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提净式机采长绒棉清理机设计与试验
1
作者
吴杰
梅卫江
+4 位作者
毕新胜
高海强
刘文普
代川森
姜恒
《农业工程学报》
北大核心
2025年第17期55-64,共10页
针对现有提净式籽棉清理机清理加工机采长绒棉时存在清铃壳效率低、落棉率大以及纤维损伤大的问题,该研究设计了一种提净式机采长绒棉清理机。通过对纤维损伤机理的分析,确定整机的结构形式为三辊结构。根据机采长绒棉的物理力学特性并...
针对现有提净式籽棉清理机清理加工机采长绒棉时存在清铃壳效率低、落棉率大以及纤维损伤大的问题,该研究设计了一种提净式机采长绒棉清理机。通过对纤维损伤机理的分析,确定整机的结构形式为三辊结构。根据机采长绒棉的物理力学特性并结合清铃壳原理分析,确定清铃壳装置和刷棉辊的关键结构参数以及工作参数范围。通过单因素试验,确定长绒棉喂入速度、U形齿条辊转速、U形齿条辊与排杂棒间距的取值范围分别为11~13 t/h、170~238 r/min、13~19 mm。采用Box-Behnken设计法制定三因素二次回归正交组合试验方案,并运用Design-Expert 13软件对试验结果进行方差分析和响应面分析,得到最优工作参数为:长绒棉喂入速率11.00 t/h、U形齿条辊转速220 r/min、U形齿条辊与排杂棒间距16 mm。验证试验表明,在最优工作参数下,平均清铃壳效率为64.23%,平均落棉率为0.27%,平均纤维损伤率为0.95%,相比现有提净式籽棉清理机,平均清铃壳效率提高了6.54个百分点,平均落棉率和纤维损伤率分别降低了0.81和1.73个百分点。研究结果可为提净式机采长绒棉清理机的研发提供理论依据和参考。
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关键词
农业机械
设计
试验
机采长绒棉
长绒棉清理
提净式
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职称材料
采用机器学习的苗期棉株点云器官分割与表型信息提取
被引量：
1
2
作者
宋加政
马本学
+4 位作者
许莹
董福佳
李玉洁
喻国威
熊永闯
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第23期199-207,共9页
植物表型信息的获取有助于管理人员掌握其生长状态,便于采取相关管理措施以促进植物的生长发育。目前基于三维点云的植株器官分割方法难以实现苗期棉株顶端新生叶的精确分割,影响棉株表型信息提取的准确度。该研究提出了一种改进的苗期...
植物表型信息的获取有助于管理人员掌握其生长状态,便于采取相关管理措施以促进植物的生长发育。目前基于三维点云的植株器官分割方法难以实现苗期棉株顶端新生叶的精确分割,影响棉株表型信息提取的准确度。该研究提出了一种改进的苗期棉株器官点云分割方法,实现茎、叶器官的精确分割和茎高、叶长、叶宽、叶面积表型信息的提取。首先,使用拉普拉斯骨架提取算法获取棉株的点云骨架;其次根据棉株的特征形态将棉株的茎和叶片分解成器官子骨架;然后利用以距离场为输入的Quickshift++的器官分割方法对棉株顶端产生过分割问题的新生叶片进行精细器官分割;最后通过已分割出棉株器官点云获取茎高、叶宽、叶长和叶面积表型参数。试验结果表明,苗期棉株的器官分割的精确度、召回率、F1分数和总体准确率分别为0.977、0.978、0.976和0.983;茎高、叶宽、叶长、叶面积4种表型参数的提取值与实测值的决定系数为0.982、0.962、0.971和0.949,均方根误差为0.119 cm、0.182 cm、0.163 cm和1.458 cm2。该研究提出的器官分割方法能够精确地对苗期棉株的器官进行分割,为无损获取棉株表型信息提供了一种有效的技术手段。
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关键词
三维点云
苗期棉株
表型信息
器官分割
骨架提取
距离场
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职称材料
压缩籽棉对棉籽破碎率及纤维品质的影响
3
作者
魏喜梅
张莹洁
+2 位作者
张宏文
王军
王蒙
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期39-47,共9页
为探究压缩对籽棉品质的影响因素与规律,以含水率、含杂率及压缩密度为试验因素,以棉籽破碎率、纤维长度、马克隆值、伸长率、反射率、黄度、整齐度、纤维强度为指标进行研究。结果表明:含水率、含杂率及压缩密度对棉籽破碎率影响显著(P...
