4SYT–0.8型自走式油菜苔收割机的设计

借鉴立式油菜割晒机的切割输送方式,研制了4SYT–0.8型自走式油菜苔收割机。油菜苔收割机主要由行走底盘、立式切割台、割台升降装置等组成。确定了切割割台、割台升降装置的结构参数、切割割台与机具前进速度相匹配的横向输送链拨齿线速度、切割器切割线速度等作业参数,作业时可根据菜苔切割高度要求调整切割器离地高度。试制样机在垄宽60 cm、行距40 cm、平均密度39.82万株/hm~2的单垄2行油菜菜苔种植地进行收割试验,结果表明:行驶速度为0.8 m/s、横向输送链拨齿线速度为1.12 m/s、切割器切割线速度为0.96 m/s时,对油菜苔的漏割率为0.8%,输送损失率为1.3%,作业质量可满足要求。     

4LBZ–125型半喂入水稻联合收割机割台性能试验

针对4LBZ–125型半喂入水稻联合收割机割台存在输送不畅的问题,设计了以该收割机割台为原型的室内试验台,以输送效果、切割效果、扶禾效果和其他效果等为评价依据,对割台扶禾速度、切割速度、输送速度和机器行走速度等进行了正交试验和单因素试验。正交试验结果表明,影响割台性能的主要因素是行走速度和输送速度;单因素试验结果表明,割台正常工作最佳参数为扶禾速度0.8 m/s、切割速度0.85 m/s、输送速度1.1 m/s、行走速度0.675 m/s。对正交试验结果较佳组合和单因素最佳参数组合进行验证对比试验,结果表明,单因素最佳参数组合输送效果最好,能较好地满足生产要求。     

4LBZ-125型半喂入水稻联合收割机割台性能试验

针对4LBZ-125型半喂入水稻联合收割机割台存在输送不畅的问题,设计了以该收割机割台为原型的室内试验台,以输送效果、切割效果、扶禾效果和其他效果等为评价依据,对割台扶禾速度、切割速度、输送速度和机器行走速度等进行了正交试验和单因素试验.正交试验结果表明,影响割台性能的主要因素是行走速度和输送速度;单因素试验结果表明,割台正常工作最佳参数为扶禾速度0.8 m/s、切割速度0.85 m/s、输送速度1.1 m/s、行走速度0.675 m/s.对正交试验结果较佳组合和单因素最佳参数组合进行验证对比试验,结果表明,单因素最佳参数组合输送效果最好,能较好地满足生产要求.     

4SY–2.0型自走式油菜割晒机的设计与试验

针对现有油菜割晒机存在配套机具要求高、田块环境与油菜植株差异导致的适应性差问题,在对油菜植株顺利切割进入输送通道、有序摊铺条件进行分析的基础上,模块化设计了4SY?2.0型油菜割晒机。该机大模块包括动力装置、行走装置、工作装置、操控装置。动力装置为小型履带底盘,兼具良好的通过性能和操作性能;工作装置为可垂直升降的立式割台,可根据地形和油菜植株情况实时调整割茬高度。工作时,油菜植株被切割后,在割台输送链组的作用下直立向侧边输送,并在割台侧边摊铺。田间试验结果表明,作业过程中油菜植株输送顺畅,摊铺整齐有序,铺条宽度、厚度均匀,测得铺放角平均值98.2°,铺放角度差平均值10.5°,铺层平均高度416.6mm,铺放平均宽度1 207.6 mm,作业质量满足作业要求。     

烟草拔秆机拔秆切蔸装置的设计与试验

针对4YBG–1型烟草拔秆机在南方烟区作业过程中出现烟秆拔取输送不畅、切蔸不稳及操作不便等问题,设计了一种前置挂接在手扶式拖拉机上的拔秆切蔸装置。以HZ07–11烟秆为试材,对影响烟秆拔断率、漏拔率及切蔸率的双排夹持输送链速度、拖拉机前进速度、夹持间隙进行单因素和多因素正交试验。单因素试验结果表明,双排夹持输送链速度为0.8~1.1 m/s,拖拉机前进速度为0.5~0.6 m/s,夹持间隙9~15 mm时,可完成烟秆拔秆切蔸作业。正交试验结果表明,影响烟秆拔断率、漏拔率和切蔸率的因素大小依次为夹持间隙、双排夹持输送链速度、拖拉机前进速度,双排夹持输送链速度为0.8 m/s、拖拉机前进速度为0.6 m/s、夹持间隙为12 mm,是实现拔秆切蔸作业的较优组合,此时烟秆拔断率、漏拔率、切蔸率分别为0、5%、95%。     

