山东省中药材生产机械化存在的问题与发展建议

在当前全面乡村振兴的环境下,实现中药材生产机械化对于加快该产业发展至关重要。山东省是国内中药材生产大省,但存在机械化生产程度低、农机农艺融合性差、现有装备技术含量低、生产企业少以及农机社会化服务组织困难等问题。针对以上问题,提出发展建议:加强基础研究和相关机械化生产作业规范与技术标准建设;农机农艺融合基础上开展急需装备创新研发;发挥产业体系的人才优势同时延长生产产业链。      

矮砧密植苹果树连续开沟定距栽植机研制

针对现有果树栽植劳动强度大、株距控制精度低的现状,该文开展了基于标准化栽培模式的农机农艺融合技术研究,设计了矮砧密植苹果栽植机,解决了果树幼苗栽植作业中存在的机械化关键技术难题:连续宽深开沟、果苗直立栽植、株距精确控制。采用V型双圆盘开沟器实现连续宽深开沟;通过人工辅助喂苗、栅杆定位装置辅助定位、夹持输送装置扶苗、刮板式覆土器回土及橡胶镇压轮压实土壤等系列环节,完成果苗直立栽植;定距栽植控制装置通过光电传感器感应前一棵树苗位置后启动下一棵树苗夹持运行并完成栽植,实现了株距的精确控制。该机开沟深度为0～40 cm可调,开沟宽度为30～37 cm,作业速度为0.8～1.5 km/h。田间试验结果表明:该机工作稳定,栽植效果良好,平均栽植合格率为93.79%,平均栽植深度合格率为91.43%,平均株距变异系数为5.03%,栽植效率720株/h,是人工栽植效率的36倍,满足现代标准果园机械化生产要求。种植环节机械化的实现,可为后续管理环节及收获环节的机械化提供可行性保障。     

低扬程泵装置压力脉动特性

初步分析了低扬程泵及泵装置压力脉动的基本规律. 基于浙江姚江上游西排工程排涝泵站立式泵装置不同叶片角度和不同流量时的压力脉动特性模型试验结果,研究泵装置的叶轮室进口、叶轮室出口、导叶体出口和出水流道出口处的压力脉动规律. 从叶轮与导叶之间的水流条件、水泵运行工况等方面,对低扬程泵装置压力脉动进行了初步理论分析,提出了导叶体与叶轮间隙的大小、导叶体的叶片数对低扬程泵装置压力脉动特性的影响等需进一步研究的问题. 从水力因素和水泵制造等方面提出了避免低扬程泵装置压力脉动有害影响的对策:适当加大叶轮与导叶之间的间隙,避免水泵在偏离最优工况较多的条件下运行,提高水泵抗空化性能等;从避免产生共振的角度,提出适当加大叶轮叶片厚度、导叶叶片厚度和加强水泵的结构设计等措施.     

基于振动的土壤挖掘阻力与耗能特性试验研究

为了研究振动频率、振动方向等参数对振动式土壤挖掘降阻特性和耗能特性的影响，设计开发了振动式土壤挖掘阻力试验台。经理论分析、计算确定了振动挖掘机构运动参数。在土壤平均相对湿度为27%、平均土壤坚实度为2.2MPa条件的室内土槽系统中，在挖掘深度150mm、前进速度0.15~1.00m/s、振动频率2~20Hz的因素条件下，利用该试验台开展了土壤振动挖掘阻力和耗能特性试验研究。结果表明，振动式土壤挖掘能够有效降低工作阻力，其降阻率先随着振动频率增大而增大，在2~20Hz频率段，前后方向振动和垂向振动振幅分别为13mm和10mm时，其最大降阻率分别可达到21%和25%。降阻率在10~14Hz后增长速度变缓，表明该区间处于土壤的自振频率区间。前后方向振动下土壤挖掘降阻率和振动速度与前进速度的比值有关，当振动速度小于前进速度时，降阻率比较小，随着振动频率增加而缓慢增大；当振动速度大于前进速度后，在对应的频率点其降阻率会迅速上升，之后增长速度逐渐变缓。由于需要额外激振能量输入，两种振动方向的强迫振动式土壤挖掘综合耗能并不减少，在振动频率低于10Hz下，耗能比范围在1~1.07，但超过10Hz后，耗能比会随着振动频率增大以较快速度增加。振幅的增大能够使土壤挖掘阻力获得一定的降低，但同时振动挖掘耗能有较大的增加。     

