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Design and parameters optimization of the curved sieve for an air suction jujube harvester

International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2024年第2期17卷 132-139页

作者： shenghe bai Yanwei Yuan Kang Niu Liming Zhou Bo Zhao Liguo Wei Lijing Liu Xuejun Zhang College of Engineering China Agricultural UniversityBeijing 100083China National Key Laboratory of Agricultural Equipment Technology Chinese Academy of Agricultural Mechanization Sciences Group Co.Ltd.Beijing 100083China College of Mechanical and Electrical Engineering Xinjiang Agricultural UniversityUrumqi 830052China

In order to improve the screening performance and cleaning effect of the jujube harvesting machinery cleaning device,a vibrating curved screen device was designed in this *** analyzing the structure mechanism of the curved sieve body,it was obtained that the arc-shaped mesh hole spacing S was 15-25 mm and the curved mesh hole curvature U was 90°-150°.By exploring the movement state and stress of jujube and impurities on the curved sieve body,it was determined that the horizontal spacing L of the curved layer sieve was 30 mm and the vertical spacing H was 45-65 *** the vertical spacing H of the curved layer sieve,the curvature U of the curved mesh hole,and the spacing S of the curved mesh hole as the experimental factors,considering the screening efficiencyαand the impurity contentβof the jujube as the response values,the three-factor three-level quadratic regression orthogonal experiment was designed,establishing the regression mathematical model of each factor and response value,and the multiple target optimization algorithm of Design-expert software was used to optimize various *** results showed that the influence factors on the screening efficiency were in the descending order as:the arc screen spacing,the vertical spacing of the curved layer screen,and the curved screen hole curvature;The significant factors affecting the impurity content of jujube were in the descending order as:the arc screen spacing,the curved screen hole curvature,and the vertical spacing of the curved layer *** experimental results were verified by the optimized combination of parameters:when the vertical spacing H of the curved layer screen was 65 mm,the curved screen hole curvature U was 110°,and the arc screen spacing S was 23 mm,the average screening efficiencyαin the test was 91.09%.The relative error between the experimental verification value and the theoretical optimization value was 1.36%,which was less than 5%.The impurity content of jujubeβin the test w

关键词： jujube harvesting cleaning device curved sieve sieve structure conveying pipe mathematical model

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Paleosalinity reconstruction in offshore lacustrine basins based on elemental geochemistry:a case study of Middle Upper Eocene Shahejie Formation,Zhanhua Sag,Bohai Bay Basin

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Journal of Oceanology and Limnology 2024年第4期42卷 1087-1105页

作者： Long SUN shenghe WU Dali YUE Wenfu CUI National Key Laboratory of Petroleum Resources and Engineering China University of Petroleum(Beijing)Beijing 102249China College of Geosciences China University of Petroleum(Beijing)Beijing 102249China Shengli Oil Production Plant Shengli Oilfield CompanySINOPECDongying 257400China

Salinity is a crucial property of water body and is essential for the restoration of paleoecology and ***,the theoretical method of application of elemental geochemical proxies to paleosalinity reconstruction is still ***,accurate determination and reconstruction of paleosalinity and its variation in an offshore lacustrine basin have been extremely challenging thus *** study presents detailed elemental geochemical investigations from the Zhanhua Sag in the southern Bohai Bay Basin to reconstruct the salinity variation in the Paleogene Eocene Shahejie Formation(50.8-33.9 Ma).Based on the variation of strontium barium ratio(Sr/Ba)and boron gallium ratio(B/Ga),we determined three typical salinity types of water body:salty water(Sr/Ba>0.5,B/Ga>6),brackish water(0.2

关键词： paleosalinity paleoclimate Zhanhua Sag Middle-Upper Eocene Shahejie Formation

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Multi-Scale Pore Structure Heterogeneity in Tuff Reservoirs Investigated with Multi-Experimental Method and Fractal Dimensions in Chang 7 Formation,Southern Ordos Basin

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Journal of Earth Science 2024年第2期35卷 666-686页

作者： Hao Lu Qing Li Dali Yue Dongdong Xia shenghe Wu Lang Wen Yu He State Key Laboratory of Petroleum Resources and Prospecting China University of PetroleumBeijing102249China College of Geosciences China University of PetroleumBeijing102249China Petroleum Exploration and Development Institute of SINOPEC Beijing100083China

