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  • 【专利】 一种圆锥螺旋式入春葡萄挖藤机

    作者:韩长杰 ; 郭辉 ; 刘松 年份:2014
    摘要:本发明涉及农业机械领域,为一种用于葡萄果园入春时期挖藤收膜的葡萄挖藤机,依靠螺旋输送原理实现入春葡萄挖藤清土,由主机架和安装于主机架上的圆锥螺旋式清土装置、可拆装式倾斜收膜辊轴装置、地轮及换向齿轮装置、动力传动装置构成,其基本工作过程是由拖拉机动力输出轴将动力输出至换向齿轮箱,换向齿轮箱驱动圆锥螺旋式清土装置进行挖藤清土作业,带动其逆时针旋切土壤,使其完成土壤向葡萄藤两侧旋切清土工作,依靠可拆装式倾斜收膜辊轴装置及地轮换向齿轮装置将覆盖在葡萄藤上的剩余土壤倾倒至一侧,同时将塑料膜回收,从而实现在入春时期葡萄果园挖藤清土及收膜作业。
  • 【专利】 可连续测量土壤机械阻力的深松铲

    作者:韩长杰 ; 郭辉 ; 杨宛章 ; 赵占军 年份:2014
    摘要:可连续测量土壤机械阻力的深松铲。本发明公开了一种可连续测量土壤机械阻力的深松铲,其目的是测量土壤机械阻力。位移传感器用来测量深松铲的耕作深度,它安装在机架与仿形轮之间。深松铲的铲刀与滑块铰接,液压缸与滑块相连接,在耕地阻力不大且铲刀不致于损坏的情况下,液压缸阻止铲刀向后移动,在耕作过程中,若铲刀碰到异物,铲刀所受到的阻力会超过液压缸的设定压力值,液压缸收缩,铲刀会向后移动,避让异物。铲刀上连接有力传感器,用来测量耕地的阻力。
  • 【论文】 Immp21基因突变与小鼠中枢神经退变相关衰老表现

