油菜精量联合直播机随速播种控制系统设计与试验     

廖庆喜  吴崇  张青松  王宝山  杜文斌  王磊 《农业机械学报》2022,53(12):49-58,159

针对传统油菜精量直播机多采用被动式地轮驱动排种器,高速时地轮易打滑,导致漏播、断条等现象,影响高速作业精量播种效果,且手动变速箱调整播量难以实现播种粒距、播量的精准调节等问题,设计了一种以STM32为主控器,通过蓝牙模块与手机端微信小程序进行实时数据交互的油菜随速播种控制系统。该系统采用地轮编码器和北斗接收器两种模式分别获取拖拉机低速和中高速作业时的前进速度,主控器分析各传感器数据并生成电机控制指令驱动闭环步进电机带动排种轴转动,实现排种轴转速与拖拉机前进速度匹配及无级播量调节;同时利用微信小程序设置目标粒距、传动比、地轮直径等参数以适用于不同类型播种机,并显示总播量、播种面积等关键参数;分析得出吸附种子临界负压为1477Pa,切换测速方式临界速度为3.7km/h,测速范围为1.44~12.77km/h,电机调速频率为5Hz。台架试验结果表明：随速播种控制系统播种性能优于恒定转速播种,播种速度2.6~7.8km/h时粒距合格指数大于87%。田间试验结果表明：本系统搭载一器双行正负气压组合式油菜精量排种器在作业速度为1.44~7.99km/h时播量误差小于3.9%、粒距合格率不低于84%,满足随速播种要求。  相似文献   

遥控自走式雪茄植株中下层烟叶植保喷雾机设计与试验     

张青松  陈志凌  杜文斌  杨锦鹏  廖庆喜  杨春雷 《农业机械学报》2024,55(1):122-133

针对雪茄烟叶在旺长期及成熟期因植株高大及叶片生长致使烟田垄间空间小,且雪茄烟叶生产对烟叶色泽及完整度要求高,田间管理要求不能损伤烟叶,导致生产中雪茄烟叶植株中下层烟叶植保困难的问题,结合烟叶植株生长特征,设计了一种遥控自走式雪茄植株中下层烟叶植保喷雾机,该装置主要包括喷雾系统、履带底盘及控制系统,可实现装置在烟田垄间遥控行走、中下层烟叶喷雾及路况可视等功能。为获取烟株生长特征,运用三维激光扫描仪对其进行扫描并建立了植株叶片田间空间分布模型;根据烟叶田间分布特征,确定装置总体结构和工作方式;结合烟叶形态特征和植保农艺要求,对喷雾系统进行了结构设计及分析,确定了参数范围;根据田间作业需求,对履带底盘进行了动力学分析,对控制系统进行了设计。开展了场地试验,利用Box-Behnken优化了喷雾系统参数,当喷雾压力为0.65MPa、喷嘴夹角为20.4°、喷嘴孔径为0.4mm时,经垂直雾滴分布测量仪模拟雪茄烟叶叶片层垂直方向的药液附着性能试验表明,雾滴沉积量垂直分布满足雪茄烟叶植保要求。田间试验结果表明,雪茄植株中下层烟叶正面药液覆盖率为52%~83%,背面药液覆盖率为22%~45%,可实现雪茄植株中下层烟叶药液的有效喷施。  相似文献   

肥料减量深施对土壤N2O排放和冬油菜产量的影响   总被引：4，自引：3，他引：1  

陈慧  高丽萍  廖庆喜  张青松  肖文立  魏国粱  廖宜涛 《农业工程学报》2020,36(21):80-87

为揭示肥料深施条件下减量施肥对土壤N2O排放及作物产量的影响，提出有效的减氮减排及增产增效措施，该研究以冬油菜为对象，设置肥料深施条件下当地推荐缓释肥量（750 kg/hm2，N-P2O5-K2O:25-7-8）的100%（DF100）、80%（DF80）和60%（DF60）3个施肥水平，以地表撒施当地推荐缓释肥量（BF100）和不施肥（F0）为对照，共5个处理；采用静态箱-气相色谱法对N2O排放进行原位监测，分析不同施肥处理对土壤N2O排放、土壤充水孔隙率（Water-Filled Pore Space, WFPS）、土壤温度及冬油菜产量的影响。结果表明：较地表撒施相比，肥料深施土壤N2O排放量增加了13.3%，但不显著（P>0.05）；冬油菜产量显著增加了20.1%，肥料偏生产力（Partial Factor Productivity，PFP）和农学利用率（Agronomic Efficiency，AE）分别显著提高了20.1%和31.9%（P<0.05）。减量施肥显著减小了土壤N2O排放、冬油菜产量及肥料利用率（P<0.05），DF100处理较DF80、DF60和F0处理土壤N2O排放量分别增加了22.7%、42.5%和153.7%；DF100处理冬油菜产量分别是DF80、DF60和F0处理的1.30、2.24和3.24倍；DF100处理较DF80和DF60处理PFP分别增加了3.8%和34.5%且AE分别增加了19.7%和201.3%。综合考虑产量和温室效应，在深施当地推荐缓释肥施用量的基础上能够适当减量施肥，但需高于600 kg/hm2。该研究为冬油菜区N2O减排及油菜机械化直播种植合理施肥提供参考。  相似文献   

