半喂入式花生摘果机虚拟仿真分析与试验研究

【目的】为了确定半喂入式花生摘果机合理摘果部件的结构形式及作业参数,对不同结构、参数摘果叶片及不同作业条件摘果辊的摘果性能进行虚拟仿真研究。【方法】利用虚拟样机技术在UG软件中建立了半喂入式花生摘果机三维实体模型,在此基础上建立了摘果部件运动分析主模型,通过UG用户界面模块、求解器模块和后处理模块,对摘果过程进行了仿真分析,测试了不同结构、参数下摘果机叶片的运动速度特性,并利用仿真正交试验方法测试了不同作业条件对摘果机作业性能的影响。【结果】虚拟仿真测试表明:叶片结构形式对摘果效果影响较大,在相同作业条件下,直板型、折弯型、圆弧型叶片的水平径向速度分别为0.70~4.28,0.83~3.99和0.56~3.60m/s,垂直速度分别为0.32~3.93,0.10~3.60和0.27~3.31m/s,其中直板型叶片打击作用最强,折弯型叶片打击力有所减弱,但梳刷作用增强,圆弧形叶片打击力相对最弱,梳刷作用最为柔和;圆弧型叶片参数对摘果效果也有较大影响,叶片圆弧半径越大,则后倾弧度越小,摘果过程中打击力相对增大,梳刷作用相对降低,当圆弧半径为50mm时叶片打击效果最好,梳刷效果最差;摘果辊转速对摘果效果影响显著,随转速增大打击力及梳刷作用均有所增强;夹持输送速度对摘果效果的影响与摘果辊水平转角及摘果辊与加持输送链夹角有关,随夹持输送速度增大,打击力及梳刷作用增强,且对打击力的影响强于梳刷作用;当摘果辊转速为500r/min、夹持输送速度为1.5m/s时,摘果作用最强。【结论】通过虚拟仿真技术,获得了半喂入式花生摘果机的作业参数与摘果叶片结构以及作业参数对摘果作业的影响效果,为花生摘果部件的设计及结构参数的优化提供了参考依据。     

基于两段收获的螺杆弓齿轴流式花生摘果装置研究

针对现有花生摘果装置普遍存在损伤率高且秧蔓易缠绕、堵塞和排秧困难等问题,以及满足我国两段式花生收获的捡拾摘果联合收获机摘果装置研究需要,提出了基于两段收获的螺杆弓齿轴流式花生摘果机方案并设计研制出摘果样机,螺杆以及焊接其上的弓齿与摘果滚筒母线之间均设计为一定的夹角,使花生植株在摘果过程中受到轴向力作用而不断向排草口运动;确定了弓齿齿迹距、齿间距等结构参数以及弓齿的排列方式;为了及时、顺利地完成摘果功能,根据花生荚果外形尺寸、花生随滚筒转动而产生的荚果惯性力、摘果部件的主动力和凹板筛的约束力等因素,设计了凹板筛整体形状与半径大小、筛孔的形状与大小;通过调整伸入套管之中的滚筒轴连接杆相对伸入量,实现摘果间隙在20~40mm之间可调。为检验摘果装置性能与设计合理性,选取晾晒3d的花育30为研究对象,以喂入量、摘果间隙和滚筒转速为试验因素,以摘净率和损伤率为试验指标,采用正交试验方法对摘果样机进行性能试验。试验结果表明:当喂入量为0.5kg·s-1、摘果间隙为25mm、滚筒转速为550r·min-1时,摘净率为99.13%,损伤率为1.56%,符合农业部发布的花生行业标准(NY/T 993-2006),满足实际生产要求。本研究结果可为深入研究花生摘果装置,实现花生两段收获提供重要参考价值。     

半喂入花生摘果机关键工作部件的分析与试验

对自行研制的半喂入式花生摘果机的关键工作部件摘果辊的配置、摘果运动过程、摘果叶片结构参数等进行理论研究,并结合试验结果确定摘果辊及摘果叶片合理的结构形式及参数。以摘果过程中荚果破损率、摘不净率、含杂率、总损失率等为指标,通过田间试验对摘果辊的配置方式、摘果叶片结构、摘果叶片参数等进行摘果试验。结果表明:摘果辊相交平行配置破损率、含杂率均最大,相切平行配置摘不净率最大,含杂率最小,相切平行配置和渐紧夹角配置破损率均较低;圆弧型叶片的摘不净率比直板型、折弯型叶片稍高,摘果转速增大使直板型叶片和圆弧型叶片的破碎率、含杂率均增大;叶片弧度对破损率、摘不净率影响均较大,弧度越小,摘果破损率越高,摘不净率越低,当叶片弧度为70°、圆弧半径为35 mm时总损失率最低。根据理论分析及摘果性能试验,最终确定摘果辊与夹持输送链采用倾斜配置方式,摘果辊采用渐紧型夹角配置方式,摘果叶片采用后倾圆弧型,叶片弧度为70°,圆弧半径为35 mm。     

