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Effects of cutter parameters on shearing stress for lettuce harvesting using a specially developed fixture

International Journal of Agricultural and Biological Engineering 2021年第4期14卷 152-158页

作者： Yongjie Cui Wenqi Wang Minghui Wang yidong ma Longsheng Fu College of Mechanical and Electronic Engineering Northwest A&F UniversityYangling 712100ShaanxiChina Key Laboratory of Agricultural Internet of Things Ministry of Agriculture and Rural AffairsYangling 712100ShaanxiChina Shaanxi Key Laboratory of Agricultural Information Perception and Intelligent Service Yangling 712100ShaanxiChina College of Agricultural Equipment Engineering Henan University of Science and TechnologyLuoyang 471003HenanChina

To investigate the optimal parameters combination of reciprocating cutter for harvesting hydroponic lettuce automatically,a shear fixture was designed for cutting lettuce stems on a universal materials *** of blade distance,sliding cutting angle,skew cutting angle,and shearing angle on shearing stress were investigated in this *** orders of the significance of a single factor and double factors were analyzed using the response surface methodology(RSM).A scanning electron microscope was used to observe the microstructure of the lettuce stem to analyze the shearing characteristics at the microscopic *** RSM results showed that the order of significance for single factors was(i)sliding cutting angle,(ii)shearing angle,(iii)skew cutting angle,and(iv)blade *** sliding cutting angle had a highly significant influence on the shearing *** order of significance for double factors was(i)blade distance and shearing angle,(ii)sliding cutting angle and skew cutting angle,and(iii)the sliding cutting angle and shearing angle.A quadratic model of the factors and shearing stress was built according to the response-surface *** optimized combination of factors that gives the minimum shearing stress was observed that it reduced 69.9%of the maximum shearing stress *** research can provide a reference for designing lettuce-cutting devices.

关键词： Lactuca sativa hydroponic lettuce cutting optimization response surface method micro-structure

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Physical and mechanical properties of hydroponic lettuce for automatic harvesting

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Information Processing in Agriculture 2021年第4期8卷 550-559页

作者： Wenqi Wang yidong ma Longsheng Fu Yongjie Cui Yaqoob majeed College of Mechanical and Electronic Engineering Northwest A&F UniversityYanglingShaanxi 712100China Key Laboratory of Agricultural Internet of Things Ministry of Agriculture and Rural AffairsYangling 712100China Shaanxi Key Laboratory of Agricultural Information Perception and Intelligent Service Yangling 712100China College of Agricultural Equipment Engineering Henan University of Science and TechnologyLuoyang 471003China Centre for Precision and Automated Agricultural Systems Washington State UniversityProsserWA 99350USA

To design an automatic harvesting machine for hydroponic lettuce(Lactuca sativa L.),physical and mechanical properties of hydroponic lettuce were investigated and *** content of stem,root and leaf,geometric characteristics,pulling force,and root cutting force were studied for harvesting hydroponic *** pulling force was examined by a tensile experiment,while the root cutting force was investigated by a shear experiment on the electronic universal testing *** moisture content of hydroponic lettuce was obtained by direct *** data were processed using regression analysis and mathematical statistics method.A regression equation and the law of numerical distribution were *** results showed that the geometric size of different hydroponic lettuce had little difference,and the distribution of physical parameters was *** content was found statistically similar in stem and root(around 91%),while the highest moisture content was found in the leaf of 95.73%.The root cutting force decrease with the increase of cutting speed and decrease with the cutting position move *** minimum average root cutting force in the experiment was 1.41 *** average pulling force was 13 *** study provides adequate theoretical support for the design of the automatic harvesting machine of hydroponic lettuce.