池塘养殖沉积物收集装置的研制

为解决池塘固定沉积物集中收集的问题,设计了池塘养殖沉积物收集装置,主要由吸污装置、行走机构、控制系统和输泥管系组成。吸污装置利用污水泵将池塘底部的沉积物提升到岸上;行走机构的直流推进器为装置提供动力,实现自主行走;控制系统通过控制污水泵和两个推进器的工作状态,实现装置的运行。性能测试表明:沉积物收集装置在吸污作业时,行进速度需控制在0. 1 m/s以内,清淤时间在20～40 s范围内,可将固定点的沉积物完全吸除;吸污能力在0～14 m~3/h范围内,沉积物含泥量在0～12. 7 m~3/h范围内,沉积物浓度在0～35%范围内;整机配套功率为0. 9 kW,输送距离为100 m,空载噪声为52 dB。池塘养殖沉积物收集装置利用220 V的交流电作为电源,并采用隔离变压器与电网隔离后,再输送至池塘养殖沉积物收集装置的控制平台,安全性高,在池塘水体中运行范围大,实现了池塘养殖沉积物的集中收集。     

双割台双滚筒全履带式再生稻收割机的设计与性能试验

为降低再生稻头季收获碾压率,设计1台轻量化、宽割幅、低碾压的双割台双滚筒全履带式再生稻收割机。该机由2套收割、脱粒、清选及储粮系统构成,共用1套履带式行走底盘,其收获装置采用对潮湿作物脱粒能力强的轴流钉齿式脱粒滚筒,清选装置采用质量轻、功耗小的气流清选筒式装置。对整机结构及参数进行设计并试制1台割幅为2.55m、理论喂入量为1.6kg/s的样机。以水稻品种"中香一号"为试验对象,对该机进行田间性能试验,结果表明,该机作业速度可达0.24 m/s,割茬高度在0.35~0.55 m间可调,工作效率为0.133hm~2/h。该机碾压率低、质量轻,能满足再生稻头季收获要求。     

4SW-2.0型卧式割晒机的设计与试验

针对常规割晒机底盘低，立式割台侧向铺放的结构型式导致边行收获困难、割晒铺放质量不佳、机具通过性能较差等问题，设计了一款卧式割晒机，采用中间铺放的形式，传动系统利用液压马达驱动。整机结构主要由偏心式拨禾轮、悬挂升降装置、分禾装置、横向往复式切割器、横向螺旋输送滚筒、机架、传动系统和液压系统等组成。利用MATLAB编程绘制出不同机组前进速度和不同曲柄转速下的切割图，以铺放均匀度系数和割晒损失系数为试验指标，选取机组前进速度和主传动轴转速为试验因素，进行正交试验。结果表明，当机组前进速度为1.07 m/s、主传动轴转速为449 r/min时，割晒机达到最佳工作状态；在多次试验验证后，得到铺放均匀度系数平均值为1.08，割晒损失系数平均值为1.55。田间试验结果表明，该割晒机在正常工作状态下能一次性完成燕麦的切割、铺放作业，割茬整齐,输送流畅,铺放有序，可以满足后续晾晒和捡拾脱粒作业需求。     

柑橘果实自动收集装箱机的设计

针对目前柑橘等机械化专用收获机械设备少、收集过程中损伤率较高、导致工作效率低、劳动强度大等问题,采用旋转均匀分离装置和果箱下降的装箱工艺,设计了一种新型的适用于现代标准矮砧密植果园的自动收集装箱机。结果表明,该机主要由两侧输送装置、旋转均匀分离装置、装箱升降装置、换箱装置和履带式移动采摘平台等组成。通过上下随动和定向设计可实现输送装置上下、左右的摆动调节,适应不同位置的放果要求,保证连续收集;采用旋转均匀分离装置带动宽皮柑橘滚动,逐一遇孔等概率落果,实现均匀装箱;通过Adams软件对升降装置进行运动学分析,配合果箱精确升降,防止跌落或挤压造成损伤。以宽皮柑橘为对象进行验证试验,当两侧输送装置转速0.15 m/s,旋转均匀分离装置转速20 r/min,缓冲轨道距果面高度为10 cm,分离圆盘分布孔数为6个时,损伤率为6.1%,装箱效率为48个/min,实现了果实的连续收集、均匀装箱和自动换箱。     

油菜后铺式割晒装置的设计

为解决油菜机械割晒中出现的铺放不整齐、不利于捡拾等问题,设计了输送带与输送链相结合的后铺式油菜割晒装置。该装置主要由拨禾轮、切割装置、输送装置、分离器和导向挡板等组成。确定了拨禾轮、输送装置、分离器等关键部件的结构参数,并对割晒装置进行了试验。结果表明,油菜后铺式割晒装置能顺利完成油菜的切割、输送、铺放。当拨禾轮转速为15 r/min,输送速度为1.05 m/s,前进速度为0.65 m/s时,测得铺条的平均铺放角度为24.4°,平均铺放厚度为53.5 cm,平均铺条宽度为95.4 cm。     

