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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:蚯蚓粪是有机固体废弃物经蚯蚓过腹处理后排出的特殊物料,由于含水率高达40%~60%的同时又能够保持散体细小颗粒的状态,导致流动性参数难以通过常规测试手段得到.为给蚯蚓粪收集、分离、运输等不同阶段机械化作业提供有效的运动摩擦参数,探究含水率变化对蚯蚓粪颗粒流动性参数的影响.研究通过堆积角试验与离散元仿真(Discrete element method,DEM)堆积角虚拟试验相结合的方法,从数值上量化分析了基于牛粪转化后不同含水率25%~65%蚯蚓粪物料的滚动摩擦参数与物料黏结能力.结果表明,显著影响蚯蚓粪堆积角的因素为蚯蚓粪-蚯蚓粪滚动摩擦系数,蚯蚓粪-不锈钢滚动摩擦系数,蚯蚓粪的JKR表面能(Johnson Kendall Roberts surface energy).随着含水率的增加,蚯蚓粪-蚯蚓粪的滚动摩擦系数由0.135下降至0.110,蚯蚓粪-不锈钢滚动摩擦系数由0.116下降至0.102,两者呈现小幅度下降,内摩擦角由45.81°降至26.10°,而JKR表面能由0.179 J/m2增加至0.345 J/m2,增幅显著.含水率低于50%时,随着含水率增加,物料滚动摩擦系数减小,内摩擦角减小,一定程度上有利于物料滚动流动;含水率超过50%时,由于表面能增高,内聚力增大,蚯蚓粪物料之间易发生物料黏结团聚,一定程度上又会阻碍蚯蚓粪的翻滚运动....
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EI CSTPCD 北大核心
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摘要:为确定不同含水率下蚯蚓粪基质的多种参数,提出了通过测定基质含水率,预测休止角,通过休止角合理推测其他参数的思路,并提出了一种散体休止角测定方法.以休止角作为参照,基于JKR粘结模型,使用离散元参数标定的方法,从与蚯蚓粪基质颗粒有关的10个参数中,筛选出颗粒间静摩擦因数、颗粒间滚动摩擦因数和JKR表面能3个对休止角影响显著的参数,建立了休止角与这3个显著参数之间的二次多项式回归模型.试验结果表明,该模型可以根据休止角预测蚯蚓粪基质参数,根据预测得到的参数建立离散元模型,休止角仿真结果与实际试验结果较为接近,差异分别为1.53%和0.22%.同时测定了不同含水率下蚯蚓粪基质的休止角,建立了休止角与含水率之间的关系模型.研究结果可为其他类似散体物料休止角的测定提供参考,并提供了一种通过测定易于测定的参数(如含水率)来推导其他难测参数的思路....
摘要:为优选蔬菜育苗成型基质的灌溉方式,提高成型基质蔬菜育苗效果,以牛粪好氧堆肥腐熟料和牛粪蚯蚓堆肥腐熟料为主料配方的成型基质块为研究对象,在低位浸泡灌溉和微喷灌溉条件下,其中牛粪好氧腐熟料成型基质块灌溉耗水量体积的处理水平分别为2500、350、700、1050、1400、1750 mL,用T1、T2、T3、T4、T5、T6表示;牛粪蚯蚓堆肥腐熟料基质块灌溉耗水量体积的处理水平分别为3000、700、1050、1400、1750、2100 mL,用TS1、TS2、TS3、TS4、TS5、TS6表示,探讨不同灌溉条件对2种牛粪腐熟料成型基质块中全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)的迁移及其吸水特性和育苗效果.结果表明,2种牛粪腐熟料成型基质块在低位浸泡灌溉下,其灌溉充分,淋洗脱盐量相对较小,并且对成型基质块的冲刷,扰动较小;微喷灌溉最小灌溉量T2或TS2下,虽然其淋洗损失的TN、TP、TK小于低位浸泡灌溉,但成型基质块未能被充分湿润,影响育苗效果;微喷灌溉在T3、T4、 T5、T6或TS3、TS4、TS5、TS6处理水平下,成型基质块中的TN、TP、TK淋洗损失量均大于低位浸泡灌溉,并且随灌溉量的增大而逐步增大.对牛粪好氧堆肥腐熟料成型基质块,育苗前期应选取微喷灌溉T4进行前充分淋洗,育苗后期采取低位浸泡灌溉保留幼苗生长所需养分;而对牛粪蚯蚓堆肥腐熟料成型基质块,TS1处理下黄瓜幼苗的茎粗(6.23 mm)、株高(138.09 mm)、地上部分干质量(758.85 mg)、地下部分干质量(147.92 mg)和壮苗指数(217.64)均为该试验中最大值,灌溉水利用率为2.79 g/kg,该处理水平下幼苗生长及水分有效利用率均较优,即可采取TS1处理对牛粪蚯蚓腐熟料成型基质块进行灌溉....
