针对绿叶菜收获拟采用双动刀往复式切割器进行结构设计，并基于切割图进行切割器性能优化。通过分析切割图中一次切割区、重割区和漏割区对切割性能的影响，确定漏割区面积为0、重割率最小时割刀切割性能达到最优，以此为依据对切割器进行优化设计。针对现有切割图绘制与分析方法不能同时兼顾高精度和易操作的问题，综合运用SolidWorks和Adams软件进行切割图绘制，并使用ImagePro Plus软件获取图中数据对切割图定量分析与评价。针对现有切割图评价指标不能显著反映刀片尺寸参数和割刀运动参数共同影响切割性能变化问题，提出以漏割距离、重割率为评价指标来反映三区域的变化，并以此为目标值，基于现有刀片尺寸参数优化其切割性能。研究提出采用切割图绘制、分析、评价方法进一步优化切割性能，分析割刀尺寸参数（刀片前宽、刀片高度、刀片节距）和切割器运动参数（切割速比）对漏割距离和重割率的影响，采用BoxBehnken中心组合试验设计理论进行四因素三水平仿真试验。试验结果表明，刀片前宽、刀片高度、刀片节距、切割速比对漏割距离和重割率均有显著影响。参数优化结果：当刀片前宽为5 mm、刀片高度为32 mm、刀片节距为30 mm、切割速比为0.7时，漏割区面积为0、一次切割率为88.26%、重割率为11.74%，与优化前相比，漏割面积仍为0，但一次切割率提高了6.18%，重割率降低了6.18%。

针对中国紫云英机械化收获技术起步较晚、缺乏专用机收装备，现有改装紫云英收获装备作业性能不够稳定、关键部件缺乏理论支撑等现状。应用Herts理论，从接触碰撞角度，推导收获期紫云英脱粒作业中籽粒挤压变形量和最大应力分布函数，建立籽粒与脱粒钉齿接触碰撞相对速度模型，进行紫云英种子的表面挤压力学性能测试和全喂入脱粒碰撞损伤试验，探寻紫云英脱粒产生碰撞损伤时籽粒与脱粒钉齿临界相对速度，深入分析紫云英脱粒损伤机理，获取种子脱净率和破损率指标随脱粒钉齿线速度变化曲线。理论研究结合试验验证表明，全喂入紫云英机脱粒作业过程中，籽粒发生碰撞损伤时籽粒与脱粒钉齿的临界相对速度为27.31 m/s；在紫云英收获实际作业中控制脱粒钉齿线速度在25 m/s附近时，紫云英收获脱净率和破损率两项指标组合达到最优，脱粒指标脱净率大于99.5%，破损率低于0.33%。相关研究结果为进一步深入探索紫云英收获损伤机理和脱粒装置的优化设计提供理论依据。

针对4UZL-1型甘薯联合收获机作业过程中损失率大、伤薯率高等问题,本文在分析4UZL-1型甘薯联合收获机整机结构的基础上具体阐述其工作原理,进行该机弧栅交接刮板链输送机构的设计及参数确定,并依托该机和甘薯种植模式搭建弧栅交接刮板链输送试验台。以薯块提升输送过程中损失率和伤薯率为主要评价指标,开展以挖掘输送机构角度、刮板链输送角度、挖掘输送机构速度、刮板链输送速度、刮板角度和弧栅安装距为试验因素的单因素台架试验,并分析各因素对各性能指标影响显著性和影响规律及原因。试验结果表明,挖掘输送机构角度、刮板链输送角度、挖掘输送机构速度和刮板链输送速度对各性能指标影响显著,刮板角度和弧栅安装距对各性能指标影响不显著。当挖掘输送机构角度为24°、刮板链输送角度为60°、挖掘输送机构速度为1.15 m/s、刮板链输送速度为0.69 m/s时,弧栅交接刮板链输送机构效果较好,损失率和伤薯率分别为0.75%和0.13%。研究结果可为甘薯联合收获机的结构完善和参数优化提供参考。

针对目前国内农业机械类科研院所科研副产品管理规范研究缺失问题,为制订符合其特点的科研副产品管理规范,减少国有资产损失,在阐述种植业类农业科研副产品管理基础上,分析提出农业机械类科研副产品产生的特点——不以农业种养殖为目标、产生的科研副产品较少、损伤大难以达上市销售要求、较少产生可上市销售的科研整机或零配件等科研副产品、农机产品上市销售需要资质鉴定或认证的主体不是科研单位。并对代表性农机科研单位科研副产品的管理举措进行分析,提出的明确科研副产品管理责任主体和台账登记、处置原则方式和流程、收支管理要求、监督和“红线”等新举措,对国内其它农业机械类科研院所科研副产品管理提升或制订具有一定的借鉴意义。

为实现经济绿肥高效、低能耗以及高掩埋率翻压作业需求。设计了一款GFY-200型经济绿肥粉碎翻压复式作业机,确定了粉碎翻压组件、罩壳拖板组件、动力镇压辊组件等关键部件的结构和技术参数,并利用该机对黑豆、印度豇豆、决明子、紫云英等4种夏、冬经济绿肥开展翻压试验。田间试验表明:在机具作业速度为2.5～3.0 km/h,刀辊转速为387 r/min条件下,经济绿肥平均翻压深度为16.9 cm,经济绿肥茎秆平均粉碎长度合格率为82.35%,经济绿肥平均掩埋率为93.28%,工作效率可达0.67～1.0 hm~2/h。经济绿肥粉碎翻压复式机试验指标均符合国家和行业标准要求,翻压质量和功耗消耗上也明显优于畜力犁、铧式犁、旋耕机等现有绿肥翻压方式,增加土壤保墒效果的同时,提高了绿肥翻压的肥效,具有很好的推广应用价值。

