气吹式落地红枣捡拾装置的设计与运动仿真

目前,新疆红枣主要采收方式为先将树上红枣振落到地面,再由人工捡拾的方式,由于人工捡拾效率低,成本高,严重制约了新疆红枣产业的健康发展。针对这一问题,设计了一种气吹式落地红枣捡拾装置。该装置采用气力式捡拾,通过旋转风管分配捡拾气流,将地面红枣吹至输送装置,经输送装置送至集枣箱,完成落地红枣捡拾。为了确定该装置在不同前进速度下,气流喷嘴连续工作的合理角速度范围,采用Adams软件对该装置进行运动仿真。仿真结果表明:水平速度为0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0m/s时,气流喷嘴连续工作时,其合理角速度范围分别为2.79~5.86、3.72~7.82、4.64~9.34、5.58~9.91、6.54~10.91、7.43~12.9 5、8.32~14.63、9.2 3~1 6.7 9 rad/s,为落地红枣捡拾机械的设计提供理论依据。     

落地红枣气吹集条装置参数试验研究

落地红枣在捡拾前进行集条可提高红枣收获机的捡拾效率。为探究气吹集条作业时最好的工作参数，设计了一种落地红枣气吹集条试验装置，主要由机架、风力调节机构、吹嘴调整机构及脚轮组成。以集条率为考察指标，以作业前进速度、吹嘴出口风速、吹嘴距地高度和吹嘴旋转角度为影响因素，通过单因素试验探究各因素对集条率的影响规律和合适的水平范围，并设计正交试验通过极差分析、方差分析和试验验证确定气吹集条的最优参数组合。单因素试验结果表明：吹嘴出口风速与集条率成正相关，吹嘴旋转角度、作业前进速度与集条率成负相关，吹嘴距地高度与集条率呈现波动关系，在10cm时集条率最高。正交试验结果表明：4个影响因素均为显著因素，各个因素影响集条率的主次顺序为吹嘴出口风速>吹嘴旋转角度>作业前进速度>吹嘴距地高度。同时，确定落地红枣集条的最佳参数组合为作业前进速度1.5km/h、吹嘴出口风速80m/s、吹嘴旋转角度为15°、吹嘴距地高度为15cm,该组合集条率为98.84%。     

小型自走气吸式红枣捡拾机的设计及试验

针对新疆红枣人工收获劳动强度大、效率低等问题,设计了一种自走型气吸式红枣捡拾机,实现对落地红枣的捡拾、除杂等功能。通过对落地红枣、枣叶等进行悬浮特性测定,得到红枣悬浮速率为12.45～23.69 m/s,枣叶悬浮速率不超过4m/s。利用气吸管进、出气口动压损失,计算出气吸管进气口必要的风速条件,确定了沉降室的进风口和沉枣腔尺寸。田间试验结果表明,当风机转速为2900r/min时,收获率≥98.3%,破损率≤3.83%,含杂率≤3.02%。     

矮化密植红枣收获机捡拾装置的设计

针对红枣人工捡拾劳动强度大、作业效率低、生产成本高等问题,设计了一种矮化密植红枣收获机捡拾装置。该装置与红枣收获机联合作业,能够实现红枣一次性捡拾收获。为此,介绍了捡拾装置的结构与工作原理,并对关键工作部件进行了设计。采用复数矢量法对捡拾机构进行运动学分析,确定了偏心轮、吊杆、连接杆等关键工作部件的结构参数。通过对捡拾拨杆进行运动分析,获得了工作过程中拨杆端点的运动方程,并确定了红枣抛送初速度与偏心轮转速之间的关系,为红枣收获机捡拾装置的试验研究提供了理论基础。     

气吸式红枣捡拾机设计与试验

新疆南部地区红枣种植模式以矮化密植为主,红枣收获仍采用人工捡拾,效率较低。基于伯努利原理,设计研制了一种气吸式红枣捡拾机械。以南疆枣园为试验点,对样机的性能和捡拾效率进行了试验。结果表明,吸管口的最佳风速为23 ms;平均捡拾效率182.8 kgh,是人工捡拾的5.2倍。      

自走气吸式红枣捡拾机研制

目前,落地红枣在捡拾方式上仍依赖人工,效率较低。针对红枣捡拾机械化水平低、效率低的情况,研制一种自走气吸式红枣捡拾机。采用柔性清扫头对红枣进行清扫、集条,并基于负压吸拾原理,完成捡拾作业。介绍样机的整体结构和工作原理,阐述清扫装置、吸拾装置、动力底盘的设计,根据工况对离心风机进行计算选型。通过对样机进行捡拾试验,拾净率达到96.54%,捡拾破损率低于3.5%,收获效率可达0.29 hm~2/h。     