The tight tuff reservoir is an unusual type of unconventional reservoir with strong ***,there is a lack of research on the microscopic pore structure that causes the heterogeneity of tuff *** the Chang 7 Formation in Ordos Basin,China as a case study,carbon-dioxide gas adsorption,nitrogen gas adsorption and high-pressure mercury injection are integrated to investigate the multi-scale pore structure characteristics of tuff ***,the fractal dimension is introduced to characterize the complexity of pore structure in tuff *** this multi-experimental method,the quantitative characterizations of the full-range pore size distribution of four tuff types were obtained and compared in the size ranges of micropores,mesopores and *** dimension curves derived from full-range pores are divided into six segments as D1,D2,D3,D4,D5 and D6 corresponding to fractal characteristics of micropores,smaller mesopores,larger mesopores,smaller macropores,medium macropores and larger macropores,*** macropore volume,average macropore radius and fractal dimension D5 significantly control petrophysical *** larger macropore volume,average macropore radius and D5 correspond to favorable pore structure and good reservoir quality,which provides new indexes for the tuff reservoir *** study enriches the understanding of the heterogeneity of pore structures and contributes to unconventional oil and gas exploration and development.

关键词： tuff reservoir pore structure carbon-dioxide gas adsorption nitrogen gas adsorption high-pressure mercury injection fractal dimension petroleum geology

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抖动链齿杆式残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置设计与试验

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农业机械学报 2023年第11期54卷 71-82页

作者：靳伟丁幼春农峰张学军白圣贺华中农业大学工学院武汉430070 新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计重点实验室乌鲁木齐830052 中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083

针对土壤层残膜回收装备存在挖掘阻力大、功耗高、易壅土等问题,设计抖动链齿杆式残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置,其中旋耕挖掘机构降低挖掘阻力并解决壅土问题,抖动链齿输送机构提高残膜-土壤-秸秆输送效率。建立输送链表面物料颗粒的... 详细信息

针对土壤层残膜回收装备存在挖掘阻力大、功耗高、易壅土等问题,设计抖动链齿杆式残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置,其中旋耕挖掘机构降低挖掘阻力并解决壅土问题,抖动链齿输送机构提高残膜-土壤-秸秆输送效率。建立输送链表面物料颗粒的受力模型,分析前进速度与输送链转速之间的变化关系,计算抖动轮与输送链转速;测定土壤剖面残膜和秸秆的含量及分布并建立虚拟仿真土槽,模拟棉田土壤中残膜和秸秆含量及分布特点。在EDEM中构建残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置仿真模型并设置挖掘铲入土深度150 mm,在不同前进速度(0.75、1、1.25 m/s)、旋耕刀片转速(210、230、250 r/min)、输送链转速(65、85、105 r/min)组合条件下,模拟挖掘与输送残膜-土壤-秸秆过程中的壅土效果和颗粒速度变化特性;根据仿真试验结果可知,在挖掘与输送装置前进速度较高的条件下易发生壅土问题,土壤层残膜、土壤和秸秆颗粒运动速度小于5 m/s。田间试验结果与仿真试验结果基本相同,在不同的因素水平组合条件下,田间试验测量壅土高度范围为71~246 mm;田间试验表明,当壅土高度小于等于90 mm时不会发生挖掘阻力较大并停机的问题。文中设计的挖掘与输送装置和作业效果分析方法,为设计新型的残膜-土壤-秸秆挖掘与输送装置提供参考。

关键词：残膜-土壤-秸秆挖掘输送装置抖动链齿杆式 EDEM

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链齿式耕层残膜回收机捡拾机构设计与试验

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农机化研究 2019年第4期41卷 107-111页

作者：李辰白圣贺靳伟新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052

地膜覆盖技术不仅加快了农业科学的发展,而且改善了农业生产方式、提高了农业生产力,但在自然条件下土壤中残留的地膜极难降解,对农业的可持续发展造成巨大危害。为此,通过对国内外残膜回收机的研究和借鉴,设计了一种链齿式的残膜回收机... 详细信息

地膜覆盖技术不仅加快了农业科学的发展,而且改善了农业生产方式、提高了农业生产力,但在自然条件下土壤中残留的地膜极难降解,对农业的可持续发展造成巨大危害。为此,通过对国内外残膜回收机的研究和借鉴,设计了一种链齿式的残膜回收机,主要介绍了该机的整体结构与工作原理,并对捡拾装置进行了运动分析。试验结果表明:动力由泰鸿-300、功率为22.06kW提供时,捡拾率约为88%,生产效率为0.6hm^2/h。

关键词：残膜回收捡拾装置链齿式

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油葵收获机拨禾板式割台装置研制

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农业工程学报 2021年第3期37卷 27-36页

作者：靳伟丁幼春白圣贺张学军鄢金山周鑫城华中农业大学工学院武汉430070 新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室乌鲁木齐830052