关键词： Greenhouse vegetable Harvester Variance analysis Response surface

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玉米种子仿生脱粒机设计与试验

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农业机械学报 2015年第7期46卷 97-101页

作者：李心平马义东金鑫高连兴河南科技大学农业工程学院洛阳471003 沈阳农业大学工程学院沈阳110161

为解决玉米种子脱粒过程中籽粒损伤严重的问题,根据鸡喙优良的切入籽粒间隙无损伤离散大片籽粒的能力,以及裸手差速低损伤脱粒的特性,设计了新型玉米种子仿生脱粒机,主要包括离散辊、脱粒辊、差速辊等。并对仿生脱粒机与TY-4.5型玉米脱... 详细信息

为解决玉米种子脱粒过程中籽粒损伤严重的问题,根据鸡喙优良的切入籽粒间隙无损伤离散大片籽粒的能力,以及裸手差速低损伤脱粒的特性,设计了新型玉米种子仿生脱粒机,主要包括离散辊、脱粒辊、差速辊等。并对仿生脱粒机与TY-4.5型玉米脱粒机进行对比试验,结果显示:对郑单958玉米果穗,仿生脱粒机未脱净率为0.30%,破损率为0.31%,且玉米芯完整无破损;TY-4.5型脱粒机未脱净率为0.29%,破损率为0.90%,玉米芯破损严重。对先玉335玉米果穗,仿生脱粒机未脱净率为0.05%,破损率为0.35%,玉米芯完整无破损;TY-4.5型脱粒机未脱净率为0.09%,破损率为0.95%,玉米芯破损严重。在两机未脱净率相近情况下,玉米仿生脱粒机籽粒破损率较TY-4.5型脱粒机明显偏低,玉米芯无破损,含杂少,可用于种子玉米果穗脱粒。

关键词：玉米籽粒脱粒机仿生

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小麦储存期间DON毒素含量的变化规律探讨

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粮食科技与经济 2019年第2期44卷 69-70,73页

作者：马义东中央储备粮青岛直属库有限公司山东青岛266111

本文以某地区含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的小麦为研究对象,探讨其脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素浓度于常温储存条件下的变化情况。在实际操作中,借助耦联电子捕获器气谱色谱仪,逐月检测小麦储存期面粉中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量。研究结果... 详细信息

本文以某地区含有脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)的小麦为研究对象,探讨其脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素浓度于常温储存条件下的变化情况。在实际操作中,借助耦联电子捕获器气谱色谱仪,逐月检测小麦储存期面粉中的脱氧雪腐镰刀菌烯醇含量。研究结果显示,小麦于储存期间,其脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素变化不明显,当调查区在常温储存状态下,小麦中的致吐毒素的变化不明显。

关键词：储存小麦脱氧雪腐镰刀菌烯醇毒素变化规律

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水培生菜整株低损收获装置设计与试验

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农业机械学报 2019年第1期50卷 162-169页

作者：马义东徐灿崔永杰傅隆生刘浩洲杨晨西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西杨凌712100

为解决水培生菜收获品质低、人工收获劳动力成本高等问题,设计了一种整株低损收获装置。通过夹持杆对菜叶的低损聚拢、割刀对生菜茎部的精准切割,实现单株水培生菜的整株低损收获。设计了各关键部件结构参数,分析了影响菜叶损伤的因素,... 详细信息

为解决水培生菜收获品质低、人工收获劳动力成本高等问题,设计了一种整株低损收获装置。通过夹持杆对菜叶的低损聚拢、割刀对生菜茎部的精准切割,实现单株水培生菜的整株低损收获。设计了各关键部件结构参数,分析了影响菜叶损伤的因素,利用图像处理方法测量了菜叶损伤面积;采用正交试验,研究了聚拢速度、聚拢角、聚拢高度、压菜速度对菜叶损伤面积的影响;通过力学分析和高速摄影,分析了聚拢角、聚拢高度对菜叶损伤面积的影响。正交试验结果显示:试验因素的显著性主次顺序为聚拢角、聚拢高度、压菜速度、聚拢速度;最优组合参数为聚拢速度100 mm/s、聚拢角15°、聚拢高度70 mm、压菜速度100 mm/s。验证试验表明:最优组合下生菜均为整株收获,菜叶损伤面积平均值为432 mm2,损伤程度平均值为0. 13%,优化效果明显。

关键词：水培生菜整株收获正交试验

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水培生菜低损柔性采收装置设计与试验

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农业机械学报 2022年第10期53卷 175-183,210页

作者：马义东胡鹏展金鑫李心平张超张印河南科技大学农业装备工程学院洛阳471003

植物工厂水培生菜采收过程中易损伤菜叶,为提升采收质量,结合水培生菜农艺特征,设计了一款水培生菜低损柔性采收装置。利用图像处理检测水培生菜轮廓外切矩形,获取生菜株高及菜叶展开尺寸,进而通过柔性手指对菜叶的低损抓取、切割器对... 详细信息