    作者:韩长杰 关键词:线粒体内膜肽酶2类似物 ; 一氧化氮 ; 摄食 ; 衰老 ; 神经系统病变 机构:第二军医大学 ; 第二军医大学 年份:2014
    摘要:研究背景 衰老是生命随时间老化的过程,最终结果是个体的死亡。这一过程表现为结构的退行性变和功能的衰退,对外界的适应性和抵抗力减弱。在人类,常见的衰老征象有皮下脂肪减少,出现皱纹;汗腺、皮脂腺萎缩;黑素细胞增生出现老年斑、记忆衰退、反应迟缓、血管弹性降低等。此外,衰老过程还常常伴有退行性疾病的发生和发展,如阿尔茨海默氏病,肌萎缩性侧索硬化症,帕金森氏病,亨廷顿氏病等。 关于衰老发生的原因和机制迄今已提出众多学说,如程序衰老说、DNA修复缺陷说、大分子交联说、免疫机能退化说、神经内分泌说、自由基学说及中医的精气亏损学说等,但都各有局限,无法完全解释衰老过程中发生的种种疾病及现象。虽然目前对衰老过程的认识还不全面,但随着现代分子生物学研究手段的不断更新,越来越多的证据指向了衰老的自由基学说。 衰老的自由基学说核心是氧化应激。已有研究证实氧化应激与年龄相关的神经退行性改变,如阿尔茨海默氏病,肌萎缩性侧索硬化症,帕金森氏病,亨廷顿氏病和朊病毒病密切相关。然而,目前还不清楚氧化应激究竟是介导疾病发生的主要致病因素还是由其他神经退行性变主导因素引起的并发现象。究其原因,很大程度上是因为缺少合适的动物模型以支持这些学说的在体实验验证,不能为衰老过程提供足够可靠的证据。 线粒体是活性氧自由基的主要来源,已有研究证实线粒体功能障碍会导致神经变性,但缺乏直接的证据表明氧化应激是神经退行性改变的基础。作为细胞能量代谢、凋亡调节、细胞内钙离子稳态维持等细胞功能的重要组织者和生物体内主要的超氧化物生成场所,线粒体正常功能的维持是保证DNA、蛋白质和脂类分子免遭氧化损伤的必要条件。对线粒体基因的突变往往会得到表型上巨大的改变,从而导致转基因动物在胚胎期即死亡,这使对线粒体功能异常在衰老、神经变性及生殖等方面的作用研究几乎不可能在活体动物中进行。 线粒体内膜肽酶(Mitochondrial inner membrane peptidase,IMP)是一组信号肽酶复合体,主要功能为识别和水解定位于线粒体膜的膜蛋白携带的信号肽,保证它们在线粒体中正确定位并发挥作用。因此,将小鼠线粒体内膜肽酶类似物IMP2突变后,该基因产物缺失将影响细胞色素C1和磷酸甘油脱氢酶2在线粒体内膜的准确定位,直接导致细胞内活性氧自由基增多,消耗一氧化氮、还原型谷胱甘肽等细胞内抗氧化物,使细胞处于氧化应激状态。这一突变在动物个体水平并不足以致死或导致细胞迅速凋亡,所以Immp2lTg(Tyr)OVE979突变小鼠品系可用于观察线粒体活性氧自由基水平过高在活体水平产生的一系列影响及探讨其病理生理机制。 尽管对线粒体活性氧自由基在衰老和年龄相关性病变中所起作用已积累了部分体外研究的证据,但仍缺乏在体证据及具体作用机制的线索。因此设计了第一部分的实验,意在阐明Immp2l突变小鼠线粒体功能、氧自由基产生与细胞内一氧化氮含量、神经损伤病变相关程度,用过量自由基导致氧化应激异常引起衰老的同一机理来解释在Immp2l突变小鼠中观察到的共济失调、肌力异常、驼背等年龄相关性神经系统退行性病变,进一步确认Immp2l突变小鼠作为衰老动物模型的可行性,并为神经退行性病变的发病机制和治疗方法提供新的诊疗依据和思路。 此外,对Immp2lTg(Tyr)OVE979突变小鼠的前期研究提示其体内存在高水平的活性氧自由基,且突变小鼠表现出一系列形态和生理异常。观察发现,Immp2l突变小鼠体形小于同年龄性别的野生型且几乎没有皮下脂肪分布,这与衰老过程中软组织老化的表现非常类似。前人研究提示活性氧自由基可能通过调控大脑中的NPY/AgRP及POMC神经元从而影响摄食行为,但其具体机制不明。而已知一氧化氮是一种能作用于多个物种刺激摄食的信号分子。因此在这里猜想活性氧自由基很可能通过与一氧化氮作用而影响了位于下丘脑的摄食中枢,导致了摄食行为异常从而导致小鼠提前出现体重停止增长、脂肪沉积减少等衰老征象。 本研究从以上两个方面着手,阐明了Immp2l突变后线粒体氧化应激水平异常是否是动物出现前述异常行为学表现的原因及此过程中的可能机制。 研究方法及结果 1、实验一,研究Immp2l突变小鼠年龄相关性小脑病变与超氧化物及NO的关系。从Immp2l突变小鼠比野生型小鼠提前发作的共济失调、驼背及牵张反射异常等表现入手,分析小脑组织结构、NO合酶表达、细胞过氧化产物水平及颗粒细胞凋亡情况,并分离培养不同基因型小鼠小脑颗粒细胞,测定线粒体呼吸链与能量代谢水平、超氧化物及cGMP含量等。结果证实突变小鼠小脑颗粒细胞线粒体中超氧化物水平升高, NO合酶表达上调、NO下游信号分子cGMP降低,组织学层面上表现为老年小鼠小脑颗粒细胞凋亡增多,颗粒细胞层变薄,小脑重量减轻,解释了突变小鼠提前发作的共济失调、驼背及牵张反射异常等年龄相关性中枢神经病变表现。 2、实验二,研究Immp2l突变小鼠体重下降及皮下脂肪减少是否是食欲降低摄食减少所致。在这一部分中对Immp2l突变小鼠的摄食活动进行了观察和测量,并计算其能量消耗率、皮下脂肪分布状态、下丘脑组织硝酸盐/亚硝酸盐含量、cGMP含量及NO通路相关基因表达水平。证实了Immp2l突变小鼠摄食量低于野生型小鼠,在排除了能量消耗增高、活动量大及激素代谢异常等影响体重及脂肪沉积的因素后,结合下丘脑中硝酸盐/亚硝酸盐含量及cGMP含量下降、NO合酶表达上调的实验结果,可认为活性氧自由基降低了下丘脑组织中的NO生物利用度,从而影响了位于下丘脑的摄食中枢导致摄食量下降。 研究意义及创新性 本研究利用独特的Immp2lTg(Tyr)OVE979小鼠模型,在排除能量代谢障碍导致中枢神经系统功能异常的前提下,就大量产生的活性氧自由基造成的细胞水平氧化应激在中枢神经系统的表现及其可能作用机制进行了探讨,确立了NO/cGMP通路受损在Immp2lTg(Tyr)OVE979小鼠中枢神经系统功能异常过程中的中心地位,同时,为经典氧化应激学说中关于活性氧自由基产生过多抑或活性氧自由基清除酶减少的争论提供了支持前者的可靠证据。在未来的在体氧化应激机制研究中,Immp2lTg(Tyr)OVE979突变小鼠可作为合适的实验动物模型用于衰老过程的研究。 结论 1、Immp2l突变在线粒体产生过量氧自由基但并不伴随能量代谢缺陷,因此Immp2lTg(Tyr)OVE979突变小鼠可作为研究氧化应激在活体水平影响与病理机制的良好动物模型。 2、Immp2lTg(Tyr)OVE979突变小鼠提早发作的神经退行性病变与小脑颗粒细胞氧化应激损伤相关,这一过程中,大量生成的活性氧自由基产生的氧化应激效应不能被NO合酶上调所抵消,最终表现为提早出现的共济失调等异常表现,证明在氧化应激过程中活性氧自由基产生过多扮演着更重要的角色。 3、Immp2lTg(Tyr)OVE979突变小鼠摄食量下降导致了体重减轻和皮下脂肪沉积减少,超氧化物水平增高使摄食中枢NO生物利用度降低是导致摄食减少的重要原因。
  • 【期刊】 往复拨杆式食葵盘收获台的设计与试验