摘要:蚯蚓和蚯蚓粪的机械化分离是目前蚯蚓规模化养殖业亟需解决的瓶颈问题之一,针对目前最常用的蚯蚓光分离工艺方法在实际养殖分离中全凭人为经验、效率低、无机械化参数等问题,探究了不同光质条件:白光、黄光、绿光、蓝光、红光、白炽灯光在10~270 lx不同光照强度下,对照实际自然环境场景:室内光照、室外阴处光照和太阳光直射光照条件下的蚯蚓避光应激行为,并结合光线辐射在蚯蚓粪多孔介质内的衰减规律分析了蚯蚓堆肥物料表层一定之内厚度无蚯蚓的原因.结果表明:光照强度<10 lx时,蚯蚓不受光照影响;光照强度10~30 lx时,蚯蚓的避光反应显现;光照强度30~210 lx时,蚯蚓的避光应激程度随着光照强度增加缓慢加强,消失时间不断缩短;光照强度>210 lx时,光照引起的蚯蚓的避光反应程度趋于最大.白光和太阳光引起蚯蚓避光反应最显著,蚯蚓蠕动消失时间分别为6.5和5 min,蚯蚓消失5 min后堆料表层无蚯蚓层厚度在10~15 mm之间.蚯蚓对红色光应激程度极低,平均消失时间>20 min;除了红光,随着光照强度增加,蚯蚓在堆料表面的消失时间呈现对数曲线趋势下降.该研究量化分析了蚯蚓对光质、光照强度的应激响应时间,以期为蚯蚓养殖分离,机械自动化逐层、定时、定量、定光强分离表层蚯蚓粪提供工艺参数....
摘要:为优化蔬菜育苗成型基质的配方,提高成型基质蔬菜育苗效果,分别以牛粪好氧堆肥腐熟料和牛粪蚯蚓堆肥腐熟料为主料,草炭为辅料,吸水树脂为膨胀剂,木醋液为调节剂,黄瓜为指示植物,研究不同配方对成型基质块成型及育苗效果的影响,并对各目标指标进行综合评价,以确定较佳的成型育苗基质配方。试验结果表明:牛粪好氧堆肥腐熟料制成的成型基质块在膨胀性能、抗跌碎性及育苗期间破损情况优于牛粪蚯蚓堆肥腐熟料制成的成型基质块,但其pH值、EC值较高,使其存活率和茎粗株高等育苗特性与牛粪蚯蚓堆肥腐熟料相比较差。2种腐熟料基质配方可采取不同的调节方法改善其特性,蚯蚓堆肥腐熟料中添加适量秸秆类纤维状物质可以减小其成型基质块的跌碎率和破损率,牛粪好氧堆肥腐熟料中添加硫磺粉可以调节pH值。从基质块质量综合指数来看,既适合成型又有利于育苗效果的配方为:腐熟料和辅料的体积比为3:2~4:3;成型基质块中膨胀剂的含量以该试验中最小添加量27 mL左右最为合适,与总物料(腐熟料和辅料混合后的物料)的比值为5.5 mL/L;木醋液在2种腐熟料中的添加量不同,在牛粪好氧腐熟料中,木醋液添加量约为8.5 mL/L,而牛粪蚯蚓腐熟料中则为18 mL/L,此时两种腐熟料成型基质块的跌碎率均小于5%,破损率均小于20%和小于40%,幼苗存活率分别大于40%和大于70%,全株干质量全部大于100 mg。该研究结果可为蔬菜有机栽培成型基质的开发及其品质改善提供理论依据,具有重要意义。...
[专利] 发明专利 CN201910145321.3
华中农业大学 2019-05-10
摘要:本发明公开了一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的装置,包括机架以及设置在机架上的取料器、纵向输送器、横向输送器和分离器,通过取料器将蚯蚓床物料取起,通过纵向输送器和横向输送器输送至分离器的分离滚筒,较小的蚯蚓粪和蚯蚓体会通过分离滚筒的筛网孔筛分出,大蚯蚓与大颗粒的蚯蚓粪输出分离滚筒后经锥形分离器进行分离,本发明还公开了一种蚯蚓、蚯蚓粪收获分离的方法,本发明集取、送、分、集、回5种功能于一体。可以同时实现原料的拾取、输送,蚯蚓和蚯蚓粪的分离,有效减少了蚯蚓分离过程中的劳动强度,可以有效降低人力成本;蚯蚓分离过程中的幼小蚯蚓、蚯蚓卵能够落回蚯蚓床继续生长孵化,保证了后续群体养殖的可持续,实现循环养殖。
[博士论文] 罗帅
农业机械化工程 华中农业大学 2019(学位年度)
[专利] 发明专利 CN201711335830.X
华中农业大学 2018-07-03
摘要:本发明属于物料参数测定领域,具体涉及一种散体物料休止角测定装置与测定方法。利用数码相机获取散体物料堆积体图像,运用计算机图像处理获取堆积体轮廓曲线,以高斯分布函数拟合轮廓曲线提取点,以拟合曲线拐点处切线与水平轴所夹的锐角作为散体物料的休止角。本发明专用测定装置包括进料单元、堆料单元、图像采集单元和数据处理单元,所述的进料单元(100)、堆料单元(200)、图像采集单元(300)、数据处理单元(400)依次连接。本发明克服了现有休止角测定装置结果精度低、人为误差大的问题,提出一种散体物料休止角测定的装置及方法。本发明测定结果准确度高,误差小,且可根据需要更换下料漏斗和堆料平板,对不同散体物料具有良好的适用性。
