作物生产环境、促进农业机械化向质量型转变具有重要意义。以东北典型黑土区耕地土壤为研究对象,依照随机区组试验原理,选择大、中、小3种型号拖拉机进行6种压实处理,同型拖拉机相同压实次数试验重复3次,采用PV6.08型贯穿阻力仪测量压实轮辙截面土壤坚实度。试验结果表明:土壤坚实度随压实...

拖拉机后悬挂横向位姿调整的模糊PID控制

针对传统拖拉机后悬挂机构无法实现横向位姿自动调整,难以适应丘陵山地复杂地形作业需求,导致耕深均匀性差、作业效率低等问题,该文设计了-种采用双液压缸进行横向位姿调整的后悬挂系统。首先,对提升臂、提升杆、农具三脚架等构件进行运动学分析,并运用MATLAB对液压缸活塞杆位移与农机具倾斜角度进行仿真,得出当横向倾角为-15°~15°时,液压缸活塞...

柴油机多次喷射干扰的喷油脉宽评估方法及抑制策略

为了防止柴油机多次喷射相互干扰或重叠对喷油器、控制器以及发动机性能造成影响。该文选取大、中、小负荷3种工况,进行了预喷与主喷不同程度重叠对喷油器驱动电流、柴油机缸内燃烧及排放性能影响的台架试验。试验结果表明:当预喷与主喷重叠时,喷油器的最大提升电流达到39 A左右,约为喷油器规定电流的2倍,极有可能对喷油器及控制器造成损坏;重叠...

无人机倾斜航空摄影监测崩岗侵蚀量变化的方法

如何高效精确地监测崩岗的动态发育过程并且量化侵蚀量是崩岗侵蚀机理研究中的难点。该文以准专业级无人机对目标崩岗进行倾斜摄影获得的全方位多角度航空影像为基础,通过空三加密处理生成目标崩岗的三维点云模型;利用点云数据构建DTM,提取目标崩岗地形数据;运用多时相连续DEM相减的方法获取监测周期内崩岗的高程变化,计算侵蚀量并找到侵蚀严重...

一体化压力补偿式热塑性弹性材质滴头设计与试验

为克服硅胶片类压力补偿式滴头"回收难"的问题,设计开发了一种含热塑性弹性体的全塑料材质的一体化压力补偿式滴头。基于压力补偿式滴头流量补偿原理及计算流体力学数值计算方法,对一体化滴头关键结构参数齿尖角、流道宽度、流道深度、流道单元个数开展正交设计试验,通过Ansys15.0软件对滴头迷宫流道结构进行确定,以参数组合齿尖角34°,流道宽度0...

灌溉方式对西辽河平原玉米产量及水分利用效率的影响

根域水分亏缺对涌泉灌苹果幼树产量品质和节水的影响

耕层土壤虚实结构优化春玉米根系形态提高水分利用效率

灌溉水中悬浮固体对土壤水分入渗性能的影响

为揭示再生水和多泥沙质河水中的悬浮固体颗粒对土壤水分入渗性能的影响,该文通过室内灌水入渗试验,研究了灌溉水悬浮固体浓度(0、1.0、5.0和10.0 g/L)、灌水频率(1 d 1次、2 d 1次、4d 1次)、含悬浮固体灌溉水-清水交替灌溉模式(纯含悬浮固体灌溉水灌溉、含悬浮固体灌溉水-清水交替灌溉)条件下受灌土壤容重、孔隙率、悬浮固体沉积量、地表入渗...

秸秆带状覆盖下培土对马铃薯产量与水分利用效率的影响

为了探明玉米秸秆带状覆盖下培土对西北雨养区马铃薯土壤水分及产量的影响,设置堆状培土(M1)、开沟壅土(M2)、沟播合土(M3)和不培土(CK)4个处理。通过2015-2016年大田试验,对比分析培土方式对生长指标、土壤含水率、产量及水分利用效率的影响。结果表明:偏旱年全生育期0~200cm土壤平均含水率均为M2最低。M3较CK显著提高了苗期0~60 cm土层土壤含...