    刊名:农机化研究 作者:韩长杰 ; 刘宇 ; 朱兴亮 ; 张学军 关键词:食葵盘 ; 收获台 ; 往复拨杆式 机构:新疆农业大学机械交通学院 ; 新疆农业大学机械交通学院 年份:2018
    摘要:针对目前食葵盘采收完全依靠人工效率低、劳动强度大等问题,结合新疆食葵种植模式,分析人工取盘作业特点,确定了食葵盘收获台的整体方案,并对食葵收获台进行了结构设计。同时,分析了往复拨杆的行程要求,结合传动角条件,确定了各杆件尺寸参数,验证了机构设计的合理性;设计了锁止销机构用于锁定食葵茎秆;分析并确定了螺旋输送器的结构和工作参数。试制物理样机并进行了田间试验,结果表明:整机工作平稳,基本可以满足食葵盘采收作业。同时,对样机工作过程存在的具体问题进行分析并提出解决措施,为食葵收获台的后续研发提供了理论和试验基础。
  • 【期刊】 组合式轴流油葵脱粒装置的设计与试验

    刊名:农机化研究 作者:韩长杰 ; 刘希光 ; 葛鹏 ; 张学军 关键词:油葵 ; 脱粒装置 ; 组合式 ; 功耗 机构:新疆农业大学机电工程学院 ; 新疆农业大学机电工程学院 年份:2019
    摘要:现有的油葵脱粒机未脱净损失率高,为研制低未脱净损失率的脱粒装置,设计了一种组合式轴流脱粒装置,脱粒间隙为20mm,并开展了不同滚筒转速对未脱净损失率、滚筒扭矩及功耗的试验研究。结果表明:滚筒转速在300~470r/min的区间,未脱净损失率先减小、后增大;当滚筒转速在450r/min时,未脱净损失率最小,为1. 14%,油葵的脱粒速度范围为8. 5~10. 0m/s;滚筒扭矩在547~557N·m的范围之内波动,波动范围不大;滚筒功耗在17. 20~27. 11k W范围递增,滚筒功耗与转速呈正相关的关系。
  • 【期刊】 新型单行食葵取盘装置的设计与振动研究

