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番茄链式纸钵苗移栽机栽植机构参数优化试验

更新时间:2016-07-05

育苗移栽技术可提高作物生长发育周期单位面积产量[1-3],在作物生产中应用前景广阔。

目前,作物多类型移栽机关键机构试验研究较多[4-6],Numbu等开展甜菜纸钵高速移栽机上纸钵分离装置设计与试验[7],Suzuki等开展卷心菜、生菜等蔬菜自动移栽机移栽试验[8],杨丽等开展玉米纸筒苗移栽机运动轨迹分析与性能试验[9],崔巍在分析西红柿苗物理力学特性及穴盘苗物理形态特征基础上,开展自动移栽机送苗机构试验[10];周福君等为进一步改善玉米钵苗栽植质量,优化移栽机圆盘式栽植机构参数[11]。相关研究主要集中于玉米、棉花、甜菜等作物,链式纸钵育苗番茄移栽方面研究鲜有报道[12-14]

为此,本研究以链式纸钵苗番茄移栽机构为研究对象,研究其作业质量结构与工作参数组合,探究主要参数对番茄链式纸钵苗移栽机构作业性能影响,为高速番茄链式纸钵苗移栽机开发提供依据。

1 总体结构及工作原理

1.1 链式纸钵结构及原理

通过链式纸钵分离力和破损率试验及测定分析,设计自动移栽链式纸钵,确定育苗用链式纸钵结构及其结合部结构参数优化组合方式,即链式纸钵横截面最优方案为正六边形成册,排列方式为方阵。该结构省去人工供苗和纸钵苗“排队”环节,可提高供苗速度和移栽机作业效率[15]。链式纸钵排列最优方案如图1所示。

腹部舒坦了,我的身心也就舒坦了,仿佛百病皆除。这一切竟得益于一把不起眼的韭菜,您说这事儿神奇不?由此看来,我从小就对韭菜情情有独钟还是具有先见之明的。

1.2 番茄链式纸钵苗移栽试验台结构及原理

移栽过程番茄链式纸钵苗主要由3个阶段组成:

图1 链式纸钵排列最优方案 Fig.1 Optimal structure of the chain paper pot's arrangement

图2 番茄钵苗移栽试验台结构 Fig.2 Structure diagram of tomato paper-pot seedling transplanting test-bed

其工作原理是移栽试验开始前,操作者将栽植装置安装在移动土槽上方固定机架上,开沟覆土装置压在土槽土壤中,将一组链式纸钵番茄苗盘预先放在盘架上,使第一排钵苗与位于喂入机构后方引出机构对齐。工作时,电机通过链条驱动传送带,土槽在传送带牵引下向右运动。开沟装置随传送带移动开出栽植沟,钵苗经过引出、输送、分钵完成喂入过程;钵苗经导苗筒下落,最终在覆土装置配合下完成移栽。栽植装置不移动,通过移动土槽运动完成移栽作业,故将移动土槽运动速度作为移栽机作业速度。

1.3 番茄链式纸钵苗移栽过程分析

番茄链式纸钵苗移栽试验台主要由喂入机构、栽植机构、控制部分和机架四部分组成,如图2所示。其中,喂入机构包括秧苗输送分离装置、秧苗引导装置;栽植机构包括导苗筒、开沟覆土装置等;控制部分包括电磁阀、传感器、电机等。

①喂苗阶段:该阶段技术难点是分苗,链式纸钵在有序状态下由引出机构导出,在引出机构作用下将钵苗送至分离机构,在分离作用下完成钵苗分离,最后将分离钵苗依次输送至栽植机构[16-17]。

图3 番茄钵苗运动轨迹 Fig.3 Trajectory of tomato seedling

2 材料与方法

2.1 材料与仪器设备

将表3中试验数据回归分析,建立回归方程,分析试验因素对试验指标影响。对直立度合格率方差分析结果F检验,剔除不显著项,得到直立度合格率回归模型:

