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| 1 | 果园施药关键技术研究进展显示文摘水果产业一直是中国的传统优势产业,实现水果生产机械化对促进水果产业持续健康发展具有重要意义。果园施药作为水果生产中的一个重要环节,其机械化程度直接影响水果生产机械化水平。分别从喷头技术、气力辅助喷雾技术、静电喷雾技术、在线混药技术、自动对靶技术、变量施药技术、病虫害监测技术等角度出发,分析国内外果园施药关键技术的研究进展。指出国内果园种植模式不统一,农机农艺融合不足,施药通用技术和关键部件的创新不足,果园农机制造企业资金不足、技术创新能力较弱是制约我国果园施药技术研究与推广的主要因素。为促进果园施药机械与技术的创新发展,建议加强通用技术和关键部件的创新研究,注重基础理论研究与支撑,加快多技术融合发展并进一步推动农机农艺融合,在实现果园施药机械化和自动化的前提下,进一步提高精准化、智能化及信息化水平。 | 牛萌萌 方会敏 康建明 陈英凯 彭强吉 张春艳 | 2021 | 中国农机化学报2021，42，3： | 5 |
| 2 | 基于3D图像重构的水分散粒剂在线混合分析方法研究显示文摘采用图像方法进行混药器在线混合效果分析具有不干扰流场、评价方便快捷的优点。基于所构建的用于农药水分散粒剂(WDG)在线混合效果评估的试验系统,采用模拟粒子进行了WDG应用于混药器的在线混合试验,借助高速相机、全反射三棱镜采集了水平及垂直视角下混药器检测区域中颗粒的流动分布情况。采用基于形态学校正的方法对所采集图像进行预处理,利用迭代式阈值法对其进行分割,提取各视角中粒子重心坐标及归一化转动惯量(I)参数;根据对应粒子横坐标一致性及帧间粒子运动非突变性,实现基于双视角图像的粒子匹配、三维重构及进一步的帧间粒子匹配,从而提出粒子空间分布均匀度计算方法,并实现粒子速度矢量提取。采用上述方法对4种用于模拟不同物理特性WDG的粒子进行在线混合试验,结果表明:在混药器水平放置条件下,沉降速度越小,混合均匀度越高,这是因为颗粒直径越小、密度与水更为接近的粒子不具有明显向下的速度矢量,更容易被流化,使得实际WDG分散溶解后不会出现药水分布不均匀的现象,从而在混药器实际应用时解决了WDG混合效果不佳的问题。 | 代祥 徐幼林 郑加强 马鲁强 丁凤娟 郭长皓 | 2020 | 农业机械学报2020，51，5： | 5 |
| 3 | 基于微量润滑的切削液多组分在线混合研究必要性分析显示文摘金属切削液在加工中主要起到冷却、润滑、防锈和清洗的作用,由复杂化学配方组合而成的切削液,已经衍生出数以百计不同功能来满足工程师对不同加工条件的需求。针对切削液种类多、组分多和含量少的特点,指出切削液使用中存在存放时间短、储存要求高、运输成本高和废液处理贵的问题,提出基于微量润滑的在线混合技术即切削液在使用中根据加工对象的变化及加工精度的要求,实现各组分按照配方在线混合、即用即配、精量供给。深入分析在线混合需要解决的主要问题即切削液多组分在线混合、微流量精确控制、脉动条件下均匀混合和多组分微流量混合均匀性研究。基于微量润滑的在线混合为解决现有金属加工中切削液所存在的问题、提高切削液的有效利用和环境保护,具有重要的理论价值和实际应用价值。 | 宋海潮 | 2020 | 机床与液压2020，48，16： | 2 |
| 4 | 变量喷雾机实时混药系统设计与实现显示文摘为满足变量喷雾机需要,设计一种对混药量进行控制的实时混药系统。该系统根据清水流量及混药比生成PWM调制信号,采用PI控制器对PWM信号的占空比进行反馈控制,实现蠕动泵精准吸药、混药比在线可调。清水和药液经混药器混合后进入缓冲罐,由液位传感器实时监测水箱及缓冲罐内的液位信息,确定混药进程。在蠕动泵的工作流量范围内对实时混药系统进行混药比控制试验,得到混药比误差变化曲线。试验结果表明:混药比在140∶1至400∶1之间在线可调,且控制精度达95%以上。采用脉宽调制信号控制蠕动泵吸药,并由PI控制器对PWM信号占空比进行反馈,可实现药液流量精确控制,混药比在线可调。系统根据液位信息调节混药量,稳定可靠,能满足变量喷雾需求。 | 陈志刚 夏郑伟 王鹏程 杜彦生 | 2021 | 软件导刊2021，20，2： | 1 |