    刊名:农机化研究 作者:韩长杰 ; 刘宇 ; 夏广宝 ; 葛鹏 关键词:食葵 ; 取盘装置 ; 振动 机构:新疆农业大学机电工程学院 ; 新疆农业大学机电工程学院 年份:2018
    摘要:针对食葵收获耗费人力、财力及效率低等问题,设计了新型单行食葵取盘装置,并利用Solid Works建立了取盘装置的三维模型。该装置主要由取盘组件和曲柄摇杆机构两部分组成,取盘组件由分禾器、止回销及脱盘缺口构成。采用三相异步电动机通过带传动驱动曲柄摇杆机构实现往复直线运动,运用Solid Works Motion对曲柄摇杆机构进行了运动仿真及分析。通过振动研究,为样机的试制奠定了基础。
  • 【期刊】 油葵脱粒清选装置的设计与试验研究

    刊名:新疆农业大学学报 作者:韩长杰 ; 刘希光 ; 张学军 关键词:油葵 ; 收获机械 ; 脱粒装置 ; 清选装置 ; 正交试验 机构:新疆农业大学机电工程学院 ; 新疆农业大学机电工程学院 年份:2017
    摘要:为提高油葵脱粒装置的脱净率,降低清选装置的含杂率,设计了一种横轴流油葵脱粒清选装置并开展了试验研究。使用正交试验法对未脱净损失率和含杂率开展了优化,确定了脱粒清选装置工作参数的较优组合。试验表明,影响未脱净率的较优组合为滚筒转速450r/min、脱粒间隙20mm,脱净率可达98.86%;影响含杂率的较优组合为曲柄转速160r/min、风机倾角18°、风机转速1 000r/min,清洁率可达93.75%。
  • 【期刊】 多杆驱动打穴机构的仿真分析与试验研究

    刊名:农机化研究 作者:韩长杰 ; 葛鹏 ; 郭辉 ; 张静 ; 张学军 关键词:打穴机构 ; 四杆 ; 运动轨迹 ; 仿真分析 机构:新疆农业大学机电工程学院 ; 新疆农业大学机电工程学院 年份:2019
    摘要:针对目前国内移栽机被动冲压式打穴机构工作效果不佳及多边形滚动效应影响穴孔稳定性的问题,设计了一种多杆式打穴机构,并通过计算得到多杆机构的结构参数。利用Solid Works Motion对机构进行运动学分析,得出当机构前进速度为800mm/s、曲柄转速为65r/min时,打穴机构驱动打穴器形成滚摆线轨迹,打穴器在打穴时能够保持相对地面静止。对打穴机构进行动力学分析,得出装载配重时机构驱动力矩的变化规律,经样机制作试验,多杆机构能够控制打穴装置按照滚摆线轨迹运行。对机构进行大田试验,得到当钻孔器转速为120 r/min、车速600 mm/s、湿度为50%时,穴孔的稳定性最佳。
  • 【期刊】 移栽机钻穴装置的设计与性能试验

    刊名:农机化研究 作者:韩长杰 ; 葛鹏 ; 张静 ; 夏广宝 ; 刘希光 关键词:移栽机 ; 打穴装置 ; 钻穴 ; 四杆机构 机构:新疆农业大学机电工程学院 ; 新疆农业大学机电工程学院 年份:2019
    摘要:在西瓜、甜瓜等较大株距农作物的移栽工作中,传统被动冲压式栽植器存在多边形滚动效应,导致穴形不稳定、穴孔深度不一致。为此,设计并制作了多杆式钻穴装置,通过对钻穴器运动轨迹和运动过程的分析确定了装置各参数,并对地轮进行了改良,以保证装置运行稳定流畅,空间结构合理。田间试验表明:以孔距、孔深、孔径的合格率及相应变异系数作为装置的评价指标,钻穴装置以恒定速度前进并进行打穴,孔距合格率95%,孔深合格率95. 12%,孔径合格率90. 26%,孔距变异系数为3. 2%,孔深变异系数为5. 1%,孔径变异系数为5.2%,证明了装置运行较稳定,穴形一致性较好。
  • 【期刊】 全自动移栽机械关键部件研究现状及发展趋势