地表坡度对油菜宽幅精量免耕播种机排种性能的影响   总被引：2，自引：2，他引：0  

王磊  席日晶  廖宜涛  张青松  肖文立  廖庆喜 《农业工程学报》2020,36(7):11-21

针对油菜种植区域作业方向的地表坡度变化影响气送式油菜宽幅精量免耕播种机排种性能的问题,该研究以播种机及气送式集排器为研究对象,构建了不同地表坡度下种子与外切圆弧型孔、种子-气流与集中分配器间的力学模型,建立了气送式集排器供种速率和排种速率的随机过程模型,应用EDEM仿真开展了作业方向的地表坡度、供种装置转速对供种装置供种速率影响的双因素试验,建立了地表坡度、供种装置转速对供种速率影响的数学模型;利用DEM-CFD耦合仿真分析了地表坡度对集中分配器排种性能的影响规律。仿真试验结果表明:以平整地表为基准,供种速率随地表坡度在-5°~5°内先增大而后逐渐减小;地表坡度绝对值为3°~5°时,供种速率的变化量达到50%;各行排种粒数一致性变异系数随地表坡度的增加而增大,变化区间为4.95%~14.91%。利用智能种植机械测试平台模拟播种机田间作业时不同地表坡度下的作业效果,结果表明,随着作业方向的地表坡度、前后往复摆动角度、前或后单向摆动角度的增大,各行排种量一致性变异系数均逐渐增大;仿真模型计算的各地表坡度下的供种速率与台架试验的平均误差为4.28%。根据试验结果建立播种机沿作业方向前后往复摆动的供种速率与地表坡度和供种装置转速、沿作业方向前或后单向摆动的供种速率与地表坡度和供种装置转速的数学模型,确定了不同地表坡度下,排种量与作业方向地表坡度和供种装置转速的匹配关系,以实现有坡度地表的排种量与平整地表的排种量趋同,为满足不同地表坡度下的播种作业提供参考。  相似文献   

改良剂对土壤锌铬及养分有效性的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

仲崇府  张青松  林立金  辉建春  朱雪梅 《水土保持研究》2010,17(6)

选用5种不同类型的改良剂,对锌铬复合污染的土壤进行试验,分析了不同改良剂对土壤养分及重金属有效态含量的影响.结果表明:各改良剂的施入均改变了土壤pH,其中,过磷酸钙、麦秆及油菜秆降低了土壤pH值,石灰及兔粪提高了土壤pH值.5种改良剂均显著降低了土壤中的锌、铬有效态含量,其中,麦秆(高浓度)处理的土壤有效态锌含量最低,为20.00 mg/kg,较对照降低了53.25%;石灰(高浓度)处理的土壤有效态铬含量最低,为3.18 mg/kg,较对照降低了60.15%.除过磷酸钙和石灰降低了土壤速效钾含量之外,各改良剂处理均显著提高了土壤速效氮、磷、钾含量,其中,兔粪(高浓度)处理的土壤碱解氮含量最大,为124.56 mg/kg,比对照提高了41.51%;过磷酸钙(高浓度)处理的土壤速效磷含量最大,为42 mg/kg,较对照提高了133.33%;麦秆(高浓度)处理的土壤速效钾含量最大,为211.56 mg/kg,较对照提高了136.88%.  相似文献   

油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装置研究     

张青松  廖庆喜  王泽天  陈杰  朱龙图 《农业机械学报》2023,54(3):68-78

针对油菜直播地表农田土壤物理机械特性参数室内测量费时费力、田间测量仪器功能单一等问题,设计了一种油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装置,实现集成测量土壤含水率、坚实度、粘聚力和内摩擦角4种土壤物理机械特性参数且测量结果可以通过手机APP实时储存显示。装置基于自走式移动平台实现行走控制,以STM32单片机为核心控制器,利用FDR传感器获取土壤含水率,通过圆锥贯入部件测量土壤坚实度和抗剪切强度参数(包括粘聚力和内摩擦角)。分析了装置的圆锥贯入部件和土壤含水率检测部件测量原理,设计了装置测量控制系统硬件电路及软件,开展了传感器标定试验,确定了柱式压力传感器、薄膜压力传感器和土壤水分传感器的输入输出响应关系。选取71个土壤样本,融合土壤含水率和基于圆锥受力平衡关系获取的摩擦因数,运用最小二乘法建立了土壤粘聚力和内摩擦角数学测量模型,模型决定系数R²分别为0.932和0.956。开展了装置田间测量试验,对土壤含水率、坚实度、粘聚力和内摩擦角进行集成测量,结果表明：相较于AYD-2型土壤坚实度仪、干燥箱干燥法和ZJ-D型直剪仪测量结果,油菜直播地表土壤物理机械特性参数测量装...  相似文献   