番茄钵苗移栽试验台如图4所示。栽植机构与试验台架固定连接,工作过程中栽植机构单体固定,传送带带动土槽移动。按照试验要求,通过传感器传输信号,变频器控制使土槽移动速度控制在合理范围。

图4 移栽试验台 Fig.4 Structure of transplanting test-bed

2.2 方法

2.2.1 试验设计

根据前期研究及预试验可知,前进速度(土槽移动速度)、开沟器入土深度、覆土镇压器夹角对直立度合格率和株距变异系数均有较大影响,选取3因素2次正交中心旋转组合试验方法试验[18-20]。试验水平编码如表1所示。

表1 各变量水平编码 Table 1 Actual value and code of variable

水平Level 1.682覆土镇压器夹角C(°)Backfill shovel inclined angle 10-1-1.682前进速度A(m·s-1)Forward velocity 1.17 1 0.75 0.5 0.33开沟器入土深度B(mm)Depth of furrow opener 160 143.8 120 96.2 80 56 48 40 32 25

2.2.2 试验指标测定

秧苗直立度合格率参照(JB/T 10291—2013旱地栽植机械)测定。秧苗直立度合格率指秧苗栽植后直立程度,用秧苗茎杆与地面夹角α评价[11]。根据番茄钵苗移栽农艺要求,α>60°即为合格,钵苗直立度合格率计算公式为:

关于气氛感,现象学抛弃了一比一比对的传统理性二分法,认为在客观对象、内意识、时间,乃至身体后面,总牵扯、勾连与垫衬着一个晕圈一样的背景场域,所以诸多物事背景中的淡晕、氤氲的气氛,自然得到呈现与关注。沿着这种思路,当今德国美学家吉尔诺特·伯梅(1937~),提出了“气氛美学”观念,言明气氛是审美中感知者与感知对象互相对话融合的场域氛围,且依赖身体性在场的方式,感受到这种气氛。现象学美学家茵伽登论述文学作品在语音、意义、图式与意象四个复合层次之上,有统摄四者的“形而上质”,此“质”即是一种弥漫一切照亮一切的氛围;恰如本雅明所谓环绕艺术作品的“灵韵”。

式中,N1—合格直立株数(株);N—测定总株数(株)。

株距变异系数指栽植区间内测量实际株距标准偏差与平均值百分比,计算公式参照文献[11]。

3 结果与分析

结合表1正交试验因素水平表试验,每组试验重复10次,取其平均值作为试验结果(见表2)。

施工单位还要对工程材料的使用进行控制,根据相关规范的要求,对物资进行定量供应,对材料的采购、领取、使用进行严格的控制及监督管理。施工单位要派专人进行材料的管理工作,并且材料负责人要具备较高的专业水平和严谨的工作态度,并且各个部门要对材料的使用进行相互监督,共同维护工程材料的使用标准,使工程材料的使用率最大化,实现材料成本的有效控制。

表2 试验方案与结果 Table2 Experiment design and results

编号No.A(m·s-1)株距变异系数(%)Y2 Coefficients of spacing deviation 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 0.50 1.00 0.50 1.00 0.50 1.00 0.50 1.00 0.33 1.17 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 0.75 B(mm)96.2 96.2 143.8 143.8 96.2 96.2 143.8 143.8 120.0 120.0 80.0 160.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 120.0 C(°)32 32 32 32 48 48 48 48 40 40 40 40 25 54 40 40 40 40 40 40 40 40 40直立度合格率(%)Y1 Upright degree rate 78.2 84.6 60.9 60.5 75.2 79.5 83.1 84.5 80.7 87.0 80.4 68.6 68.8 85.5 91.7 95.9 92.3 85.6 90.6 93.4 89.3 90.8 94.5 9.2 18.8 10.6 20.4 8.3 14.4 13.2 17.4 6.6 16.6 6.4 13.9 18.4 17.6 12.3 14.2 11.8 10.6 11.6 13.6 12.5 13.1 12.5

