油菜聯(lián)合收獲適收期預測及莖稈破碎試驗研究.pdf

1、油菜在我國常年種植面積為700萬公頃，產量1300萬噸，其種植面積及產量占世界的1/3。然而，當前我國仍處于油菜機械化不發(fā)達地區(qū)，與美國、德國等發(fā)達國家相比水平較低，特別是收獲機械化水平不高，發(fā)展較慢。針對機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行了研究。目前油菜聯(lián)合收獲最佳時期的確定通過人工肉眼觀察油菜果莢并憑經驗進行，還沒有一種科學的方法對聯(lián)合收獲最佳時期進行預測，對油菜成熟度預測及判斷的不準確，使得油菜聯(lián)合

2、收獲機械的調度缺乏科學依據(jù)，從而導致各地區(qū)農機資源調配不合理、農機利用率較低。脫粒分離裝置是油菜聯(lián)合收獲機的關鍵性能部件，通過脫粒釘齒對油菜果莢產生打擊作用，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內作螺旋運動，脫粒時間長，莖稈破碎嚴重，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，針對油菜的物料特性研究的不足制約著我國油菜收獲機械化的發(fā)展。
　　本研究基于油菜物料特性，開

3、展了油菜聯(lián)合收獲時期油菜成熟度預測，為油菜聯(lián)合收獲最佳時期的判斷提出建議，為油菜聯(lián)合收獲機械調度和地區(qū)生產組織提供依據(jù);開展了油菜莖稈破碎特性試驗，得出各因素對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容有:
　　(1)提出了一種油菜成熟度預測的方法。開展了油菜果莢RGB（紅綠藍）色彩處理試驗，運用matlab軟件建立油菜果莢色調H

4、值與油菜播種204 d后生長天數(shù)之間的數(shù)學模型，采用果莢色調H值大小實現(xiàn)對油菜成熟度判斷，基于BP神經網絡建立了油菜成熟度模型，并進行油菜成熟度預測。
　　試驗表明:油菜果莢表皮色調H值隨天數(shù)的增加呈遞增趨勢，第13天與第14天的油菜果莢表皮預測H值分別為64.4640、64.4723，實驗測量值分別為64.4296、64.4307，相差分別為0.053％、0.065％，其試驗預測值與實際測量結果基本一致。
　　(2)利用自

5、制的油菜莖稈破碎特性試驗裝置，基于釘齒間距、滾筒轉速、喂入量、莖稈直徑等因素對油菜莖稈進行破碎性能試驗，從油菜莖稈破碎程度和相關參數(shù)關系的角度進行分析，對破碎后不同長度的莖稈質量分數(shù)進行試驗測定和分析，運用單因素試驗探究了各因素對油菜莖稈破碎程度的影響規(guī)律;正交試驗中直觀分析方法對莖稈破碎程度的試驗數(shù)據(jù)進行處理，得出油菜莖稈破碎裝置在莖稈破碎程度最低時工作參數(shù)。
　　單因素多指標試驗結果表明:釘齒間距、滾筒轉速為影響油菜莖稈破碎程

6、度的主要因素;喂入量對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的莖稈質量分數(shù)較多，即在聯(lián)合收獲脫粒分離時，喂入量過多會導致脫出物中莖稈及穎雜成分較多。對破碎后最長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