弹齿滚筒式捡拾装置参数分析与仿真

对弹齿滚筒式捡拾装置的工作过程进行了理论分析与运动仿真研究.应用ADAMS建立了捡拾装置模型,通过运动学分析对捡拾装置的相关设计参数进行了改进设计,得出了影响因素变化时对弹齿运动状态的影响规律和弹齿滚筒式捡拾装置合理的凸轮盘滑道廓线设计方法,以及一定结构参数下捡拾装置的最优工作参数匹配,并与试验台试验进行了比较.结果表明,仿真分析结果与试验结果基本一致,证明了采用仿真分析捡拾装置工作过程的可行性.     

弹齿滚筒式捡拾装置弹齿的静力学分析

针对弹齿滚筒式捡拾装置在工作过程中弹齿变形现象,对弹齿滚筒式捡拾装置弹齿进行静力学分析,以寻求解决的途径。通过对捡拾装置弹齿在3个工作阶段上的载荷进行分析后,获得各工作阶段弹齿的受力简图,通过比较判断出在捡拾升运阶段弹齿受力比较复杂。以9KJ-1.4A型压捆机捡拾装置为实例,经过计算在有随机载荷和无随机载荷时弹齿齿臂末端的应力情况,得出结论:在没有随机载荷的情况下,齿根处应力远小于其许用应力,弹齿产生弹性变形,有足够的强度;当有随机载荷时,对弹齿产生冲击,若随机载荷过大,垂直于弹齿轴向的分力大于24N,则弹齿会产生塑性变形。对捡拾装置进行静力分析,可为捡拾装置整体结构优化设计供理论依据。     

弹齿滚筒式捡拾装置运动学特性的理论分析

我国牧草捡拾装置常规设计方法没有理论依据,设计水平远落后于国外发达国家,严重制约了其使用可靠性。为此,提出了一套弹齿滚筒式捡拾装置运动学特性的理论计算方法,核心思想是采用分段曲线的方法,分段描述弹齿端部的位移方程、速度方程和加速度方程。通过总结分析3种典型凸轮曲线的运动学特性的共性,发现共同特点是按牧草收获工艺可以将其分为4个区域,验证了所提出设计理论的正确性。本研究旨在完善弹齿滚筒式捡拾装置的设计理论,为今后捡拾装置设计生产提出具有普遍性的指导意见。     

弹齿滚筒式捡拾装置的参数化设计与仿真

随着我国畜牧业的飞速发展,人们对牧草收获机械提出了更高的要求,特别是在内蒙古地区,牧草收获的数量多少、品质优劣直接决定了广大农民的经济收入,因此对牧草收获机械的研究变得尤为重要。为此,以9 YG-1.8型圆捆机的弹齿滚筒式捡拾装置为例,研究了盘形凸轮的基圆半径、滚筒转速和曲柄长度3个参数对弹齿速度变化的影响,进而分析其对捡拾效果的影响。本研究运用Solid Works进行三维建模,使用VB6.0软件进行编程,实现盘形凸轮的参数化设计;使用Solid Works自带插件COSMOSMotion对弹齿滚筒式捡拾装置进行运动学仿真,对其中主要参数进行分析,最终得出单一参数变化对捡拾效果的影响。在Solid Works下运用VB进行二次开发可为其它机械运动分析提供了一种新的研究思路方法。     

齿带式和弹齿滚筒式捡拾器性能对比试验研究

针对油菜分段收获作业中的捡拾损失率和捡拾作业效率问题,以齿带式捡拾器和弹齿滚筒式捡拾器为对象,进行了同条件下的捡拾损失率以及捡拾效率对比试验。结果表明:在机具正常作业水平下,齿带式捡拾器的平均捡拾损失率为6.25%,弹齿滚筒式捡拾器的平均捡拾损失率为5.5%且捡拾效率优于齿带式捡拾器。随着机具作业速度增加,弹齿滚筒式捡拾器的捡拾损失率升高更加明显,而齿带式捡拾器捡拾损失率升高幅度较低。这表明其更适合与大喂入量联合收获机配套,完成平整田块的高速捡拾作业。     