3.1 回归模型建立与检验

由表3可知,直立度合格率回归模型极显著(P<0.01),失拟项不显著(P>0.05),说明回归方程拟合效果良好。各因素及其交互作用对钵苗分离率影响显著性为:开沟器入土深度、覆土镇压器夹角影响极显著(P<0.01),前进速度影响显著(P<0.05)。入土深度与覆土镇压器夹角交互作用对指标影响极显著(P<0.01);株距变异系数回归模型极显著(P<0.01),失拟项不显著(P>0.05),说明回归方程拟合效果良好。各因素及其交互作用对钵苗分离率影响显著性为:前进速度、开沟器入土深度影响极显著(P<0.01),覆土镇压器夹角前进速度影响不显著(P>0.05)。前进速度与覆土镇压器夹角交互作用对指标影响显著(P<0.05)。

表3 直立度合格率和株距变异系数方差分析 Table 3 Variance analysis of change value of upright degree and coefficients of spacing deviation

评价指标Evaluation indices来源Source模型A B C A B直立度合格率(%)Upright degree AC BC A2 B2 C2均方差Mean square 242.55 36.40 171.14 320.76 11.76 0.01 368.56 154.79 656.31 478.90 2.82 9.20 F值F Value 35.98 5.40 25.39 47.58 1.74 0.00 54.67 22.96 97.35 71.04 0.31 P值P Value<0.0001 0.0370 0.0002<0.0001 0.2093 0.9680<0.0001 0.0004<0.0001<0.0001 0.8959失拟性误差总和模型A B C A B株距变异系数(%)Coefficients of spacing deviation AC BC A2 B2 C2失拟性误差总和平方和Sum of squares 2 182.94 36.40 171.14 320.76 11.76 0.01 368.56 154.79 656.31 478.90 14.08 73.56 2 270.58 294.78 158.45 40.48 3.63 0.36 10.35 3.00 0.37 7.04 70.73 7.35 9.40 311.53 32.75 158.45 40.48 3.63 0.36 10.35 3.00 0.37 7.04 70.73 1.47 1.18 25.42 122.96 31.42 2.82 0.28 8.03 2.33 0.29 5.46 54.88 1.25<0.0001<0.0001<0.0001 0.1169 0.6054 0.0141 0.1509 0.6002 0.0361<0.0001 0.3697

试验时间为2017年8月10~12日。钵体内基质含水率18%~30%,育苗基质选取土质肥沃4年以上未施用高残留除草剂地表土,并将地表土过筛,试验纸钵为自行研制链式纸钵,纸筒高度为75 mm,纸筒平均直径为48 mm,秧苗高度158 mm。

对株距变异系数方差分析结果F检验,剔除不显著项,得株距变异系数回归模型:

苏碧辉向本刊记者出示了林运娘的病历本,病历本显示:林运娘自述曾在十年前出现过无明显诱因的头晕头痛,经常晕倒。不过,医生并未给出明确的诊断,而是建议进一步检查,同时建议其尽量卧床休息。

3.2 各单因素对指标影响主次分析

3.3.1 交互因素对直立度合格率影响

表4 各因素对各项指标贡献率 Table 4 Importance of effects offactor on response functions

性能指标Performance index A B C Y1 Y2 5.40 122.96 25.39 31.42 47.58 2.82贡献率排序Sort contribution rate C>B>A A>B>C

对钵苗直立度合格率影响主次顺序为:覆土镇压器夹角、开沟器入土深度、前进速度;对株距变异系数影响主次顺序为:前进速度、开沟器入土深度、覆土镇压器夹角。

东阳竹编到南宋时期技艺水平得到很大的提升,在传统节日中开始出现竹编的灯饰。明清时期,东阳竹编得到较快的发展;民国初期,竹编产品种类开始丰富起来,编织技法也得到很大的提升,竹编制品在人们的生活中有较多地应用[5]。