荔枝果肉热泵干燥及其储藏特性研究

为了探讨荔枝果肉热泵干燥特性及储藏过程中一些品质指标的变化规律，将去皮去核后的果肉进行热泵干燥，测定其干燥特性及储藏过程中色泽、褐变度、总酸、糖组分、质构及微生物指标的变化。结果表明：荔枝果肉在60 ℃下热泵干燥2 h，干燥速度升至最大值后进入降速干燥阶段，干燥过程中，亮度L*值变化不大，a*值和b*值显著增大；干燥18~20 h，样品的水分含量达25%左右、颜色呈金黄色；不同水分含量的荔枝果肉干在储藏过程中，L*值、a*值和b*值下降，果肉发生褐变，总酸含量呈上升趋势，果糖、葡萄糖和蔗糖呈减少趋势；水分含量35%的样品储藏180 d褐变明显；荔枝果干的硬度和咀嚼性在储藏后期明显增大，黏着性变化不显著。采用热泵干燥荔枝果肉，25%水分含量的样品品质和储藏性较佳。     

淮河中游叶绿素a的时空分布特征及富营养化评价

为探究淮河中游水体中叶绿素a (Chl-a)浓度的时空分布特征及富营养化状况,分别于2019年6月(平水期)、9月(丰水期)和2020年2月(枯水期)在淮河中游水域设置28个采样断面进行水质调查分析,并运用主成分分析(PCA)和多元线性逐步回归分析方法探究了Chl-a的时空分布与环境因子的关系。结果表明：淮河中游Chl-a浓度呈现出明显的时空分布特征,Chl-a年平均值为(20.12±7.25)μg/L,变化范围为2.97～80.61μg/L,不同水文期Chl-a浓度变化明显,表现为丰水期>平水期>枯水期;其空间变化特征为临淮岗闸上段>临淮岗至蚌埠闸河段>蚌埠闸下段;主成分分析显示,临淮岗闸上段Chl-a浓度与透明度(SD)、溶解氧(DO)呈显著正相关(P<0.05),与亚硝酸盐氮(NO₂^--N)呈显著负相关(P<0.05),临淮岗闸至蚌埠闸河段Chl-a浓度与DO、pH呈显著正相关(P<0.05),蚌埠闸下段河流Chl-a浓度与化学需氧量(COD_Mn)和总磷(TP)呈显著正相关...     

花生半喂入联合收获二次清选机构研究

针对目前半喂入花生联合收获机其清选环节存在清选损失率高、荚果含杂率高等问题,基于花生一次清选后花生荚果破损机理,设计一种二次清选装置,主要包括输送链、栅条筛、筛架、液压缸、滑土板,并确定该装置的基本参数。通过ADAMS软件分析,建立清选过程中花生与装置碰撞模型,确定以筛子转速、筛子安装高度、筛子倾角为主要影响因素,并针对“宇花14号”花生品种进行试验研究。结果表明：筛子安装高度为29 cm、筛子转速为147 r/min、筛子安装角度为19°,对应的荚果含杂率为1.65%、清选损失率为1.37%。试验结果表明,应用该装置的两垄四行花生联合机作业效果明显提高。     

基于高垄种植的花生播种施肥机设计与试验

起垄栽培因其能提高地温、增加土壤透气性、促进植物根系生长发育及增加产量,已得到广大农户的认可和采用,但起垄播种装备有待进一步完善.为此,研制了一种基于高垄种植的花生播种施肥机,主要由旋耕机、起垄装置、机架、播种、施肥、喷药和覆膜装置等部分组成,可一次性完成起垄、施肥、播种、喷药、覆膜及压膜等作业,并有效解决了起垄高度不...     

反向旋抛式油莎豆起挖装置设计与试验

针对油莎豆挖掘装置以正向旋转挖掘方式为主,其漏豆率高、易拥堵、根系环抱体土壤难破碎,导致后续清选分离困难,联合收获工作效率极低等问题,应用离散元仿真分析方法,建立油莎豆根系-块茎-土壤离散元模型,分析油莎豆根系-块茎-土壤之间相互作用对油莎豆根系土壤环抱体碎裂的影响机理,设计一种反向旋抛式油莎豆起挖装置,并应用单因素和正交旋转中心组合试验方法,研究反旋挖掘装置旋耕刀相位角和安装间距对性能指标埋果率和土壤破碎率影响规律和优化参数组合,试验结果表明,反向旋抛式油莎豆起挖装置的最佳组合参数为：相位角61°、安装间距150 mm,此时土壤破碎率为94.10%、埋果率为1.39%,在相同参数设置下与普通旋耕刀组合进行田间验证试验,结果表明,埋果率降低了13.33%,土壤破碎率提高了3.15%,满足油莎豆机械化收获部颁标准技术要求。研究结果为进一步提升油莎豆收获机具研发提供了理论依据。