气吸式红枣捡拾装置吸气室的设计及流场模拟

针对红枣气吸捡拾易堵塞风管及吸气室内部结构尚需优化等问题,首先阐述了气吸式红枣捡拾装置工作原理和结构设计,然后对吸管口与吸气室进行建模并运用Gambit软件进行网格划分。根据理论分析与前期调研,设置气流速度为42m/s,采用Fluent软件对其内部结构进行流场分析和数值模拟,结果表明:吸气管与吸气室流速稳定并小于吸气室气流速度,确定吸管口直径为135mm,吸气室进出口直径分别为137、180mm。田间试验表明:当气流速度为42m/s时,捡拾率为93.11%,含杂率2.92%,工作性能稳定。该结果为研究气吸式红枣检拾装置奠定了理论基础。     

电动自走式红枣捡拾机三维创新设计

为了缓解目前红枣采收效率低,劳动强度大的社会现状,本课题小组研发了一款电动自走式红枣捡拾机,该机由行走装置、捡拾装置、除杂分类装置、收集装置等组成。采用SolidWorks软件,建立了捡拾机的三维模型,并对各个组成机构进行了设计计算。结果表明:该机能够有效提高红枣的捡拾效率,降低伤枣率和含杂率,操作简便,适应性强。     

玉米根茬收获机设计与试验

为了实现根茬的挖掘、捡拾、根土分离与放铺等联合收获作业,研制了一种偏置式挖掘铲刀和三辊机构。通过分析偏置式挖掘铲刀的挖掘特性,以及三辊机构的运动学特性,确定了工作部件的结构参数及运动参数。田间试验表明,偏置式挖掘铲刀挖掘根茬效果好,三辊机构具有较好的捡拾、根土分离和放铺能力,根茬收获机的根茬起挖率、捡拾率和放铺率均大于90%,满足设计和使用要求。     

落地红枣捡拾机筛选系统的设计与仿真

针对新疆南疆红枣矮密种植方式下落地红枣无法聚集,人工捡拾效率低且成本高、机械化捡拾易损伤枣及捡拾后红枣含杂率高等问题,设计了红枣捡拾机筛选系统。首先阐述了落地红枣捡拾机筛选系统工作原理和结构设计,然后对筛选系统进行建模并运用ANSYS 2022软件进行网格划分,根据相关文献,设置气流速度为40 m/s,采用ANSYS/Fluent模块对其内部结构进行流场分析和数值模拟,结果表明：在导流板的作用下,气流进入筛选系统后,在闭风器上方流速快速增加,有利于提高筛选系统分离枣和杂的效率,同时,筛选系统内气流运动形成的“∞”形旋流有利于枣、杂的分离。     

残膜回收机弹齿式捡拾机构的设计及试验研究

捡拾机构是残膜回收机的重要工作部件,主要是完成对残膜的挖掘作业。为此,设计了一种弹齿式捡拾机构,确定了设计要求与基本结构,并对其进行运动学分析。为了寻找几何参数和工作参数在不同组合时对机构的影响,进行了试验研究。结果表明:最优水平组合为弹齿转速750r/min、弹齿入土深度80mm、出膜倾角3 5°。该弹齿式捡拾机构结构简单,加工制造方便,工作性能稳定。     

气吸式红枣收获机的设计与试验

新疆南部(以下简称南疆)地区红枣以矮化密植为主要种植模式,红枣收获仍采用人工检拾,效率较低。笔者基于伯努利原理,设计研制了一种气吸式红枣收获机械。以南疆枣园为试验点,对样机的性能和收获生产率进行了试验。试验结果表明,吸管口的最佳风速为23m/s。平均收获生产率182.8kg/h,机械的生产效率是人工捡拾的5.2倍。     

清扫—气吸式红枣捡拾机液压系统设计与试验

为简化红枣捡拾机机械动力传递,满足捡拾机的集果、卸料、自走等功能需求,设计清扫—气吸式红枣捡拾机的液压系统,完成集果清扫盘旋转、对置清扫盘位置调整、集果箱的举升、下降、翻转及回正、整机的行走与转向等动作;根据清扫装置、卸料装置、行走转向装置的布置,进行液压回路设计;通过理论分析计算,结合田间工况,确定液压系统的各项技术...     