3.3 各因素对性能指标影响规律分析

利用二次方程系数检验结果,判断试验因素对钵苗分离率指标影响程度。经计算,各因素对指标贡献率如表4所示。

前进速度和入土深度在其他因素处于0水平时对直立度合格率影响如图5a所示。直立度合格率随前进速度呈先增后减趋势。前进速度为0.76 m·s-1,开沟器入土深度为116 mm时,直立度合格率最大。当开沟器入土深度过深,链式纸钵苗下落时倾斜范围大,覆土推力则引起纸钵苗偏斜,直立度合格率下降。

前进速度和覆土镇压器夹角在其他因素处于0水平时对直立度合格率影响如图5b所示。直立度合格率随覆土镇压器夹角增加呈先增后减趋势。前进速度为0.76 m·s-1,覆土镇压器夹角为43°时,直立度合格率最大。原因为覆土镇压器夹角过大,覆土扶正效果不明显;夹角过小时回土量有限,难以保证钵苗直立栽植。

按图1所示空间位置描述方法,依照前述“2.2作业流程”,对归德至连界铁路正线K 14 410~K 14 320里程的翻浆冒泥病害进行了底界深度、里程的解释标定,绘制了该里程范围的翻浆冒泥病害分布底界深度等值线平面图,如图3所示。平面图比例尺设定为1∶100,采用Surfer软件克里金插值法绘制。

开沟器入土深度和覆土镇压器夹角在其他因素处于0水平时对直立度合格率影响如图5c所示,直立度合格率随覆土镇压器夹角增加呈先增后减趋势。开沟器入土深度为116 mm,覆土镇压器夹角为43°时,直立度合格率最大。开沟器入土深度对直立度合格率影响原因为直立度合格率受入土深度及覆土镇压器夹角交互作用,入土深度过浅时番茄钵苗移栽时重心不稳定,直立度合格率较低;开沟器入土深度超过适宜范围后,钵苗下落易倾斜,直立度合格率降低。

3.3.2 交互因素对株距变异系数影响

猪养殖中,要坚持预防为主、治疗为辅的原则。采取科学的预防措施,疫苗免疫必不可少,还要加强饲养管理,降低疾病的发生率。

前进速度和入土深度在其他因素处于0水平时对株距变异系数影响如图6a所示。随开沟器入土深度增加,株距变异系数先增后保持不变;随前进速度增加,株距变异系数逐渐增大。因为在栽植间距一定前提下,前进速度决定水平方向位移量,前进速度越快,投苗滞后导致距离偏差越大,株距变异系数增加。

本研究通过定量和定性相结合的方法,随机抽取山西大学商务学院2017级200名大一非英语专业学生进行问卷调查。 考虑到问卷结果的科学性,被测对象应该具备一定英语语言基础,所以以高考英语分数为标准,选取成绩介于80~110分之间的学生作为被测对象。 调查共设计26道选择题,内容分为两部分: 第一部分主要调查学生对自身英语语言能力及跨文化交际能力的评估与分析; 第二部分主要考察会对“非语言交际”和“超语言交际”产生影响的“一带一路”沿线国家的文化、习俗、宗教、礼仪等方面的相关知识。 本次调查共发放200份问卷,收回有效问卷195份,回收率为97.5%。 问卷采用匿名答卷方式,结果比较客观可信。

前进速度和覆土镇压器夹角在其他因素处于0水平时对株距变异系数影响如图6b所示。随覆土镇压器夹角逐渐增大,株距变异系数呈先减后增趋势;且随前进速度增大,株距变异系数数值整体增大。因为覆土镇压器夹角过小,壅土量有限,钵苗未得到有效覆土而产生偏移;随覆土夹角增大,壅土量增加,覆土效果改善,株距变化量小;夹角达到适宜范围后,推动大量土壤产生位移和定位误差,钵苗株距不准确。

