油菜聯(lián)合收獲適收期預(yù)測(cè)及莖稈破碎試驗(yàn)研究.pdf

1、油菜在我國常年種植面積為700萬公頃，產(chǎn)量1300萬噸，其種植面積及產(chǎn)量占世界的1/3。然而，當(dāng)前我國仍處于油菜機(jī)械化不發(fā)達(dá)地區(qū)，與美國、德國等發(fā)達(dá)國家相比水平較低，特別是收獲機(jī)械化水平不高，發(fā)展較慢。針對(duì)機(jī)械化收獲中油菜物料特性的研究，本文從油菜果莢及油菜莖稈兩方面進(jìn)行了研究。目前油菜聯(lián)合收獲最佳時(shí)期的確定通過人工肉眼觀察油菜果莢并憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，還沒有一種科學(xué)的方法對(duì)聯(lián)合收獲最佳時(shí)期進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)油菜成熟度預(yù)測(cè)及判斷的不準(zhǔn)確，使得油菜聯(lián)合

2、收獲機(jī)械的調(diào)度缺乏科學(xué)依據(jù)，從而導(dǎo)致各地區(qū)農(nóng)機(jī)資源調(diào)配不合理、農(nóng)機(jī)利用率較低。脫粒分離裝置是油菜聯(lián)合收獲機(jī)的關(guān)鍵性能部件，通過脫粒釘齒對(duì)油菜果莢產(chǎn)生打擊作用，使得油菜果莢炸口、開裂或粉碎，分離出油菜籽粒。物料流在脫?？臻g內(nèi)作螺旋運(yùn)動(dòng)，脫粒時(shí)間長，莖稈破碎嚴(yán)重，脫出物中果莢殼、碎莖稈和穎雜較多，清選難度大，收獲損失率高。
　　綜上所知，針對(duì)油菜的物料特性研究的不足制約著我國油菜收獲機(jī)械化的發(fā)展。
　　本研究基于油菜物料特性，開

3、展了油菜聯(lián)合收獲時(shí)期油菜成熟度預(yù)測(cè)，為油菜聯(lián)合收獲最佳時(shí)期的判斷提出建議，為油菜聯(lián)合收獲機(jī)械調(diào)度和地區(qū)生產(chǎn)組織提供依據(jù);開展了油菜莖稈破碎特性試驗(yàn)，得出各因素對(duì)莖稈破碎程度的影響規(guī)律及油菜莖稈破碎裝置的最佳工作參數(shù)，為研制效率高、性能優(yōu)的油菜聯(lián)合收獲脫粒分離裝置提供參考。
　　本課題的主要研究內(nèi)容有:
　　(1)提出了一種油菜成熟度預(yù)測(cè)的方法。開展了油菜果莢RGB（紅綠藍(lán)）色彩處理試驗(yàn)，運(yùn)用matlab軟件建立油菜果莢色調(diào)H

4、值與油菜播種204 d后生長天數(shù)之間的數(shù)學(xué)模型，采用果莢色調(diào)H值大小實(shí)現(xiàn)對(duì)油菜成熟度判斷，基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了油菜成熟度模型，并進(jìn)行油菜成熟度預(yù)測(cè)。
　　試驗(yàn)表明:油菜果莢表皮色調(diào)H值隨天數(shù)的增加呈遞增趨勢(shì)，第13天與第14天的油菜果莢表皮預(yù)測(cè)H值分別為64.4640、64.4723，實(shí)驗(yàn)測(cè)量值分別為64.4296、64.4307，相差分別為0.053％、0.065％，其試驗(yàn)預(yù)測(cè)值與實(shí)際測(cè)量結(jié)果基本一致。
　　(2)利用自

5、制的油菜莖稈破碎特性試驗(yàn)裝置，基于釘齒間距、滾筒轉(zhuǎn)速、喂入量、莖稈直徑等因素對(duì)油菜莖稈進(jìn)行破碎性能試驗(yàn)，從油菜莖稈破碎程度和相關(guān)參數(shù)關(guān)系的角度進(jìn)行分析，對(duì)破碎后不同長度的莖稈質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定和分析，運(yùn)用單因素試驗(yàn)探究了各因素對(duì)油菜莖稈破碎程度的影響規(guī)律;正交試驗(yàn)中直觀分析方法對(duì)莖稈破碎程度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出油菜莖稈破碎裝置在莖稈破碎程度最低時(shí)工作參數(shù)。
　　單因素多指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果表明:釘齒間距、滾筒轉(zhuǎn)速為影響油菜莖稈破碎程

6、度的主要因素;喂入量對(duì)油菜莖稈破碎程度影響不顯著;隨著喂入量的增加，滾筒釘齒與油菜莖稈接觸更充分，使得破碎莖稈中長度小于70mm的莖稈質(zhì)量分?jǐn)?shù)較多，即在聯(lián)合收獲脫粒分離時(shí)，喂入量過多會(huì)導(dǎo)致脫出物中莖稈及穎雜成分較多。對(duì)破碎后最長10根莖稈長度影響最大的是莖稈直徑。隨著莖稈直徑增加，最長10根莖稈平均長度變小，說明在油菜莖稈破碎過程中，莖稈直徑越大，莖稈數(shù)量越少，在釘齒擊打下越碎，從而得出聯(lián)合收獲脫粒分離脫出物中較碎的莖稈普遍來自直徑較大