三七机械化挖掘收获工作机理与关键技术研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51865023
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
  • 资助金额:
    40.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0506.机械设计学
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Panax notoginseng is China's valuable Chinese herbal medicine,which has a high application and economic value. The Panax notoginseng’s planting area of Yunnan has increased year by year, the current market value is 50 billion yuan,and it’s expected to reach 100 billion yuan in 2020. The Panax Notoginseng’s planting mechanization degree is low,which has the following disadvantages, such as only by manual harvest, large amount of labor, high wages and low efficiency, thus seriously restricted development of Panax notoginseng industry . Based on the existing research, this paper builds on the existing research on the excavation mechanism, transportation mechanism, root and soil separation mechanism and obstructing the soil in the study process. Based on the study of the physical and mechanical properties of the roots and planting soils, the three - dimensional model of root - soil complex, excavation shovel, conveying mechanism and soil removal device was established, and the mechanism was revealed. The simulation results of excavation shovels are verified by soil tank test, and the design and operating parameters of excavation shovel are optimized, to study the relationship between excavation resistance and travel speed, land entry angle and soilcondition. The simulation results of the conveying mechanism are verified by thebench test, and the operating parameters such as conveying speed, amplitude and inclination of the lifting chain are optimized. The simulation results of the soil removal device are verified by the root soil separation test bed, and theoperating parameters are optimized. In order to achieve the target of drag reduction, flexible and non-destructive transport, efficient separation.
三七系我国名贵中药材,具有很高的应用与经济价值。云南三七种植面积逐年增加,目前市场价值为500亿元,预计2020年达到1000亿元左右。三七种植机械化程度低,人工收获,劳动量大、工时费高、效率低,严重制约三七产业发展。本项目在课题组现有研究基础上,针对研究过程中发现亟待解决的挖掘机理、输送机理、根土分离机理、壅土问题,在对三七块根与种植土壤物理机械特性研究基础上,建立根土复合物、挖掘铲、输送机构、去土装置的三维模型,并分别进行仿真分析,对上述机理进行揭示。通过土槽试验对挖掘铲仿真结果进行验证,优化挖掘铲设计与作业参数,研究挖掘阻力与行进速度、入土角、土壤状况的关系。通过台架试验对输送机构仿真结果进行验证,优化根土复合物输送机构,对输送速度、振幅、升运链倾角等作业参数进行优化。利用根土分离试验台对去土装置仿真结果进行验证,对作业参数进行优化。从而实现减阻降耗、柔性无损伤输送、高效分离的目的。

结项摘要

三七系我国云南道地名贵中药材,具有较高应用与经济价值,2022上半年中国三七出口数量为192.87吨,出口金额为384.79万美元。但三七收获机械化程度低,人工收获,劳动量大、效率低,严重制约三七产业发展。针对研究过程中发现亟待解决的挖掘机理、输送机理、根土分离机理问题,测定云南省多个地区三七块根平均密度、含水率;标定三七块根与65Mn之间静、动、碰撞恢复系数分别为0.199、1.07、0.177;土壤平均堆积角为31.37°。为后续研究以上机理提供数据支撑。挖掘机理揭示方面,设计仿生挖掘铲,开展静力学分析,得仿生挖掘铲总体形变量为1.7mm,满足强度设计要求。建立土壤-三七-挖掘铲EDEM离散元模型,剖析土壤与挖掘铲互作作用,根据仿真结果得出仿生挖掘铲可有效减少壅土。对比平面铲与仿生挖掘铲作业阻力,仿生铲阻力平均值为106.8N,减阻率为30.33%,减阻效果显著。输送分离机理揭示方面,明晰影响三七根土复合体输送与根土分离主要因素有升运倾角、速度、振动幅度、振动频率,以及升运倾角与振动幅度的交互作用对输送率的影响显著,次要因素为三七根茎尺寸、须根缠绕等,通过台架试验得到,当升运倾角为23°、振动幅度为26mm、升运速度为0.92m/s、振动频率为1.4Hz时,输送率平均值为93.6%,筛净率平均值为92.64%,输送分离效果良好。根土分离机理揭示方面,全矢量可视化表征三七根茎表面微观形貌特征,得出三七根茎表面平均粗糙度因子为4.14。构建三七根土复合体黏附力数学模型,得出土壤含水率为20.95%时,三七根茎与土壤之间的黏附力与三七根茎表面粗糙度因子、三七根茎表观表面积均成正比,实现了三七根土黏附力量化求解。开展仿真、田间根土分离试验,得出振动分离装置最佳作业参数为:振动频率10Hz,分离装置倾角5°,振动幅度6cm。此时,筛净率为90.1%,伤七率为2.22%,分离质量良好。该项目揭示了上述机理,指导应用攻关研究,改进机构设计,达到减阻挖掘、高效根土分离等目的,对三七以及根茎类作物收获机械的研制提供科学理论依据和方法,应用前景广阔。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
温室三七收获机挖掘铲铲型对比研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    东北农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张兆国;余小兰;李汉青;程一启;解开婷
  • 通讯作者:
    解开婷
基于LS-DYNA三七挖掘铲仿真分析及试验
  • DOI:
    10.19720/j.cnki.issn.1005-9369.2021.05.010
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    东北农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    解开婷;张兆国;王一驰;唐金鑫;余小兰
  • 通讯作者:
    余小兰
基于Recurdyn 的履带式三七收获机不同收获工况性能分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    山东农业大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李汉青;杜宗霖;张兆国;唐金鑫;刘伟健
  • 通讯作者:
    刘伟健
土壤与三七根茎黏附数学模型构建与验证
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    农业工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    解开婷;张兆国;王法安;蒋仕飞;王成琳
  • 通讯作者:
    王成琳
液压控制履带自走式温室三七收获机设计与试验
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    农业机械学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张兆国;王一驰;李汉青;刀方;张振东;薛浩田
  • 通讯作者:
    薛浩田

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

温-185核桃壳断口形貌的研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中南林业科技大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    马岩;张兆国;兰海鹏;雷福祥
  • 通讯作者:
    雷福祥
土壤表面微形貌加工对红壤坡面侵蚀定量调控
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    排灌机械工程学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张智泓;王晓阳;佟金;赖庆辉;张兆国;高旭航;Stephen Carr
  • 通讯作者:
    Stephen Carr
公司社会绩效决定因素研究评述
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    国外社会科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    尹开国;张兆国;刘华
  • 通讯作者:
    刘华
企业所得税率降低会影响全要素生产率吗?——来自我国上市公司的经验证据
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    会计研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    郑宝红;张兆国
  • 通讯作者:
    张兆国
高管团队稳定性会影响企业技术创新绩效吗——基于薪酬激励和社会关系的调节作用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    会计研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张兆国;曹丹婷;张弛
  • 通讯作者:
    张弛

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码