他出院时,父亲不敢给他钱,却给他买了一大包德芙巧克力,说:“你小时候就爱吃巧克力,那时候家里没钱,都买些最便宜的。”后来的一天,他接到继母的电话,说父亲中风了。他一直以为自己恨不得父亲死,可看到父亲的一瞬,他知道自己真的错了。父亲昏迷不醒,几天几夜,他都守在父亲的床边,父亲的命终于保住了,却一直痴傻着,手脚也不会动,就会傻乐。

开沟器入土深度和覆土镇压器夹角在其他因素处于0水平时对株距变异系数影响如图6c所示。随覆土镇压器夹角逐渐增加,株距变异系数呈先减后增趋势。随开沟器入土深度增加,株距变异系数先显著增大后趋于平缓。由于随入土深度增加,钵苗离地高度增大,开沟器回土量增多,钵苗固定位置产生前后移动,株距变异系数大。

图5 交互作用对直立度合格率影响 Fig.5 Effects of two factors on upright degree rate

图6 交互作用对株距变异系数影响 Fig.6 Effect of two factors on coefficients of spacing deviation

3.4 参数优化与验证试验

根据番茄链式纸钵苗移栽作业要求,以钵苗直立度合格率最大,株距变异系数最小为优化目标,在前进速度0.33~1.17 m·s-1,开沟器入土深度80~160 mm,覆土镇压器夹角25~54°约束条件下,优化结果如图7所示。当覆土镇压器夹角在40°时,参数优化组合为:前进速度0.6~0.68 m·s-1,开沟深度103~116 mm。

优化结果验证,前进速度为0.65 m·s-1,覆土镇压器夹角为40°,开沟器入土深度为110 mm约束条件下开展10组验证试验,钵苗直立度合格率均值为90.23%,株距变异系数均值为9.84%,满足番茄链式纸钵苗移栽作业要求。

图7 参数优化分析 Fig.7 Optimum analysis plot

4 结论

b.在作业速度0.6~0.68 m·s-1,开沟深度103~116 mm,覆土镇压器夹角在40°时,番茄钵苗移栽直立度合格率大于90%,株距变异系数小于10%,满足番茄钵苗移栽技术要求。

a.设计一种分离辊角度可调差速式番茄链式纸钵苗移栽试验台,各因素对钵苗直立度合格率影响依次为覆土镇压器夹角、开沟器入土深度和前进速度;各因素对株距变异系数影响依次为前进速度、开沟器入土深度和覆土镇压器夹角。

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3.加快“三权”分置改革。“三权”分置是我国乡村振兴战略稳步推进的实践需要,也是我国农村继家庭联产承包责任制改革后又一重大制度创新,被视为新的农村土地革命。继续完善承包地的“三权”(所有权、承包权、经营权)分置制度和宅基地的“三权”(所有权、资格权、使用权)分置制度改革,鉴定清楚所有权者、承包权者、经营权者各自的权利边界及责权利的匹配关系,积极探索集体所有权的实现与传承方式,探讨承包权退出与补偿机制,进一步明晰所有权、稳定承包权(资格权)、放活经营权(使用权)、强化监管权,有效推进农地产权制度改革,催化城乡融合发展活力。

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胰腺癌起病隐匿、进展迅速,位列恶性肿瘤相关死亡原因的第4位,转移性胰腺癌患者中位生存期仅4~6个月。吉西他滨(gemcitabine,GEM)作为一线化疗药物,仅仅能延长1.5个月的中位生存时间,而以GEM为基础的联合化疗也未能明显改善胰腺癌患者预后,反而引起严重的不良反应,因此优化胰腺癌的化疗方案迫在眉睫。二甲双胍(metformin, MET)是临床上治疗2型糖尿病的一线药物,其通过抑制肝糖异生、延缓胃肠道对葡萄糖的摄取以及增加外周对葡萄糖的利用降低血糖。近些年MET因其抗肿瘤作用越来越被重视。本研究观察MET联合GEM对裸鼠胰腺癌皮下移植瘤生长的影响,初步探讨其可能机制。

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韩霞,陈海涛
《东北农业大学学报》2018年第04期文献

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