为探究压缩对籽棉品质的影响因素与规律,以含水率、含杂率及压缩密度为试验因素,以棉籽破碎率、纤维长度、马克隆值、伸长率、反射率、黄度、整齐度、纤维强度为指标进行研究。结果表明:含水率、含杂率及压缩密度对棉籽破碎率影响显著(P<0.05),棉籽破碎率随压缩密度增大而增大,随含水率增加而降低;压缩密度仅对棉籽破碎率和反射率有显著影响(P<0.05);纤维长度随压缩密度、含水率增加而增加,随含杂率增加而减小;马克隆值随含杂率及含水率增加而增加,随压缩密度增加而减小;伸长率随含杂率增加而增加,随压缩密度及含水率增加而减小;反射率随压缩密度增大而增大,随含杂率增大而减小;黄度随含杂率增加而降低,随含水率增大而增大。
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关键词
纤维品质
棉籽破碎率
压缩密度
含水率
含杂率
机采籽棉
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职称材料
题名
提净式机采长绒棉清理机设计与试验
1
作者
吴杰
梅卫江
毕新胜
高海强
刘文普
代川森
姜恒
机构
石河子大学机械电气工程学院
农业农村
部
西北农业装备重点实验室
棉花生产技术现代化省部共建协同创新中心
山东天鹅棉业机械股份有限公司
出处
《农业工程学报》
北大核心
2025年第17期55-64,共10页
基金
新疆农机研发制造推广应用一体化试点项目(YTHSD2022-11)
兵团重点领域创新团队建设计划项目(2019CB006)。
文摘
针对现有提净式籽棉清理机清理加工机采长绒棉时存在清铃壳效率低、落棉率大以及纤维损伤大的问题,该研究设计了一种提净式机采长绒棉清理机。通过对纤维损伤机理的分析,确定整机的结构形式为三辊结构。根据机采长绒棉的物理力学特性并结合清铃壳原理分析,确定清铃壳装置和刷棉辊的关键结构参数以及工作参数范围。通过单因素试验,确定长绒棉喂入速度、U形齿条辊转速、U形齿条辊与排杂棒间距的取值范围分别为11~13 t/h、170~238 r/min、13~19 mm。采用Box-Behnken设计法制定三因素二次回归正交组合试验方案,并运用Design-Expert 13软件对试验结果进行方差分析和响应面分析,得到最优工作参数为:长绒棉喂入速率11.00 t/h、U形齿条辊转速220 r/min、U形齿条辊与排杂棒间距16 mm。验证试验表明,在最优工作参数下,平均清铃壳效率为64.23%,平均落棉率为0.27%,平均纤维损伤率为0.95%,相比现有提净式籽棉清理机,平均清铃壳效率提高了6.54个百分点,平均落棉率和纤维损伤率分别降低了0.81和1.73个百分点。研究结果可为提净式机采长绒棉清理机的研发提供理论依据和参考。
关键词
农业机械
设计
试验
机采长绒棉
长绒棉清理
提净式
Keywords
agricultural machinery
design
test
machine-harvested sea island cotton
sea island cotton cleaning machine
stripper and stick
分类号
S226.71 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
采用机器学习的苗期棉株点云器官分割与表型信息提取
被引量：
1
2
作者
宋加政
马本学
许莹
董福佳
李玉洁
喻国威
熊永闯
机构
石河子大学机械电气工程学院
农业农村
部
西北农业装备重点实验室
棉花生产技术现代化省部共建协同创新中心
兵团智慧农场数字化装备
技术
创新
中心
石河子大学兵团能源发展研究院
出处
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024年第23期199-207,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFD2002400)
新疆棉花产业技术体系项目(XJARS-03)。
文摘