秸秆捡拾粉碎掩埋复式还田机设计与试验

针对黄淮海地区存在玉米秸秆量大、后续播种难度大等问题,设计了一种秸秆捡拾粉碎掩埋复式还田机,能一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送和开沟掩埋等作业。应用典型弹齿滚筒式捡拾装置工作原理,通过弹齿捡拾秸秆过程的分析,确定了弹齿滚筒式捡拾装置的导轨中心线轨迹和捡拾相位,并对弹齿进行了基于实际作业情况的运动学分析,其运动轨迹与速度变化规律能够满足捡拾秸秆的需求。采用动定刀支撑切割方式粉碎秸秆,并利用粉碎腔体内的高速气流和置于腔体后侧的挡草板,实现秸秆掩埋还田比例调节和部分秸秆抛撒还田。开沟装置、秸秆输送导向装置出草口和圆盘覆土装置从前向后依次布置,顺序完成开沟、秸秆入沟和覆土掩埋工序。田间试验表明,当作业速度为3 km/h时,秸秆捡拾率为93.5%,粉碎长度合格率为92.6%,开沟深度稳定性系数为95.0%,秸秆入沟率与预先设定的掩埋比例基本一致,各项技术指标满足技术要求。     

基于两段收获的弹齿式花生捡拾机构研究

为解决花生两段式机械收获过程中因花生捡拾装置存在植株"壅堆"与"抛起"而造成掉果损失的问题,结合相应的花生收获农艺和植株物理机械特性,针对滑道式弹齿滚筒式捡拾装置,根据弹齿在捡拾、举升、推送和空回4节拍中实现的理想摆动姿态和运动规律,以捡拾装置护板半径最小为主要目标,采用非支配排序遗传算法NSGAII进行了弹齿、曲柄、滑道和护板等多元件整体优化设计和机构参数优化,分析了弹齿、曲柄、护板等构件参数变化对目标函数的影响。根据4个工位中弹齿摆动特点,设计凸轮滑道中心线轨迹方程,运用Matlab编程获得滑道中心线轨迹,并采用非均匀三次B样条曲线对凸轮滑道轮廓线进行平滑处理。通过ADAMS动力学与运动学仿真,获得捡拾过程中齿端运动轨迹,通过分析确定了空回工位采用五次多项式过渡方式。根据设计结果制作弹齿滚筒式花生捡拾装置。通过样机运转试验、花生捡拾性能试验表明,新型弹齿式捡拾装置用于花生捡拾过程中,不存在植株"壅堆"与"抛起"问题;通过响应面分析法及试验,获得捡拾装置最优工作参数为:前进速度V为48.0 m/min,转速N为53.1 r/min,离地高度H为-7.4 mm。在花生植株含水率15%~17%的两段收获条件下,花生植株捡拾率为98.9%,掉果损失率为2.5%。     

弹齿滚筒式捡拾器捡拾性能试验

在弹齿滚筒式捡拾器试验台上,以紫花苜蓿为捡拾对象,滚筒转速、机器前进速度和牧草含水率为试验因素,功率消耗与捡拾损失率作为性能检测指标,进行了正交试验和弹齿端部加速度试验,旨在探索弹齿滚筒式捡拾器的工作参数、结构参数与牧草收获条件对捡拾性能的影响。试验结果表明:凸轮廓线对捡拾器工作性能有较大影响;滚筒转速和牧草含水率均对捡拾器工作性能影响极显著,机器前进速度对工作性能影响显著;捡拾器工作性能的影响因素主次顺序为滚筒转速、牧草含水率、机器前进速度,最佳性能参数组合为滚筒转速42 r/min、机器前进速度4.0 km/h、牧草含水率15.1%。弹齿端部加速度频谱分析表明:在滚筒转速、机器前进速度保持一定的情况下,随着牧草含水率的增加,弹齿端部加速度呈上升趋势,捡拾器功率消耗增加,捡拾效率下降。     

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。     

滑道滚筒式捡拾器的工作参数分析

为提高与方草捆压捆机配套的滑道滚筒式捡拾器的工作性能,进行了滑道滚筒式捡拾器的工作参数分析,使得滑道滚筒式捡拾器弹齿的离地高度可低于3～4cm,从而可以防止牧草花叶的脱落,减少牧草捡拾损失。为方草捆压捆机捡拾器提高作业质量提供依据。