| 5 | 微量润滑切削多组分在线混合器结构设计及仿真显示文摘为促进不同切削液在线混合,设计了混合器结构,进行了切削液雾滴分布均匀性数值仿真试验,并开展试验验证。结果表明:具有分流器结构,且进液口位于混合管中心部位的混合器均匀性指数γ_(a)值和变异系数CV值分别为0.8734和0.3638,均高于其他混合器;进行实际喷雾试验,基于水敏纸上雾滴分布,所得γ_(a)和CV值分别为0.8928和0.2844,近似于数值仿真结果。试验证明了基于数值仿真进行均匀性分析的可行性,验证了具有分流器结构,且进液口位于混合管中心部位的混合器性能优良,可以用于生产中切削液的在线混合式微量润滑。 | 宋海潮 代祥 刘润泽 | 2021 | 机械科学与技术2021，40，10： | 1 |
| 6 | 基于CFD两级注入式射流混合器设计与试验研究显示文摘为解决射流混合器混合比小且不精确的问题,设计了一种两级注入式射流混合器。采用计算流体力学方法对两级注入式射流混合器内部的药水流动特性进行数值模拟。根据文丘里管的设计标准,借助CFD模拟计算不同喷嘴直径,获得最佳混合的喷嘴直径分别为9和21 mm。利用四因素四水平仿真设计,探究了喉管长度、扩收管短轴长度和扩散管角度对混合器出口面均匀度的影响。模拟结果表明,在一级喉管长度45 mm、二级喉管长度80 mm、一级射流扩收管短轴长度26 mm、二级射流扩散管角度7°时,变异系数最小,混合均匀度最佳。进一步仿真分析了不同混药比对混合器混合变异系数的影响,得出两级混合器可以在不同的混合比下达到相同混合效果。根据优化仿真结果,选取不同的流量与混药比对混合器进行对比试验,结果表明,同一混合比的试验值与实际值的最大误差为3.5%,且混合变异系数均在0.0412以下,证明混合器在300∶1~3000∶1时,均能达到较好的混合效果。同一混合比的模拟值与试验值的最大误差为12.1%,证明两级注入式射流混合器符合设计需求。 | 周书娴 石毅新 蒋蘋 | 2021 | 中国农业科技导报2021，23，6： | 1 |
| 7 | 喷杆式喷雾机在线混药试验研究显示文摘为研究射流混药器在实际喷雾作业时对喷雾系统的影响,搭建应用射流混药装置的喷杆式喷雾机在线混药系统。通过改变喷头型号、喷雾压力和混药喷雾系统的总喷雾量,研究射流混药装置在混药喷雾系统中的工作特性。结果表明,当混药系统的工作参数与射流混药装置匹配不当时,系统的药液管路会出现药液回流现象;射流混药装置在混药喷雾系统中有最小工作流量Qmin;为评价混药均匀性提出空间变异系数这一指标,试验结果表明该在线混药系统的空间变异系数在5%以内。 | 杨亚飞 王国强 王力 | 2023 | 中国农机化学报2023，44，11： | 0 |
| 8 | 基于CFD的多源注入式混药器设计与优化仿真分析显示文摘目前农作物病虫害防治的方法以农药化学防治为主,具有作业效率高、见效快、使用方便、成本低等优点。为实现农药的合理利用,避免农药浪费,降低作业风险以及环境污染,在传统混药器的基础上设计了一种可以同时将多种农药与水混合的多源注入式混药器。相较于传统的预混式混药器,多源注入式混药器可将多种农药与水在混合室内进行混合后完成喷洒,能一次性实现多种农药的在线混合、喷洒,具有自动化,智能化,精准化,操作安全等特点,对于实现我国农业的可持续化发展具有重要的意义。 | 石毅新 蒋蘋 向思亮 翟世克 | 2022 | 农业工程与装备2022，49，5： | 0 |