免耕覆膜增加中度盐碱土团聚体有机碳和微生物多样性

水平沟整地措施对黄土丘陵区草原土壤水分动态平衡的影响

为明确水平沟工程措施对土壤水分平衡和再分布的影响。在宁夏黄土丘陵典型草原坡地,以封育草地为对照,辅助人工模拟降雨,对水平沟整地措施下0~100 cm土壤水分动态、土壤水分平衡及影响水分平衡因素进行了研究。结果表明:1)水平沟和封育草地土壤水分动态随降雨呈季节性变化,3-12月期间二者0~60 cm土层水分接近,>60~100 cm水平沟含水率较高;土壤水...

微生物固化砂质黏性紫色土的三轴抗剪强度与浸水抗压强度

土颗粒间黏结力不足是导致土壤侵蚀流失的重要原因,微生物诱导方解石沉积(microbial induced calcite precipitation,MICP)技术能胶结土颗粒,改善土体力学特性。该文采用巨大芽孢杆菌对砂质黏性紫色土进行固化,通过MICP试管试验、三轴固结不排水剪切试验和浸水无侧限抗压强度试验,分析了胶结液中氯化钙(CaCl2)和尿素(Urea)浓度对脲酶活性的影响,...

改性纤维素类聚合物固沙剂的吸附力学及崩解特性试验

沙土边坡遇水容易发生坡面侵蚀、水土流失、坡体坍塌等灾害,给人民生命财产和基础设施造成严重危害。为了研究新型固沙剂加固沙土的吸附力学和抗侵蚀性,首先选取新型固沙剂与沙土按照不同质量比(1:1~1:4)配制加固土,分别按照不同静置时间(10~360 min)进行了吸附试验,在2 400 r/min转速下振荡10 min,并对吸附液进行量取和烘干。结果表明:1)在液固...

集水区耕作对干热河谷冲沟沟头溯源侵蚀过程的影响

为探明集水区耕作对金沙江干热河谷冲沟沟头溯源侵蚀过程的影响,该文选取一条仍处于发育阶段的冲沟沟头及其集水区构建了4个原位试验小区,集水区分别为裸地(无人类活动且植被盖地低于5%)和一年3次耕作2种处理,然后进行原位放水冲刷试验来模拟冲沟沟头溯源侵蚀过程。结果表明:1)随着冲刷时间的持续,两种处理下原位试验小区各部位的土壤侵蚀速率时...

基于模糊判别成分分析法的高光谱作物信息提取与分类

针对高光谱遥感影像的高维性、不确定性及作物光谱变异性问题,传统信息提取方法不适用于高光谱遥感影像作物分类,该文基于一种调节学习方法,引入模糊统计学相关理论,提出模糊判别成分分析(fuzzy-statistics-based discriminative component analysis, FS-DCA)用于提取利于作物分类的高光谱遥感特征空间。首先定义模糊统计学数字特征,利用分块统...

GNSS双天线结合AHRS测量农田地形

为减小GNSS农田平整过程中农田地势信息的采集误差,提高农田三维地形的测量精度,该文提出了一种基于GNSS双天线和姿态航向参考系统(attitude and heading reference system, AHRS)组合的地形测量方法。以GNSS平地系统为试验平台,利用AHRS获取平地铲的姿态角和三轴加速度信息,建立GNSS双天线的位置解算方程组;对采集过程中的误差源进行分析,使用...

改进作物水分亏缺指数用于东北地区春玉米干旱灾变监测

为建立东北地区春玉米干旱灾变过程动态监测方法体系,跟踪反馈干旱时空特征和发展趋势,该文在采用作物水分亏缺指数CWDI(crop water deficit index)作为干旱监测指标的基础上,针对分区域和特定生育期内传统作物系数(Kc)值的固定化设置现状,首先采用分段函数对作物系数(Kc)进行逐日估算,进而计算逐日CWDI;其次对干旱等级的临界阈值进行逐日估算,...