一种半喂入式花生摘果机的结构设计

本花生摘果装置是在传统的全喂入式摘果装置的基础上为降低花生的破碎率,降低能耗等问题而定型的,与传统的摘果装置相比,最大的不同是采用的半喂入方式,这种方式功耗少,可靠性高,摘净率好,破损少。适合于干花生蔓藤的花生摘果生产,小型方便,较合适家庭作业。     

预破碎沙棘脱果机的设计与试验

【目的】针对中国沙棘枝果速冻后结块,阻塞脱果机和脱果效率低的问题,设计了预破碎沙棘脱果机.【方法】利用三维软件Solidworks和二维软件CAD设计整机结构及主要部件,对主要部件进行理论受力分析;采用正交试验设计,对影响脱果机脱果效率与破损率的因素进行分析,确定最优参数组合,并进行工厂试验验证.【结果】脱果中滚筒筛的转速对脱果率与破损率影响极为显著;打散装置转速与敲击装置转速对脱果率与破损率影响不大.各因素对脱果率与破损率的影响程度依次为:滚筒筛转速敲击装置转速打散装置转速.【结论】预破碎沙棘脱果机的最佳工作参数为:打散装置转速为36r/min、滚筒筛转速为239r/min、敲击轴转速为500r/min.脱果率与破损率分别可达到95%和7%.     

花生摘果技术及其设备的现状与分析

对目前花生摘果设备的主要摘果方式及原理进行了归纳总结.在此基础上对两种典型的花生摘果装置全喂入式花生摘果设备和半喂入式花生摘果设备的结构特点与工作原理进行了分析,指出中国现存摘果设备存在的问题,为今后进一步研究花生摘果技术及装置提供参考.     

介绍几种新型机械

<正>1.花生摘果机花生摘果机用于花生收获后带蔓直接摘果,可在田间地头灵活移动使用,摘果干净,果壳破碎率低,损失少,干湿茎秆都可用,工作效率高,脱粒干净。具有摘净率高、破碎率低、清选干净、工作效率高、整机结构合理、场地     

基于正交试验组合式螺旋板齿脱粒装置参数优化

为寻求组合式螺旋板尺脱离装置工作时最优参数组合,以脱净率、含杂率、破损率作为指标,利用4因素3水平的正交试验分析方法对螺旋板齿式脱粒装置的螺旋角度、滚筒转速、喂入量、排芯口压力工作参数及参数交互作用进行多因素分析。结果表明,对脱净率、含杂率、破损率影响的因素大小分别为螺旋角度、滚筒转速、喂入量、排芯口压力,最佳工作参数为喂入量3.1 kg/s、脱粒轴转速245 r/min、螺旋角9°、排芯口压力50 N。     

花生联合收获机关键装置技术研究

花生机械化联合收获是我国花生主产区收获机械化的发展方向,本文重点介绍了花生联合收获技术及机械装备的最新研究与发展现状。针对花生联合收获机收获过程中的"去土、夹持输送、摘果、输送分离"等环节的特点,系统分析了花生收获机的去土机构、夹持输送机构、摘果机构、输送分离机构等装置的关键技术与设计原理,旨在为我国花生收获机械的发展提供参考。     

梳齿式亚麻蒴果梳刷试验台的设计与试验

【目的】探索解决亚麻(胡麻)脱粒机存在的植株缠绕脱粒滚筒问题的有效方案,提升亚麻(胡麻)的机械化收获水平.【方法】为研究不同工作参数对亚麻(胡麻)机械化收获的影响,设计了梳齿式亚麻(胡麻)蒴果梳刷试验台.阐述该试验台的工作原理与组成结构,对关键零部件偏心摆动机构和梳刷装置进行了结构设计与动力学分析,并进行台架试验.以蓝亚麻(别名宿根亚麻)为试验材料,以蒴果的脱净率和破损率为评价指标,探讨梳刷装置转速、梳齿截面形状、梳齿间隙、导轨输送速度4因素对蒴果的脱净率和破损率的影响,分别进行单因素试验与多因素正交试验研究,获得了梳齿式亚麻(胡麻)蒴果梳刷试验台的最优工作参数,并进行了试验验证.【结果】SAS9.1软件分析表明:梳齿间隙、梳齿截面形状、梳刷装置转速和导轨输送速度4因素对蒴果的脱净率和破损率的影响都极为显著.以蒴果的脱净率较大、破损率较小为目标,得到的较优参数组合为:梳齿间隙为4 mm、梳齿截面形状为菱形、梳刷装置转速为10 r/min和导轨输送速度为0.16 m/s.对优化结果进行试验验证,结果显示脱净率为99.26%,破损率为5.33%.各因素对脱净率的影响由大到小依次为梳齿间隙、梳齿截面形状、梳刷装置转速、导轨输送速度;对破损率的影响由大到小依次为导轨输送速度、梳齿截面形状、梳刷装置转速、梳齿间隙.【结论】蓝亚麻植株经过试验台的梳刷可得到完整蒴果,梳齿式亚麻(胡麻)蒴果梳刷试验台为亚麻(胡麻)脱粒机的创新设计提供了一种可行性方案和研究依据.