植物工厂水培生菜采收过程中易损伤菜叶,为提升采收质量,结合水培生菜农艺特征,设计了一款水培生菜低损柔性采收装置。利用图像处理检测水培生菜轮廓外切矩形,获取生菜株高及菜叶展开尺寸,进而通过柔性手指对菜叶的低损抓取、切割器对生菜茎的一次切除,实现水培生菜低损柔性采收。分析确定了柔性抓取机构、切茎机构、控制系统等关键部件的作业流程及结构参数。利用响应曲面试验方法,优化了柔性手指抓取高度比、抓取圆周比、柔性手指弯曲角的参数组合。试验结果表明,各因素影响采收成功率的显著性顺序为柔性手指弯曲角、抓取圆周比、抓取高度比,各因素对菜叶损伤面积的影响均极显著。利用二次拟合方程求得最优参数组合为抓取高度比0.55、抓取圆周比0.76、柔性手指弯曲角39.7°。对最优参数组合进行试验验证,结果表明,菜叶损伤面积为186 mm~2,采收成功率为96%,实现了水培生菜低损柔性采收。

关键词：水培生菜柔性采收低损伤植物工厂

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水培生菜自动纵向包装装置设计与试验

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农业机械学报 2019年第9期50卷 113-121页

作者：马义东王明辉崔永杰傅隆生王文奇徐灿西北农林科技大学机械与电子工程学院陕西杨凌712100 农业农村部农业物联网重点实验室陕西杨凌712100 陕西省农业信息感知与智能服务重点实验室陕西杨凌712100

为提升设施园艺中水培生菜生产全程机械化水平,设计了收获后生菜自动纵向包装装置,包括导向装盒机构、切膜与封膜机构等。利用聚拢气缸和压菜气缸执行生菜纵向装盒,同时利用导向环保证装盒过程中生菜偏移、翻转等位姿要求;通过柔性毛刷... 详细信息

为提升设施园艺中水培生菜生产全程机械化水平,设计了收获后生菜自动纵向包装装置,包括导向装盒机构、切膜与封膜机构等。利用聚拢气缸和压菜气缸执行生菜纵向装盒,同时利用导向环保证装盒过程中生菜偏移、翻转等位姿要求;通过柔性毛刷对薄膜的梳刷作用及薄膜自粘性使其贴于包装盒,完成包装盒封膜。根据生菜挤压试验、力学分析、理论计算,分别确定了包装盒尺寸、导向装盒机构参数、切膜与封膜机构参数。基于高速摄像,提出了生菜水平偏移、姿态角量化方法;通过生菜装盒位姿特性试验,研究了导向环对装盒过程生菜位姿特性的影响。研制了自动包装样机,利用正交试验优化了切膜作业参数并进行了试验验证。生菜装盒位姿特性试验结果显示:生菜入盒时有导向环水平偏移平均值、姿态角平均值分别为5.8mm、17.9°,相较无导向环时分别减小75.0%、74.2%,导向环保证了生菜纵向装盒成功率。正交试验结果显示:切膜作业参数最优组合为薄膜纵向切刀与薄膜夹角30°、拉膜辊拉膜速度300mm/s、薄膜横向切刀速度500mm/s。最优参数组合下,包装成功率为96%,样机单次包装用时10.5s,比人工缩短58%。

关键词：水培生菜纵向包装高速摄像导向环位姿分析

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玉米果穗籽粒组砌规律对其离散效果的影响

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农机化研究 2014年第10期36卷 186-191页

作者：李心平刘赢杜哲马义东耿令新马福丽河南科技大学农业工程学院河南洛阳471003

为深入了解玉米果穗籽粒组砌规律对其离散效果的影响机理,以浚单20、北青210两个品种为研究对象,进行了在不同冲击缝隙、不同冲击部位下的冲击试验。试验结果表明:玉米果穗组砌规律对试验指标的影响很大:冲击头作用于对立缝隙A中比作用... 详细信息