青皮核桃挤压式捡拾机构的设计与试验

【目的】我国核桃捡拾仍是人工收集,工作效率较低、劳动力成本逐年提高,且现有机械设备无法满足核桃捡拾要求。【方法】基于青皮核桃种植环境及物理参数,设计了一种挤压式青皮核桃捡拾机构,对机构的捡拾过程进行了理论与运动学分析,且制作了样机进行了仿真分析,并选取30个不同尺寸青皮核桃进行了验证试验。【结果】捡拾机构工作时,质心运动速度波动较小,位移变化稳定,青皮核桃平均捡拾时间约为2.7 s,同时试验过程中捡拾机构产生的接触力最大为22.3 N,满足强度要求,青皮核桃捡拾无损率为98%。【结论】设计的装置可以满足青皮核桃采收作业的捡拾要求,结构简单,操作便利,工作效率高,大大降低了人工成本,具有广阔的应用前景。     

指盘式残膜回收机捡拾机构设计

为了解决秋后地膜难回收的问题,在国内外残膜回收机具的基础上,设计了一种指盘式残膜回收机。阐述了该机总体结构及工作原理,并对弹齿式捡拾机构进行分析,得出机具不同前进速度下弹齿式捡拾机构的输膜轨迹。对弹齿式捡拾机构进行正交试验,结果表明,当捡拾机构转速为80 rmin、机具行进速度为0.8 ms、弹齿入土深度为20 mm时,弹齿式捡拾机构可以达到较优作业效果。      

新疆红枣收获机械的研究现状与发展对策

近年来,红枣产业在新疆发展迅速,已逐渐成为新疆的支柱产业之一。在新疆普遍推广红枣矮化密植模式下,传统的林果业收获机械采收效果较差,急需适合于新疆红枣种植特点的采收机械。针对新疆红枣种植与收获特点,总结国内外收获机械的发展与应用,对目前的几种红枣收获机械的应用情况进行总结与分析。结果表明,国内外对红枣的收获机械研究较少,现有收获机械主要以摇振式收获为主;摇振式红枣收获机械采收效果较高,但损伤率高,且不能收获落地红枣,收获效果一般;气吸式收获机械的收获效果较好,但收获效率不高。针对研究现状,提出加强农艺结合,开发低损收获技术等建议。     

气吹式深松铲自由模态试验与分析

对气吹式深松铲进行自由模态试验,得到气吹式深松铲的固有频率和模态振型,通过模态置信准则分析了该试验模态阵型,结果与模态振型矩阵的验证趋于一致,表明模态分析结果与理想情况相吻合。气吹式深松铲的第1阶到4阶固有频率分别为212.073、417.499、463.254、546.504Hz,均远超柴油机的激励频率37Hz,有效避免了气吹式深松铲的共振。通过自由模态试验研究,为下一步气吹式深松铲与气吹式深松机的整机动力学分析奠定基础,并可为后续气吹式深松铲的优化改进、气吹式深松机整机的模态分析、气吹式深松机整机的优化减阻及解决深松深度不平衡等问题提供参考。     

花生捡拾联合收获机捡拾装置优化设计与运动学分析

针对我国目前花生捡拾联合收获中捡拾率低、落果率高及易堵塞的主要问题,结合现有的主要捡拾装置,进行装置的运动学分析与参数优化,解决作业中出现的关键难题。该花生捡拾装置主要包括花生秧果引导器、捡拾运动轨道、弹齿护板和捡拾弹齿等,花生秧果引导器通过带立式座轴承安装固定在机架上。为此,对主要机构的主要参数进行优化设计,并通过对捡拾弹齿进行运动学分析,建立漏捡区域的数学模型,通过理论分析完成捡拾装置旋转速度和整机行进速度的合理匹配,完成运动参数优化。研究结果对花生联合收获机的摘果装置的研究和发展具有一定的借鉴与参考价值。     

链齿耙式耕层残膜回收机捡拾机构的设计

随着作物覆膜种植技术的逐年使用,土地中残膜残留污染越来越严重,机械化回收残膜势在必行。捡拾机构是残膜回收机关键部件,收膜效果受捡拾率影响最大。为此,针对现有残膜回收机捡拾机构捡拾效率低、耕层碎膜不易捡拾及捡拾部件可靠性差等问题,设计了一种链齿耙式残膜回收机捡拾机构。对该机构的设计方案及其工作原理进行阐述,对起膜铲、链齿耙及弹齿等主要零部件进行结构、尺寸及排布的设计优化。田间试验结果表明:该机构的残膜捡拾率大于90%,符合设计要求。     

收获粉碎式秸秆捡拾压捆机捡拾机构的设计

捡拾机构是秸秆捡拾压捆机中的关键部件。为提高秸秆捡拾压捆机的收割捡拾效率,在分析国内外捡拾器的基础上,设计了"锤爪式"捡拾揉搓机构。该机构利用动力输出轴经捡拾锤爪实现了集切割-捡拾-揉搓于一体的捡拾作业,不仅能对割晒农作物秸秆进行捡拾,还能对站立的农作物秸秆进行切割、捡拾揉搓。试验结果表明,该结构提高了压捆机的捡拾工作效率,切割效率99.07%,搓丝长度10~50mm。