基于嵌入式电子监控器的马铃薯收获机开发

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为了实现马铃薯收获和地膜回收同时进行,基于嵌入式技术,设计了马铃薯收获机.在马铃薯挖掘和地膜回收过程,测试地膜厚度、工作速度、挖掘深度和铺放时间4个因素影响程度,进行四因素五水平试验.试验结果表明:地膜回收率影响主要因素为地膜厚度及工作速度;对伤薯率影响由大到小分别为挖掘深度、工作速度.同时,建立伤薯率和地膜回收率模型,进而确定挖掘深度和工作速度.针对马铃薯转运和分离过程,基于土薯分离率和破皮率进行分析,当激振轮转速为160 r/min时最优.最大冲击力试验表明:马铃薯安全抛落高度为0.3m.建立系统工作流程,对系统进行测试,结果显示:地膜回收率平均值为86%,马铃薯田地平均破皮率为2.58%.
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太阳能低温干燥技术能够最大限度地减少苜蓿草营养成分的损失.目前,相变蓄热技术在工、农业领域的应用前景广阔,而太阳能相变蓄热技术在牧草干燥领域的研究很少.牧草干燥的中温太阳能蓄热技术研究不多的主要原因是对牧草干燥领域应用的相变材料的基础研究不足,文献获得的物性数据可信度不高,对相变材料的热物理特性参数获取的不准确直接影响相变蓄热装置的开发.为此,在牧草太阳能干燥设备参数和水蓄热研究成果的基础上,初步选择了甘露醇、复合共晶盐和复合赤藻糖醇3种相变蓄热材料作为研究对象,进行了试验研究.试验结果表明:甘露醇和复合
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为提高深松机作业质量,明确气爆技术在深松作业中的工作效果,设计了气压深松机,优化了深松铲结构,并进行作业效果田间试验.深松机应用气压控制系统将周期性高压气体通过导气管传送至深松铲出气口处,从而完成气压深松作业.以土壤扰动系数、膨松度与碎土率作为评价指标,进行松机作业质量田间试验,结果表明:气压深松机深松作业后,土壤膨松度为15.4%,土壤扰动系数为52.3%,地表以下10cm内碎土率达到54.6%,全耕层内碎土率可以达到66.2%,满足耕作要求.
为了提高拖拉机柴油发动机曲轴的设计和优化效率,将有限元仿真分析方法引入到了曲轴的设计中,并通过曲轴的三维建模和仿真分析,对曲轴进行了优化设计,在满足极限屈服力的条件下,降低了曲轴的质量,节省了曲轴加工制造的原材料.最后,通过有限元分析方法,对曲轴的共振情况、强度和疲劳情况进行了有限元分析,结果表明:优化后的曲轴不存在共振情况,且满足强度和疲劳设计要求,有效提高了曲轴的设计水平.
以作物生长施肥过程为研究对象,对不同土壤条件中的作物生长信息进行数据分析,建立一种智能化变量施肥决策控制系统.以作物叶绿素和作物生长信息之间的相互关系为依据,对有限空间范围内的相关环境参数数据进行处理,结合农田试验数据,形成基于土壤肥力和作物叶绿素的两种施肥模型.使用系统开发工具,建立基于数据分析技术的变量施肥决策控制系统,与传统施肥模式下的作物产量、增产率、肥料增效率以及肥料贡献率等数据进行对比,表明建立的变量施肥决策控制系统具有较好的推广性.
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在地膜回收作业时,因覆盖在地膜上的土壤板结造成揭膜困难,需要对地膜上的覆土进行清理.为此,采用图像识别的方法,设计了一种地膜覆土清理装置.装置运行时,单目摄像头在畸变校正处理后进行膜土的图像采集,经过Arduino Due单片机对采集的图像进行K-means二值化处理方式进行图像分割,并识别和提取出边膜轮廓图像;主控制器结合处理后的图像信息对电机进行控制,带动刨土铲切土刨土,完成对覆盖在地膜上的板结土壤的清理工作.试验结果表明:装置的平均识膜率不低于95%,伤膜率不高于3%,平均覆土清除率达到80%.
随着水稻种植规模的扩大,水稻收割机在农业生产中的应用逐渐广泛,但传统水稻收割机故障率高、智能化程度低,存在割茬高度不均、割茬机构调整不便等诸多问题,导致水稻收割效率低、产能不足.为此,将PLC技术应用在传统水稻收割机上,通过研究分析水稻收割机的结构原理,完成了水稻收割机控制系统的优化设计,并针对控制系统的硬件进行了模块设计,同时完成了控制系统的I/O地址分配,对控制系统的软件流程进行优化.进行了割茬高度试验,结果表明:优化后的水稻收割机控制系统工作稳定性强,作业效率高,能够快速有效地调整割茬机构,实现对割
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