为深入了解玉米果穗籽粒组砌规律对其离散效果的影响机理,以浚单20、北青210两个品种为研究对象,进行了在不同冲击缝隙、不同冲击部位下的冲击试验。试验结果表明:玉米果穗组砌规律对试验指标的影响很大:冲击头作用于对立缝隙A中比作用于交错缝隙B中易于籽粒离散,且承受的最大冲击力值小,籽粒损伤数也小;果穗中部籽粒严格遵循组砌规律,冲击头冲击时,力在传递中易于被快速传递消耗,能承受的冲击力最大,离散籽粒数适中,损伤籽粒数少;下部籽粒受纵行合流影响,不是严格遵循果穗籽粒的组砌规律,在承载冲击力方面较中部减小,但下部籽粒比中部籽粒尺寸小,能离散籽粒数比中部多;上部不仅受纵行合流影响,而且受上部籽粒不规则的影响,在承载冲击力方面最小,且离散籽粒数也最少。研究成果可为进一步研究低损伤脱粒方法提供理论参考。

关键词：玉米果穗破损率离散籽粒数组砌规律

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提升城市文化软实力打造城市文明新样本

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马克思主义哲学 2024年第3期 66-76页

作者：祖春明马一栋中国社会科学院大学哲学院中国社会科学院文化研究中心

本文以马克思主义哲学世界观和方法论为理论基础,从建设中华民族现代文明和2035年建成社会主义文化强国的视角出发,对城市文化软实力的概念进行了重新界定。现阶段我国城市文化软实力建设的重要任务是以中国式现代化文化建设打造城市文... 详细信息

本文以马克思主义哲学世界观和方法论为理论基础,从建设中华民族现代文明和2035年建成社会主义文化强国的视角出发,对城市文化软实力的概念进行了重新界定。现阶段我国城市文化软实力建设的重要任务是以中国式现代化文化建设打造城市文明新样本。为适应当前我国城市文化软实力问题研究从定性走向定量、从理论走向政策的必然要求,本文尝试建构一套城市文化软实力测量指标体系,选取32个样本城市进行文化软实力评测,并结合测评结果对现阶段城市文化软实力建设路径进行哲学思考。

关键词：中华民族现代文明城市文化软实力建设城市文明新样本测量指标体系

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天津市芦苇沼泽底泥中的碳、氮和磷分布及其生态化学计量学特征

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湿地科学 2016年第6期14卷 908-915页

作者：刘丹陈清王义东张兵马成仓王中良天津师范大学生命科学学院天津300387 天津市水资源与水环境重点实验室天津300387

2013年8月15-17日,以天津市七里海、北大港和大黄堡芦苇（Phragmites australis）沼泽为研究区,在3处芦苇沼泽中,分别采集0-25 cm、25-50 cm、50-75 cm和75-100 cm深度的底泥样品,测定其有机碳、全氮和全磷含量,分析其生态化学计量学特... 详细信息

2013年8月15-17日,以天津市七里海、北大港和大黄堡芦苇（Phragmites australis）沼泽为研究区,在3处芦苇沼泽中,分别采集0-25 cm、25-50 cm、50-75 cm和75-100 cm深度的底泥样品,测定其有机碳、全氮和全磷含量,分析其生态化学计量学特征及其环境影响因素。研究结果表明,芦苇沼泽（0-25 cm深度）底泥中的平均有机碳、全氮和全磷质量比分别为14.98 g/kg、1.60 g/kg和0.50 g/kg;平均碳氮比、碳磷比和氮磷比分别为9.47、29.59和3.13。七里海芦苇沼泽氮负荷高,其0-25 cm深度底泥全氮含量约为北大港沼泽和大黄堡沼泽的2倍,而25-100 cm深度底泥中的全氮含量与大黄堡沼泽差异不显著。3处芦苇沼泽底泥中的全氮含量是决定其碳氮比、碳磷比和氮磷比差异的关键因子;底泥盐度与碳氮比显著负相关;底泥p H与有机碳含量、全氮含量、碳磷比和氮磷比都显著负相关;底泥p H是影响天津市3处芦苇沼泽底泥有机碳和全氮含量变化的重要环境因子。与国内其它湿地相比,天津市3处芦苇沼泽0-25 cm深度底泥全氮含量较高,全磷含量较低,有机碳含量与其它湿地接近;此外,天津市3处芦苇沼泽碳氮比较低,氮磷比和碳磷比较高,表明天津市3处芦苇沼泽可能存在氮相对富足和磷相对较少的状况。

关键词：芦苇沼泽有机碳氮磷生态化学计量学特征盐度天津市

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