植物表型信息的获取有助于管理人员掌握其生长状态,便于采取相关管理措施以促进植物的生长发育。目前基于三维点云的植株器官分割方法难以实现苗期棉株顶端新生叶的精确分割,影响棉株表型信息提取的准确度。该研究提出了一种改进的苗期棉株器官点云分割方法,实现茎、叶器官的精确分割和茎高、叶长、叶宽、叶面积表型信息的提取。首先,使用拉普拉斯骨架提取算法获取棉株的点云骨架;其次根据棉株的特征形态将棉株的茎和叶片分解成器官子骨架;然后利用以距离场为输入的Quickshift++的器官分割方法对棉株顶端产生过分割问题的新生叶片进行精细器官分割;最后通过已分割出棉株器官点云获取茎高、叶宽、叶长和叶面积表型参数。试验结果表明,苗期棉株的器官分割的精确度、召回率、F1分数和总体准确率分别为0.977、0.978、0.976和0.983;茎高、叶宽、叶长、叶面积4种表型参数的提取值与实测值的决定系数为0.982、0.962、0.971和0.949,均方根误差为0.119 cm、0.182 cm、0.163 cm和1.458 cm2。该研究提出的器官分割方法能够精确地对苗期棉株的器官进行分割,为无损获取棉株表型信息提供了一种有效的技术手段。
关键词
三维点云
苗期棉株
表型信息
器官分割
骨架提取
距离场
Keywords
three-dimensional point cloud
cotton plant
phenotypic information
organ segmentation
skeleton extraction
distance field
分类号
TP391.4 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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职称材料
题名
压缩籽棉对棉籽破碎率及纤维品质的影响
3
作者
魏喜梅
张莹洁
张宏文
王军
王蒙
机构
石河子大学机械电气工程学院
南京师范大学电气与自动化工程学院
石河子大学农业农村
部
西北农业装备重点实验室
石河子大学
棉花生产技术现代化省部共建协同创新中心
出处
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期39-47,共9页
基金
国家自然科学基金项目(32260435)
兵团重点领域创新团队建设项目(2019CB006)
石河子大学青年创新人才计划项目(CXPY202120)。
文摘
为探究压缩对籽棉品质的影响因素与规律,以含水率、含杂率及压缩密度为试验因素,以棉籽破碎率、纤维长度、马克隆值、伸长率、反射率、黄度、整齐度、纤维强度为指标进行研究。结果表明:含水率、含杂率及压缩密度对棉籽破碎率影响显著(P<0.05),棉籽破碎率随压缩密度增大而增大,随含水率增加而降低;压缩密度仅对棉籽破碎率和反射率有显著影响(P<0.05);纤维长度随压缩密度、含水率增加而增加,随含杂率增加而减小;马克隆值随含杂率及含水率增加而增加,随压缩密度增加而减小;伸长率随含杂率增加而增加,随压缩密度及含水率增加而减小;反射率随压缩密度增大而增大,随含杂率增大而减小;黄度随含杂率增加而降低,随含水率增大而增大。
关键词
纤维品质
棉籽破碎率
压缩密度
含水率
含杂率
机采籽棉
Keywords
fiber quality
cottonseed crushing rate
compression density
moisture content
trash content
machine-harvested seed cotton
分类号
TS101 [轻工技术与工程—纺织工程]
TS102 [轻工技术与工程—纺织工程]
TS107 [轻工技术与工程—纺织工程]
TS109 [轻工技术与工程—纺织工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
提净式机采长绒棉清理机设计与试验
吴杰
梅卫江
毕新胜
高海强
刘文普
代川森
姜恒
《农业工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
采用机器学习的苗期棉株点云器官分割与表型信息提取
宋加政
马本学
许莹
董福佳
李玉洁
喻国威
熊永闯
《农业工程学报》
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
压缩籽棉对棉籽破碎率及纤维品质的影响
魏喜梅
张莹洁
张宏文
王军
王蒙
《纺织学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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