油菜直播机旋切式微垄种床制备装置设计与试验     

李蒙良  廖庆喜  裴立民  廖宜涛  王磊  张青松 《农业机械学报》2023,54(5):47-58，90

针对长江中下游油菜适播期持续干旱或降雨导致土壤含水率波动大影响油菜成苗的实际情况,探究油菜农机农艺融合模式,提出一种旋耕碎土、两侧开畦沟、厢面旋切微垄、微垄表面播种的油菜微垄直播工艺,设计一种油菜直播机旋切式微垄种床制备装置。根据油菜直播株行距配置、根系生长特点,结合垄作土壤水热特性,确定微垄几何尺寸;基于运动学解析腹板端点旋切土壤的运动规律和腹板滚动包络线,从结构角度定性分析被动旋转过程并确定回转半径、腹板数量、腹板顶角范围;利用DEM-MBD耦合仿真,进行单因素试验和正交旋转回归试验,从土壤角度定量研究了腹板数量、腹板顶角、旋切深度、前进速度对微垄成形的影响规律,并得到装置腹板数量分别为6和8的较优工作参数组合;田间试验使用Trimble TX8三维激光扫描仪重构装置作业后微垄厢面,与仿真结果进行对比分析。结果表明,腹板数量分别为6和8时较优工作参数组合为：腹板顶角、旋切深度、有效沟深分别为28.00°、100 mm、83.59 mm和26.50°、92 mm、64.26 mm,田间试验微垄沟深和微垄距平均值为103.08、85.16 mm和332.92、266.88 mm,与仿真...  相似文献   

我国东北地区春玉米科学施肥评价          下载免费PDF全文

丰智松  曹寒冰  付浩然  张青松  李芳  赵帅翔 《中国土壤与肥料》2022,(3):52-60

为明确东北农户春玉米施肥现状,实现东北地区春玉米稳产增产和养分高效利用,2019年对东北典型春玉米种植区247个农户的春玉米养分管理调研,基于区域不同产量水平推荐施肥量评价农户施肥量,分析农户施肥存在的问题及其对科学施肥技术的掌握情况.结果表明,调研地区春玉米氮肥(N)、磷肥(P2O5)和钾肥(K2O)的平均施用量分别...  相似文献   

油菜机械直播作业厢面地表粗糙度测量与分析   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘立超  张青松  肖文立  魏国粱  高丽萍  廖庆喜 《农业工程学报》2019,35(12):38-47

油菜机械直播后种床整理质量是影响油菜成苗率的关键要素。针对目前油菜机械直播种床厢面粗糙度测量和数据处理方法不能完全反映地表真实情况的现实问题,该文提出一种基于激光雷达扫描技术的区域地表粗糙度现场测量和量化方法,通过测量装置可快速获取油菜直播厢面幅宽内的地表高程三维数据。基于油菜机械直播作业特性,对采集的作业厢面高程数据进行去倾斜趋势和去边坡趋势处理,降低了厢面倾斜和边坡特征对粗糙度计算的影响。对不同空间采样间隔和不同采样角度截面数据的粗糙度统计结果表明:170 mm采样间隔下的平均均方根高度和均方根高度平均误差均高于5 mm采样间隔下的计算结果;在垂直机组前进方向0°、45°和90°三个方向上地表截面高程数据的均方根高度最大差值和相关长度最大差值分别为7.69 mm和25.14 mm,且带有种沟等结构化特征的油菜种床厢面存在明显的各向异性。以不同大小区域的滑动取样窗口进行局部粗糙度量化的统计结果表明:当窗口宽度为厢面幅宽和0.5倍时,窗口长度大小不低于1.2 m可使均方根高度的标准差稳定在0.27 mm以内,而通过对每个取样窗口进行单独去倾斜趋势处理可消除地表局部倾斜对粗糙度计算的影响。研究结果可为油菜机械直播作业厢面粗糙度测量和量化方法提供参考依据。  相似文献   

基于BP神经网络顺序输送混油粘度预测     

赵会军  张青松  张国忠  周诗岽 《油气储运》2007,26(12):33-37

针对现有混油粘度难以计算的问题,在分析BP神经网络基本原理的基础上,分别对三种混油建立了人工神经网络混油粘度预测模型。运用实测数据对BP网络进行了训练和仿真,仿真结果表明,三种模型预测误差都在2.5%以内,计算精度高于苏联学者提出的克恩达尔-莫恩罗埃公式和兹达诺夫斯基公式,具有适用性强的特点,可以完全满足工程的实际需要。  相似文献