针对目前油葵机械化收获存在缺少专用机械设备、籽粒损失率和破损率均较高、收获设备工作性能不可靠等问题,该研究设计了油葵联合收获机拨禾板式割台装置并介绍其结构与工作原理,建立拨禾齿的运动模型,分析拨禾机构运动特性并获取拨禾... 详细信息

针对目前油葵机械化收获存在缺少专用机械设备、籽粒损失率和破损率均较高、收获设备工作性能不可靠等问题,该研究设计了油葵联合收获机拨禾板式割台装置并介绍其结构与工作原理,建立拨禾齿的运动模型,分析拨禾机构运动特性并获取拨禾齿端点的运动轨迹。通过对拨禾齿端点运动轨迹仿真,分析拨禾板转速、机具前进速度与拨禾板圆周数量之间的变化关系;利用MATLAB软件编写程序,仿真获取相邻两拨禾齿端点的运动轨迹曲线,解决拨禾齿运动参数不合理、籽粒碰撞损失较高的难题。割台性能试验结果表明,当割台倾斜角度25°、绞龙转速150r/min、拨禾板与导板距离170 mm时,油葵花盘损失率为2.04%。进一步通过田间油葵收获正交试验和参数优化,分析油葵收获机前进速度、拨禾板转速、茎秆留茬高度的不同组合对油葵籽粒损失率及破损率的影响,利用Design-Expert获取最优参数组合。结果表明,当油葵收获机前进速度1.2 m/s、拨禾板转速240 r/min、茎秆留茬高度570 mm时,油葵籽粒损失率与破损率分别为1.90%和0.65%。研究结果可为提高油葵联合收获机的作业性能、油葵收获机的结构设计和参数优化提供参考。

关键词：农业机械收获割台拨禾板运动特性参数优化油葵

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转盘式对虾开背工艺分析与参数优化

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农业机械学报 2022年第S02期53卷 152-160页

作者：吴海华李璐熊师白圣贺牛康周利明中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083 广东省现代农业装备研究所广州510630

针对目前对虾开背环节工艺不完善、实际应用装备缺乏等问题,以中型南美白对虾为研究对象,探究了对虾开背关键工艺方法,建立了对虾开背过程力学模型,获得影响开背效果主要因素为刀具角度、加工中心盘转速和刀具安置距离;采用单因素试验... 详细信息

针对目前对虾开背环节工艺不完善、实际应用装备缺乏等问题,以中型南美白对虾为研究对象,探究了对虾开背关键工艺方法,建立了对虾开背过程力学模型,获得影响开背效果主要因素为刀具角度、加工中心盘转速和刀具安置距离;采用单因素试验研究和分析了各因素对开背成功率、虾仁损伤率、虾线裸露成功率和感官评分值的影响,确定影响因素最佳区间为:刀具角度20°~60°、加工中心盘转速10~40 r/min和刀具安置距离9~11 mm;利用Design-Expert软件进行多因素响应面试验研究分析,并采用多目标优化方法,得到最优参数组合为:刀具角度43.838°、加工中心盘转速28.391 r/min、刀具安置距离9.801 mm时,开背成功率为99.161%、虾仁损伤率为2.825%、虾线裸露成功率为90.727%、感官评分值为86.944。验证试验结果表明:针对中型南美白对虾,当刀具角度45°、加工中心盘转速28 r/min、刀具安置距离9.8 mm时,开背成功率为98.89%、虾仁损伤率为3.33%、虾线裸露成功率为87.78%、感官评分值为85.33,与理论优化值的绝对误差均较小,优化后的对虾开背装置性能满足作业要求。研究可为对虾开背工序装置设计和参数选择提供理论基础和科学依据。

关键词：对虾开背工艺夹持转盘参数优化虾线裸露刀具位置

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辊轴式对虾剥壳机控制系统设计与试验

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农业机械学报 2021年第S01期52卷 457-465页

作者：熊师李佳周利明陈远辉白圣贺方宪法中国农业大学工学院北京100083 中国农业机械化科学研究院土壤植物机器系统技术国家重点实验室北京100083 广东省现代农业装备研究所广州510630

针对目前辊轴式对虾剥壳机存在的物料规格适应性差、自动化程度不高等问题,研究了基于机器视觉技术的物料信息检测方法和设备运行参数控制技术,设计了辊轴式对虾剥壳机参数检测与控制系统。该系统主要由图像采集模块、参数检测模块和控... 详细信息