    刊名:农机化研究 作者:韩长杰 ; 夏广宝 ; 郭辉 ; 张静 ; 葛鹏 ; 徐阳 关键词:全自动移栽机 ; 栽植系 ; 供苗 ; 电气控制 机构:新疆农业大学机电工程学院 ; 新疆农业大学机电工程学院 年份:2019
    摘要:育苗移栽技术的应用延长了作物生长期,有效避开了春倒寒期间的恶劣气候环境,具有对气候的补偿作用和使作物生长期提前的综合效应,经济效益和社会效益显著。全自动移栽机械的研发与改进是育苗移栽技术推广应用的有力保障,目前国内外移栽机械正向着智能化、专业化发展。为此,利用文献分析法和系统归纳法,将全自动移栽机械归纳为栽植系统、供苗系统和电气控制系统3个主要部分,阐述了各个系统的研究现状和发展水平,对比了各类典型全自动移栽机关键部件的基本原理、工作方式和适用范围;同时,重点介绍了栽植系统中开沟式、鸭嘴式和钻入式开穴开穴机构的优缺点和选用原则,供苗系统中自动排苗机构、自动取苗机构和自动投苗机构的运动轨迹和执行方式的优化措施;电气控制系统中PLC控制系统、单片机控制系统、自适应FuzzyPID控制系统的应用局限性;展望了全自动移栽机械的发展方向,为实现自动、高效、准确移栽作业提供参考。
  • 【期刊】 大学生创新项目实施过程存在的问题及发展建议

    刊名:农业工程 作者:韩长杰 ; 张静 ; 杨建莺 ; 郭辉 ; 伊利达尔·伊利亚斯 关键词:创新项目 ; 大学生 ; 选题 ; 实施 机构:新疆农业大学机械交通学院 ; 新疆农业大学机械交通学院 年份:2017
    摘要:大学生创新项目是学生在校期间的一次比较系统的创新实践,可以有效提高参与学生的综合素质.结合指导大学生创新项目的经验,介绍了大学生创新项目在选题、实施、验收与总结方面存在的问题,并提出了解决方案与建议.
  • 【期刊】 半自动压缩基质型西瓜钵苗移栽机设计与试验

    刊名:农业工程学报 作者:韩长杰 ; 徐阳 ; 张静 ; 尤佳 ; 郭辉 关键词:机械化 ; 设计 ; 移栽 ; 压缩基质 ; 钵苗 ; 试验 机构:新疆农业大学机电工程学院 ; 新疆农业大学机电工程学院 年份:2018
    摘要:针对目前使用压缩基质培育的钵苗无法使用现有移栽机械完成栽植工作的问题,模仿人工先打穴后放苗的移栽方式,设计了一种半自动压缩基质型钵苗移栽机,包含有间歇式打穴装置、持苗栽植装置和钵苗输送装置。通过单因素试验测得2组不同含水率的西瓜钵苗的钵体侧面与滑道的摩擦系数分别为0.755、0.634,并分析了2组钵体抗压载荷与压缩量之间的关系。根据西瓜种植农艺要求及西瓜钵苗外形尺寸,确定了打穴器及钵苗夹持机构的结构尺寸。按照已知运动规律对摆动机构进行优化设计,阐述了持苗栽植装置的工作过程,使用解析法对其进行了运动分析。试验结果表明,拖拉机保持2.1~2.6 km/h的速度前进时,该机作业的平均株距为98.6 cm,株距合格率为90.62%;倒伏率为21.9%,能够基本满足西瓜钵苗移栽的要求。该研究为半自动压缩基质型西瓜钵苗移栽机的设计提供了参考。
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