典型干旱指数在黄河源区的适宜性评估

风光储微电网系统复合储能的网格式优化

为了提高微电网对可再生能源发电的消纳能力,降低微电网中可再生能源发电对外部电网的不良影响,该文研究了风光储微电网复合储能系统的网格化分布及容量匹配方法,提出了风光储微电网自适应网格化分层控制策略。建立基于风电、光伏、网格化复合储能系统、分布式负载的微电网模型,围绕研究内容进行仿真分析,采用改进粒子群算法(partical swarmopti...

地源热泵水蓄能型植物工厂降温系统夏季运行特性

针对植物工厂夏季高温导致植物生长困难及电空调降温运行成本高的问题,以上海崇明大型自然光植物工厂为例,研究地下水源热泵水蓄能型降温系统夏季节能运行特性。为达到节能经济运行目的,地源热泵水蓄能型降温系统夏季运行模式采取冷水井直供、热泵机组蓄冷模式、蓄冷水箱供冷模式,而以冷水井直供模式为主,同时基于上海市分时电价政策,地源热泵水...

人字形板式换热器流道传热特性及参数优化

为了研究入口流速和结构特性对人字形板式换热器传热性能的影响,该文利用Realizablek-ε湍流模型对人字形板式换热器的二维正弦形流道截面内流动及传热特性进行了模拟分析,通过分析在不同雷诺数(Re)下其内部速度场、温度场和压力场,从而深入揭示其流道内流体流动和传热机理;同时分析在不同流速下波纹几何参数(波纹间距λ,波高h)对传热的影响,得到...

东北地区奶牛舍围护结构的低限热阻计算与验证

由于缺乏合理的围护结构热工设计参数标准,东北地区多数牛舍在冬季管理中存在不敢通风或通风量严重不足情况,导致舍内出现低温高湿和有害气体浓度高的现象,严重影响奶牛健康与生产。该文基于民用建筑围护结构的低限热阻计算方法,测算了东北地区奶牛舍冬季围护结构墙体和屋面的低限热阻值,并进行了现场试验验证。结果表明,基于舍内10℃的设计温度...

简化低温放热法用于葡萄叶片耐霜冻能力评价

为了从低温放热角度了解葡萄叶片的耐霜冻特性,鉴定不同葡萄品种叶片的耐霜冻能力,该试验对15个葡萄品种萌芽期的嫩叶进行了人工霜冻处理,利用新开发的多点测温系统获得霜冻过程中葡萄嫩叶的低温放热曲线,并从低温放热曲线中提取有效参数,用于比较不同葡萄品种的耐霜冻能力。通过单因素方差分析确定冰点T2、过冷点升温到冰点所需时间t2和放热曲...

生物质成型燃料热解半焦产率及理化特性

生物质成型燃料热解特性是其热化学转换利用的理论基础。该文以杨木屑、松木屑、松针叶、杨木锯末与花生壳混合物4种原料经模压成型后分别在不同升温速率和不同终温条件下热解制得的半焦为研究对象,对其成分及表面形貌变化情况进行试验研究及分析。研究结果表明随着升温速率的提高,半焦的固定碳含量逐渐降低,灰分含量逐渐增加;生物质原料的种类...

沙柳生物质燃料颗粒致密成型粘结机理研究

为探究沙柳生物质致密成型过程中内部木质素的理化特性及其对燃料成型的影响,应用软件Materials Studio2017创建了木质素分子片段,并在不同含水率、压力、温度下对其进行了分子动力学仿真计算及相关性质预测,并参照模拟条件与所得结果进行了沙柳生物质燃料热压成型试验,继而对成型后燃料样品做了相关品质特性的检测与微观形态的显微分析。模拟结...

县域高标准基本农田建设适宜性评价与优先区划定

高标准基本农田建设是中国确保粮食安全的重要战略举措。该文以河北省昌黎县为研究区,基于耕地质量等别更新、土地利用变更、土壤采样等多元数据,以永久基本农田图斑为评价单元,运用改进突变级数模型和热点分析法进行高标准基本农田建设适宜性评价与优先区划定。结果表明:1)自然质量、社会经济和生态环境子系统适宜性空间分布特征迥异,综合适宜...