| 9 | 对靶施药技术装备在植物病虫草害防控中的应用及展望显示文摘近年来,绿色农药及靶向农药等新农药被广泛应用到作物保护中,但国内植保从业者对对靶施药技术的了解并不深入.本文将对靶施药技术类比于靶向农药和机器人控制技术,并将其分为实现过程和载体来进行描述,具体从4个部分展开介绍.第一,用于感知信息的传感器和技术,类似于机器人的“感知”功能,可以看作是人体的“眼睛”;第二,对靶施药技术的计算和决策模型,类似于机器人的“决策”功能,可以看作是人体的“大脑”;第三,对靶施药技术的施药量控制方法,类似于机器人的“控制”功能,可以看作是人体的“手”;第四,几种典型的对靶施药机.本文亦指出了对靶施药技术装备的未来发展方向,即向着本土化、智能化、傻瓜化和农艺农机相结合的方向发展. | 刘理民 何雄奎 刘亚佳 曾爱军 宋坚利 | 2023 | 植物医学2023，2，5： | 0 |
| 10 | 混药浓度检测技术研究现状显示文摘混药是施药的基本操作环节,混合药液品质直接决定施药效果,发展浓度检测技术可以监控混合药液的品质。目前混药浓度的检测方法主要分为两大类:第一类,先采集喷雾样品溶液再利用仪器测量浓度,简称取样检测浓度法;第二类,在混合后喷雾前即在线混药时直接测量浓度,简称在线检测浓度法。重点阐述了这两大类国内外主流的混药浓度检测技术,并对其进行总结分析。 | 杨亚飞 申志铮 蒋周良 林彤 钱志 | 2023 | 安徽农业科学2023，51，7： | 0 |
| 11 | 正负气压式油菜割台分行落粒回收装置设计与试验显示文摘针对油菜联合收获分行剪切落粒多、损失高的问题,提出了油菜割台分行损失气力回收方法,设计了正负气压组合式油菜割台分行落粒回收装置。通过正压气流导向收集分行散落物料,并由负压气流定向输送回割台,实现回收减损。基于Fluent构建了回收管内部流场仿真分析模型,单因素试验确定了喉管直径、喉管倾角分别为70 mm、120°,在一定范围内负压气流速度随渐扩角、渐缩角的增大而减小且存在交互作用;以进风口直径、渐缩段长度、出风口直径和渐扩段长度为试验因素,以负压气流速度为评价指标,开展了四元二次回归正交组合试验,结果表明影响负压气流速度的主次顺序为渐扩段长度、进风口直径、渐缩段长度、出风口直径,较优参数组合为进风口直径94 mm、渐缩段长度38 mm、出风口直径115 mm、渐扩段长度350 mm;建立了回收装置内部流场物料CFDDEM耦合仿真模型,研究了正压、负压气流速度对物料回收效果的影响,结果表明物料回收率随正压气流速度的升高先增大后减小、随负压气流速度的升高持续增大,明确了较优正压气流速度为20 m/s;基于正、负压气流流量分析,确定了气流分配器中两路气流通道的截面积之比为1∶3;田间试验表明装备分行落粒回收装置后油菜割台损失率、竖割刀损失率分别为1.26%、0.39%,分别下降了21.8%、47.3%,有效降低了分行损失和割台损失。 | 关卓怀 江涛 沐森林 李海同 张敏 吴崇友 | 2022 | 农业机械学报2022，53，7： | 0 |
| 12 | 基于水和农药流量同步控制的在线混药系统设计与试验显示文摘针对现有的在线混药系统在农业作业中存在无法精确控制混药比、混药量仍然过剩等问题,设计了一种基于水和农药流量同步控制的在线混药系统.该系统主要由混药量的决策模型和控制系统组成.混药量决策模型的输入为变量喷雾系统中施药量决策模型的输出,并与混药量决策模型中的流量调节控制周期结合,用以实时计算系统中水和农药的流量.混药量控制系统中,经过处理后的脉冲宽度调制(pulse width modulation, PWM)占空比数据传送至微控制单元(microcontroller unit, MCU),再由MCU生成PWM指令,发送至双路PWM驱动电路,并生成期望的PWM占空比数值,从而调节输送泵工作电压,进而同步调节水和农药的流量.试验结果表明:该系统中,蠕动泵和隔膜泵的流量精度分别在可控范围0~135.5 mL和0~18.65 L时,经过指定5.00 L混药量后,实测混药量误差小于5%;在混药比为100、300和500和流量调节控制周期为300、500和600 ms的条件下,进行交叉组合混药,混药比误差都保持在3.24%以内,可见混药效果良好. | 汪欢 毛伟 张亚飞 李持衡 沈跃 | 2022 | 江苏大学学报(自然科学版)2022，43，6： | 0 |
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