双层平筛式半夏收获机设计与试验

针对丘陵山区地带半夏人工收获劳动强度大、效率低、收获期长、收获损失率高,而现有的根茎类收获机械直接应用于半夏时存在采收不彻底、分离效果不佳、二次除杂工作量大等问题的现状,结合种植农艺,设计一种半夏收获机。样机主要由挖掘装置、升运装置、筛分装置和收集装置组成。用解析法分析确定升运装置的升运速度,进而确定升运量和计算功率;分析筛面上半夏与土壤复合物竖直、水平运动的条件,确定偏心轮转速范围为530~753 r·min^-1,偏心距范围为15~25 mm;分析半夏从升运装置到筛面的运动特性,确定升运装置顶端距离筛面的高度为350 mm。用EDEM软件模拟筛分过程,验证参数选择的合理性。仿真结果表明:平筛频率为9 Hz、幅值为20 mm时,筛面复合物颗粒分布均匀;复合物可以完成后滑、前移和抛起运动,无淤积等筛分不畅现象;复合物颗粒跳动周期性明显,竖直方向总速度差别明显,所选参数符合筛分装置设计要求。半夏收获试验样机田间试验表明:当行进速度为0.5 m·s^-1、挖掘深度为83 mm、拖拉机输出转速为540 r·min^-1时,挖净率为97.3%,伤损率为3.51%,含杂率为4.97%,符合根茎类中药材收获机质量评价技术规范要求和样机设计要求。研究成果可为半夏收获机的设计与研制提供应用实例与技术参考。     

HY-1GZDVFM-130型履带自走式起垄施肥铺膜机的设计与测试

针对南方烟区耕整地、施肥、盖膜耗工费时,缺乏相应的适用机械等问题,设计了HY-1GZDVFM-130型履带自走式起垄施肥铺膜机。该机采用履带式行走,并设置了2个刀轴转速档位,机手可根据实际情况选择适宜的刀轴转速,提高作业效果;施肥部件可以同时施粉状和颗粒状的肥料,并安装搅拌装置,提高肥料利用率;增加自动切膜装置,可降低烟农成本,值得在南方烟区推广使用。     

收割机提升搅龙中干燥稻谷的CFD-DEM数值模拟

针对联合收割机刚收获的稻谷由于含水率较大而易霉变的问题,提出了利用远红外联合热风将稻谷在收割谷物提升搅龙中直接干燥的方法。设计了红外加热器安装在搅龙中心的内加热和安装在搅龙外筒上的外加热2种方案,采用CFD-DEM耦合方法对稻谷运动、传热传质过程以及搅龙内的流场进行了仿真分析,并采用外筒加热方案试验对仿真结果进行了验证。结果表明：模拟值和试验值变化趋势一致,最大相对误差仅为8.34%,试验和仿真结果基本吻合;在不同搅龙转速、热风温度、热风风速和喂入量条件下,外加热方案脱水速率比内加热方案至少快2.91%,说明外加热方案干燥效果优于内加热方案;谷粒的升温随着搅龙转速、热风速度和喂入量的增大而减小,随着热风温度的增大而增大;谷粒脱水速率随着搅龙转速和喂入量的增大而减小,随着热风温度和热风速度的增大而增大。上述研究结果为联合收割机谷物提升搅龙中集成干燥装置的设计及干燥过程的优化提供了理论依据。     

带有蓄土装置的胡麻精量穴播联合作业机的设计与试验

针对西北地区胡麻播种机旋耕取土装置取土不均匀导致膜上覆土不均匀的问题,设计一款带有蓄土装置的胡麻精量穴播联合作业机。该机具由旋耕装置、地膜覆土装置、滴灌带铺设装置、地膜铺设装置和播种装置组成。根据农艺种植要求对机具的关键装置进行理论分析和功率计算,确定满足覆土工作时运土带线速度、双向螺旋输送器转速、双排取种勺式穴播器的半径及整机配套拖拉机功率。采用EDEM软件对地膜覆土装置覆土过程进行仿真,验证蓄土装置的可行性。田间试验结果表明:机具前进速度为0.6 m/s时,其空穴率为1.2%、穴粒数合格率89.3%、播种深度合格率86.5%、膜孔错位率5.1%、膜边覆土厚度合格率95.7%、邻接行距合格率92.4%。田间播种性能试验相关指标均达到覆膜穴播机作业质量要求,田间试验覆土结果与仿真结果基本一致。     