针对目前辊轴式对虾剥壳机存在的物料规格适应性差、自动化程度不高等问题,研究了基于机器视觉技术的物料信息检测方法和设备运行参数控制技术,设计了辊轴式对虾剥壳机参数检测与控制系统。该系统主要由图像采集模块、参数检测模块和控制模块3部分组成,能够实现剥壳机主要参数的实时检测和优化调控。通过分析对虾像素数量与对虾质量的关系,结合对虾规格划分范围,提出了对虾规格和对虾喂入速率的检测模型。根据剥壳机的工作特点,提出了辊轴转角和转速、挺杆频率、原料提升带转速和水流速率的检测方法。试验结果表明,对虾规格、喂入速率、辊轴转角、辊轴转速、挺杆频率、原料提升带转速、水流速率的检测误差分别为0、3.46%、0.51%、1.73%、1.93%、3.34%、0.92%;辊轴转角、辊轴转速、挺杆频率、原料提升带转速的控制误差分别为0.53%、1.04%、2.15%、3.34%。该系统实现了对虾剥壳机运行参数的自动调控。

关键词：对虾剥壳机参数检测图像识别控制系统

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曲轴式棉田地表残膜回收机捡膜特性分析及工作参数优化

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农业工程学报 2018年第16期34卷 10-18页

作者：靳伟张学军鄢金山袁盼盼白圣贺方旭新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室乌鲁木齐830052

针对"11SM-1.7型曲轴式残膜回收机"核心捡膜部件作业参数不合理、残膜回收率较低、卸膜阻力较大等问题,该文分析了曲轴式残膜回收机结构与工作原理,建立弧形齿捡拾装置的运动模型,运用MATLAB编程分析了往复式偏心弧形齿尖运动特性和漏... 详细信息

针对"11SM-1.7型曲轴式残膜回收机"核心捡膜部件作业参数不合理、残膜回收率较低、卸膜阻力较大等问题,该文分析了曲轴式残膜回收机结构与工作原理,建立弧形齿捡拾装置的运动模型,运用MATLAB编程分析了往复式偏心弧形齿尖运动特性和漏捡率。在棉杆收获后进行田间正交试验,分析捡拾齿角速度、捡拾齿半径、捡拾齿入土深度、残膜回收机前进速度不同参数组合对残膜回收率和卸膜率的影响并优化参数组合。结果表明捡拾齿入土深度35 mm、机具前进速度1.3 m/s、捡拾齿转动角速度60 r/min、捡拾齿半径245 mm时,残膜捡拾率最高为93.2%、卸膜率最高为94.6%、残膜漏捡率为1.61%,研究结果可为新型残膜回收机的研制提供理论基础和参考。

关键词：农业机械塑料薄膜试验仿真分析捡膜特性参数优化

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基于自适应模糊PID的小麦播深控制系统研究

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农业机械学报 2023年第S1期54卷 93-102页

作者：薛冰周利明牛康郑元坤白圣贺隗立昂中国农业机械化科学研究院集团有限公司北京100083 农业装备技术全国重点实验室北京100083 中国农业大学工学院北京100083

针对目前小麦播种机在复杂的田间作业过程中存在的播深一致性和稳定性难以控制等问题,从调节覆土量确定小麦播深的控制角度出发,提出了一种基于播深反馈的模糊PID控制方法,设计了小麦播种机高精度播深控制系统,实现了播深的自动调控,保... 详细信息

针对目前小麦播种机在复杂的田间作业过程中存在的播深一致性和稳定性难以控制等问题,从调节覆土量确定小麦播深的控制角度出发,提出了一种基于播深反馈的模糊PID控制方法,设计了小麦播种机高精度播深控制系统,实现了播深的自动调控,保证了小麦播深的均匀一致性。该系统主要由车载终端、播深检测模块、播前镇压辊检测模块以及播前镇压辊调节机构等4部分组成,能够实现小麦播种机播深的实时检测及调整。通过播深检测模块获取实时播深并作为反馈输入,结合播深预设值,根据专家模糊规则和Mamdani推理法对PID参数进行在线整定得到控制输出量,控制驱动器调整播前镇压辊位置,不断调整作业过程中的覆土量,从而实现对播深的实时精确控制,确保播深的一致性。田间试验结果表明:播种作业过程中,播深存在小范围波动。当设定播深为30 mm、车速为3~5 km/h时,播深平均值为30.13 mm,播深标准差为0.18 mm,播深合格率均值为93%,播深变异系数均值为2.93%。该系统实现了小麦播种机播深均匀一致的实时自适应调控。

关键词：小麦播种机播深控制系统模糊PID 播深检测模块

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