[专利] 发明专利 CN201610163769.4
华中农业大学 2016-07-20
摘要:本发明属于农业园艺设施技术领域,具体涉及一种牛粪蚯蚓堆肥育苗基质块及其制备方法。本发明以牛粪蚯蚓堆肥腐熟料、稻秸等废弃物为原料,经适当粉碎,添加适当的草炭和吸水树脂作膨胀剂以及土壤消毒剂,通过调配、混合并通过专用的成型装置实现一次性压缩、成型,生产适用于农业和园艺作物的育苗基质块。本发明还公开了相应的工艺步骤。本发明变废为宝,实现废弃物资源化再利用,且制成的育苗基质块养分丰富,适合农业及瓜果蔬菜等幼苗生长发育的需要。同时本发明的使用不仅可减少塑料穴盘对环境的污染,还能实现幼苗移栽一体化,具有不伤根、不伤苗、无缓苗期及存活率高等突出的特点。
[专利] 实用新型 CN201520372404.3
华中农业大学 2015-10-21
摘要:本实用新型属于农业机械技术领域,具体涉及一种有机育苗基质营养钵成型机,其包括机架以及安装在机架之上的动力输入机构、齿轮减速机构、曲柄滑块机构、槽轮机构、成型机构。其中:成型机构中的成型压杆位于成型轴的外侧,成型模盘由链轮和槽轮机构带动绕模盘轴间歇转动。料箱和机架之间由螺栓固定。成型冲头和出料冲头上攻有螺纹,分别通过螺栓固定在成型压杆上。动力经皮带轮传入,分两路传递至执行机构,一路经两级齿轮传动、曲柄滑块机构传动至成型机构,另一路经过一对锥齿轮传动,带动搅拌机构和槽轮机构运转。本实用新型结构简单紧凑,可以对成型模盘和成型冲头、出料冲头进行调整和更换,适合制造作不同的植物营养钵,满足育苗的要求。
[专利] 发明专利 CN201510295445.1
华中农业大学 2015-09-16
摘要:本发明属于农业机械技术领域,具体涉及一种有机育苗基质营养钵成型机,其包括机架以及安装在机架之上的动力输入机构、齿轮减速机构、曲柄滑块机构、槽轮机构、成型机构。其中:成型机构中的成型压杆位于成型轴的外侧,成型模盘由链轮和槽轮机构带动绕模盘轴间歇转动。料箱和机架之间由螺栓固定。成型冲头和出料冲头上攻有螺纹,分别通过螺栓固定在成型压杆上。动力经皮带轮传入,分两路传递至执行机构,一路经两级齿轮传动、曲柄滑块机构传动至成型机构,另一路经过一对锥齿轮传动,带动搅拌机构和槽轮机构运转。本发明结构简单紧凑,可以对成型模盘和成型冲头、出料冲头进行调整和更换,适合制造作不同的植物营养钵,满足育苗的要求。
[专利] 实用新型 CN201520374159.X
华中农业大学 2015-10-28
摘要:本实用新型涉及一种多功能分段式生物质热解装置。其特征在于,有一个能实现气、油、炭多功能生产模式的生物质热解气化反应系统,该反应系统包括:生物质原料仓、第一物料控制阀,第二物料控制阀,第三物料控制阀,第四物料控制阀,第五物料控制阀,第六物料控制阀、螺旋干燥器、螺旋热解反应器、螺旋气化反应器、第一级沉降室,第二级沉降室,第三级沉降室、第一级缓冲仓,第二级缓冲仓、第一集炭箱,第二集炭箱、燃烧室和净化冷凝单元,原料依次通过螺旋干燥器、螺旋热解反应器、螺旋气化反应器完成低温干燥、中温热解和高温气化,通过灵活控制各中间产物的流向即可实现气、油、炭不同产物单产或联产。
[专利] 发明专利 CN201510295443.2
华中农业大学 2015-09-16
摘要:本发明公开了一种多功能分段式生物质热解装置,其特征在于,有一个能实现气、油、炭多功能生产模式的生物质热解气化反应系统,该系统由生物质原料仓、物料控制阀、螺旋干燥器、螺旋热解反应器、螺旋气化反应器、沉降室、缓冲仓、集炭箱、燃烧室以及净化冷凝单元等组成,工作单元之间通过管线、泵和阀门连接构成整个反应系统。本发明采用独立的燃烧供热系统,能灵活而精确地控制生物质炭化、液化、气化反应所需温度;用于燃烧的燃料为不同生产模式下的副产物,不足部分再引入生物质原料、中间产物或终端产品来补充,实现了反应装置热量自维持,且极大地提高了生物质原料的利用效率。
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