随着农业生产机械化水平提高,薯类收获的重心从分段收获转变为联合收获。薯块提升输送技术是薯类联合收获机研发的关键技术之一,从而要求薯类联合收获机在收获过程中有适宜的提升输送速度,薯块在一二级输送带的传递过程中有合理的缓冲角度,提升输送机构的刮板有理想的倾角。为此本文在分析了根茎类作物一级输送、二级输送和多级输送的三种输送形式的基础上,阐述了国内外薯类收获提升输送装置的研究现状,并借鉴了立式环形输送、螺旋输送、夹持输送和振动输送等先进技术,依据现阶段研究情况对提升输送装置未来的发展进行展望。薯类收获提升输送技术研究与优化设计,对提高机械化收获薯类具有重要意义。

切割作业是菜用甘薯茎尖收获中的重要环节,为提高菜用甘薯茎尖机械化收获的茎尖完整率,保证作业质量,采用静态测量法,运用质构仪等试验仪器对收获期菜用甘薯茎尖开展力学特性研究,获得其径向剪切模量为1.07 MPa,轴向剪切模量为1.87 MPa,结合数据,利用建模软件Inventor和仿真分析软件Ansys中的LS-DYNA模块对0.5 m/s、0.6 m/s、0.7 m/s三个切割速度下切割过程进行显示动力学分析,获得对应的菜用甘薯茎尖的应力应变云图,并对其进行分析,最后依据仿真结果开展验证试验,结果与仿真分析结果基本一致,且结果表明切割速度宜设在0.6～0.7 m/s,在此切割速度范围内可有效保证茎尖完整率。研究结果可为今后中国菜用甘薯茎尖收获装备发展提供有力支撑和理论基础。

农业科研试验示范基地是高校、科研院所开展农业科研项目研发、成果转化、技术示范推广、人才培养的重要场所和平台。针对我国农业机械化技术创新专业性试验基地短缺问题,以新建的白马农业机械化科研试验基地为对象开展SWOT分析研究,从优势、劣势、机遇及挑战四方面分析其建设发展情况,开展白马农机基地客观基础条件、专职管理及稳定运行经费支持、农机自身试验条件等劣势与挑战分析,同时进行基地运行管理、服务支撑、开放共享平台、绩效考评、集群环境、国家科研政策、地方政府支持等优势和机遇分析,提出加强组织管理、宣传交流平台建设、运行经费支持、试验使用机制建设保障等建议,为白马农机基地进一步发展及国内相关基地建设提供指导和借鉴。

针对收获期甘薯薯块机械物理特性进行研究,为甘薯联合收获机关键部件设计及作业参数确定提供基础理论支持。利用DGF30/7-IA型电热鼓风干燥箱测定"苏薯16"的含水率为75.31%;利用排水法测定"苏薯16"的密度为1.13 g/cm~3;利用电子万能试验机分别采用10 mm/min、20 mm/min、30 mm/min三种不同加载速度对"苏薯16"进行压缩特性参数试验测定,并结合理论计算得出甘薯薯块轴向弹性模量、泊松比和剪切模量平均值分别为4.42 MPa、0.44和1.53 MPa,甘薯薯块径向弹性模量、泊松比和剪切模量平均值分别为3.71 MPa、0.41和1.31 MPa,甘薯薯块轴向弹性模量、泊松比和剪切模量的标准差分别为0.59、0.02和0.19,甘薯薯块径向弹性模量、泊松比和剪切模量的标准差分别为0.45、0.03和0.13,甘薯薯块弹性模量、泊松比和剪切模量的标准差分别为0.77、0.025和0.245,均远小于5,因此甘薯薯块可以看作是各向同性材料。

甘薯菜用茎尖收获装备发展滞后已成为制约菜用甘薯发展的主要技术瓶颈。目前,甘薯菜用茎尖的收获方式主要采用人工采摘,工作效率低、劳动成本高、采收标准不便统一等问题突显。为此,在分析菜用甘薯发展概况以及菜用茎尖收获农艺的基础上,阐述国内外甘薯菜用茎尖收获装备发展现状和可以借鉴的茶叶收获、茎叶类蔬菜收获等相关成熟技术,研究得出农机与农艺配合的重要性,分析菜用茎尖收获装备亦可用作甘薯育苗时剪苗的技术途径,提出甘薯菜用茎尖收获装备发展展望。

中国是马铃薯生产大国,主产区机械化收获是必然选择。为了解当前中国马铃薯机械化收获现状,基于文献资料分析和马铃薯生产实地调研,综述了中国马铃薯机械化收获技术研究进展,阐述了国内最新收获机的类型和结构型式;重点分析了新技术特点及关键装置结构原理,并探讨了中国马铃薯收获机械化发展面临的主要问题及对策,以期为从事马铃薯机械化收获技术研究的人员提供参考。