4U-1400马铃薯联合收获机分离输送装置的参数分析与试验

针对国内马铃薯联合收获机纵向尺寸较大、田间作业掉头不灵活、通过性及稳定性较差的问题,对4U-1400马铃薯联合收获机分离输送装置进行参数分析。主要对该分离输送装置进行理论分析与仿真,并通过田间试验进行验证。田间试验过程发现,当二级土薯分离输送装置刮板高度≥60mm,输送速度为0.8~1.0m/s,倾斜角度≤36°时,薯块输送较平稳,不易伤薯且土薯分离效果较好。该分离输送装置集土薯分离功能和大倾角薯块输送功能于一体,整机结构紧凑。该收获机薯块装袋作业适应于土质疏松、无板结的旱地(覆膜)种植马铃薯的收获;当土壤湿度较大、结块严重时,亦可将薯块集中堆放(液压操纵)或条铺于地面。     

籽瓜挖瓤机刀架升降装置的设计

根据籽瓜挖瓤机总体设计方案,探讨了刀架升降机构的工作要求和设计条件.选取平底式直动从动件盘形凸轮机构与改进的杠杆传动结合,实现刀架升降运动,并在利用矩形循环图进行系统协调设计的基础上,确定出从动件的运动规律,从实用角度设计了符合挖瓤机总体设计方案要求的刀架升降机构.     

4YB-Ⅰ型甘蓝联合收获机的设计

为解决我国甘蓝机械化收获无适合机型的实际问题,结合西北地区甘蓝种植模式,通过理论分析,应用CAD技术,设计了4YB-Ⅰ型单行甘蓝联合收获机,研究了该机的整体结构和工作原理,确定了关键部件的结构参数.结果表明:4YB-Ⅰ型甘蓝联合收获机的作业速度为0.3m/s,圆盘割刀切割速度为6m/s,生产率为0.04～0.05hm2/h.说明该机结构简单、性能可靠,能为我国甘蓝收获的机械化提供技术参考.     

旋耕刀齿式棉田耕层残膜回收机设计与试验

为减少棉田多年覆膜种植方式下耕层土壤中的残膜存量,修复土壤结构,提出一种旋耕刀齿起膜、膜土抛送分离输送的耕层残膜回收方法,设计了旋耕刀齿起膜装置、输送筛分装置等关键部件;以膜土抛送过程不同落点建立分离模型,分析膜土分离运动过程。计算分析结果表明:当旋耕刀齿起膜装置抛送土块质点速度初始值为2.0 m/s,输送筛网倾角初始值为35°时,土块回落后掉入至田间的位移为1.24 m,即土块通过旋耕起膜抛送至输送筛网后,反向回落至输送带下端,碎土块经筛网过滤掉落至田间;而残膜抛送距离更短且密度较小,输送筛网可直接将残膜传送至回收箱内,从而实现膜土抛送分离。田间试验结果表明:样机作业速度增大,残膜回收率降低,含杂率则升高。当作业速度为5 km/h时,回收率为80.06%,作业效率0.725 hm²/h,含杂率25.47%,此时具有较好的残膜回收效果。全耕层残膜量由作业前的268.29 kg/hm²降低至作业后的16.49 kg/hm²,每个样点的平均残膜片数由作业前的370片减少至作业后的90片。机具在0~200 mm耕层土壤中残膜回收效果明显,可用于新疆棉田耕层残膜回收。     

不同电机功率和风机风量对密集烤房性能和烟叶烘烤质量的影响

 为了解不同电机功率和风机风量对密集烤房主要性能和烟叶烘烤质量的影响,探索适宜云南密集烤房的风机风量及其电机功率,设置了处理1：电机功率0.85kW,风量9000m3/h,全压60Pa,转速960r/min;处理2：电机功率1.2kW,风量12000m3/h,全压140Pa,转速1440r/min;处理3：电机功率1.5kW,风量为19000m3/h,全压200Pa,转速1440r/min3种循环风机处理。进行3种不同循环风机处理的密集烘烤对比试验,测定不同处理密集烤房的温差、风速与风量分布、烘烤时数、耗煤耗电量;烤后烟叶的上、中等烟比例、均价、主要化学成分和感官评吸质量。结果表明：随风机功率和风量的增加,烤房底层和顶层的平面温差及平均垂直温差逐渐减小,烤房后部和前部的风速和风量差异减小;烘烤时间为处理3（183h）>处理1（181h）>处理2（173h）;平均耗煤量和耗电量也随着电机功率和风机风量的增加而增加;3种风机处理的烤后烟叶,以处理2的上等烟比例最大,均价最高,经济效益最好,评吸质量也是处理2最好。综合分析,目前云南推广使用的密集烤房,以处理2的风机为宜。