水田莲藕采收装置设计与试验

发布时间：2021-02-13 17:59

　　莲藕是种植面积最大的水生蔬菜,但目前莲藕采收难度大、成本高,因此开发实用的莲藕采收机械具有广阔的市场前景,而莲藕采收机的设计离不开性能参数的选择。本文首先对莲藕的力学特性进行了系统研究,并对莲藕水力式采收的影响因素——水泵功率、喷头形状、射流方向、冲刷时间、土壤条件、靶距等进行了理论分析,在此基础上设计了一套水力式莲藕采收试验平台,实现了喷头移动幅度、喷射角度和喷头安装间距在一定范围内可调,同时开展了对应的控制系统设计,可控制喷头前后、左右自动往复运动及自动停止等动作。利用试制的试验平台开展试验,探究了喷头形状、喷头直径、喷头安装角度、水流量、流速及冲刷时间等因素对水力冲刷采收莲藕效果的影响。主要研究内容如下:（1）以湖北省广泛种植的“鄂莲5号”莲藕为研究对象,开展莲藕力学特性试验研究。分析了藕身的抗压强度、藕块的轴向和径向抗压强度、藕段的轴向抗压强度、藕身的轴向和径向压溃力等力学参数,及藕节拉伸特性和弯曲特性等力学特性。得出莲藕藕身材料具有各向异性的特点,且径向易受损,其径向抗压强度范围是2.22².90MPa,平均值为2.71MPa,因此设计试验平台水力部分时... 

【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 采收机及水力采收机理研究现状
        1.2.1 典型采收机及其水力参数统计
        1.2.2 射流技术研究现状及其应用
        1.2.3 射流在莲藕采收方面的应用研究
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 研究技术路线
第二章 莲藕力学特性试验研究
    2.1 藕身压缩试验
        2.1.1 试验材料及试样制备
        2.1.2 试验设备与工具
        2.1.3 试验方法
        2.1.4 试验结果与分析
    2.2 藕身果肉压缩试验
        2.2.1 试验材料及试样制备
        2.2.2 试验方法
        2.2.3 试验结果与分析
    2.3 藕段压缩试验
        2.3.1 试验材料及试样制备
        2.3.2 试验方法
        2.3.3 试验结果与分析
    2.4 藕身压溃试验
        2.4.1 试验材料及试样制备
        2.4.2 试验方法
        2.4.3 试验结果与分析
    2.5 藕节弯曲试验
        2.5.1 试验材料及试样制备
        2.5.2 试验方法
        2.5.3 试验结果与分析
    2.6 藕节拉伸试验
        2.6.1 试验材料及试样制备
        2.6.2 拉伸夹具的制备与使用方法
        2.6.3 试验方法
        2.6.4 试验结果与分析
    2.7 本章小结
第三章 莲藕水力采收影响因素理论分析
    3.1 射流特性
    3.2 管路能量关系
        3.2.1 压力
        3.2.2 水泵功率、流量、扬程
        3.2.3 射流打击力
    3.3 水力采收影响因素分析
        3.3.1 水泵功率
        3.3.2 喷头
        3.3.3 射流方向
        3.3.4 冲刷时间
        3.3.5 土壤条件
        3.3.6 靶距
    3.4 本章小结
第四章 莲藕采收试验平台设计
    4.1 总体方案设计
        4.1.1 设计原则
        4.1.2 试验装置总体方案
        4.1.3 试验条件方案
        4.1.4 水源方案选择
    4.2 试验装置主要零部件设计与选型
        4.2.1 喷头左右移动方案
        4.2.2 喷头前后运动方案
        4.2.3 喷头角度、间距调节方案
    4.3 控制系统的设计
        4.3.1 设计目标
        4.3.2 设计方案与结构
        4.3.3 系统模块
        4.3.4 程序流程
    4.4 本章小结
第五章 水力采收性能试验
    5.1 台架试验
        5.1.1 试验设备与工具
        5.1.2 试验目的与方法
        5.1.3 试验结果与分析
    5.2 田间试验
        5.2.1 试验设备与工具
        5.2.2 试验评价指标
        5.2.3 关键因素标定
        5.2.4 试验方法
        5.2.5 单因素试验结果与分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]鼓泡塔内部流场分布特性的实验研究[J]. 曹乔乔,郝惠娣,王瑾.  化工机械. 2015(05)
[2]我国水生蔬菜科研与生产发展概况[J]. 柯卫东,黄新芳,李建洪,严守雷,刘义满,李峰.  长江蔬菜. 2015(14)
[3]一种单片机应用系统的GPRS上网方案应用[J]. 刘晓菲.  电子测试. 2015(14)
[4]莲藕屈服强度和抗压强度的测定与分析[J]. 郭洋民,夏俊芳,肖科星,桂鹏.  华中农业大学学报. 2015(01)
[5]北方莲藕种植技术[J]. 余有成,郝应昌,王党党.  陕西农业科学. 2014(01)
[6]兼容MCS-51微处理器的逻辑设计[J]. 周霁.  微处理机. 2013(06)
[7]自激脉冲射流技术研究与应用进展[J]. 李君,高传昌.  南水北调与水利科技. 2013(04)
[8]塔河油田深井脉冲空化射流钻井试验研究[J]. 史怀忠,李根生,张浩,黄中伟,牛继磊,王德余.  石油钻探技术. 2013(03)
[9]生态莲藕发家 规模种植致富[J]. 毛松.  农业知识. 2013(14)
[10]自激脉冲射流装置参数对性能影响试验研究[J]. 刘新阳,王松林,高传昌,赵礼.  振动与冲击. 2012(24)

博士论文
[1]自激振荡脉冲射流装置性能影响因素数值分析及喷嘴结构优化设计[D]. 王循明.浙江大学 2005

硕士论文
[1]莲藕物料特性及切片技术研究[D]. 毕伟.江苏大学 2006
[2]睡莲块茎水力采收机理研究[D]. 吴传宇.福建农林大学 2006



本文编号：3032364