油菜联合收获机分体组合式割台的设计

针对油菜联合收获机割台损失大和脱离滚筒因油菜茎秆高粗导致脱离装置出现堵塞的问题,在传统割台具有切割与推送系统的基础上增设了一种对茎秆具有初步切断和脱粒分离功能的油菜联合收获机分体组合式割台,并采用运动学和动力学方法分析确定了割台的复合式推运器和拨禾轮等关键部件参数。试验结果表明:设计的分体组合式割台集成了切割、拨禾、分禾、推送、初步切断茎秆和脱离的功能,可将油菜茎秆切断为长度小于450mm的短茎秆,能有效避免油菜茎秆堵塞脱离滚筒,提高脱离滚筒内部物料流动的通畅性,保证联合收获机的稳定性和适应性。     

油菜联合收割机的割台参数优化

割台损失是油菜籽粒损失最严重的部分,影响了油菜收获作业的质量和效率。为了解决这一问题,本文首先采用单因素试验方法得出拨禾轮水平位置、拨禾轮垂直位置、拨禾轮转速分别对损失率、喂入量的影响,在单因素试验的基础上运用Box-Benhnken中心组合试验方法对割台结构参数和运动参数进行试验研究,以拨禾轮水平位置、拨禾轮垂直位置、拨禾轮转速进行三因素三水平二次回归正交试验,建立响应面数学模型,分析各因素对收获效果的影响,同时对影响因素进行优化。结果表明:拨禾轮水平位置、垂直位置和转速对损失率都有一定的影响,而对喂入量影响显著的只有拨禾轮转速,响应面试验结果与单因素试验结果相一致;对割台损失率影响显著的顺序为拨禾轮垂直位置拨禾轮转速拨禾轮水平位置;割台最优工作参数组合为拨禾轮水平位置50 mm、拨禾轮垂直位置1 056 mm、拨禾轮转速30 r/min。在该最优条件下,割台损失率的优化值为0.97%,实测值为1.01%,喂入量的优化值为8.35 kg/s,实测值为8.48 kg/s,且实测值与优化值的相对误差小于5%。该研究结果的优化值可为油菜联合收割机割台结构优化设计和作业参数优化提供参考。     

凸轮滑道式油菜梳脱滚筒设计与试验

为改善油菜联合收获机梳脱滚筒的梳脱性能,提出并设计了一种凸轮滑道式油菜梳脱滚筒。从提高梳脱率和优化果荚抛送后割台收集率的角度出发,将梳脱拨指运动过程分为梳刷、抽离和缓冲摆动3个工作段,通过设定各工作段梳脱拨指的摆动规律,确定了凸轮滑道的曲线方程。以拨指没有摆动规律的圆滑道为对照,开展了梳脱滚筒梳脱性能试验,验证了凸轮滑道式梳脱滚筒的梳脱性能优于圆滑道梳脱滚筒,当喂料速度为0.6 m/s、滚筒转速为260 r/min时,凸轮滑道式梳脱滚筒的梳脱性能加权平均数达到峰值44.0%,比圆滑道最佳工况高10.7%。     

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。     

联合收获机割台拨禾装置的设计与运动学仿真

以某联合收获机割台的拨禾装置为研究对象,基于Pro/E软件建立其几何模型并导入ADAMS进行合理简化,添加约束、载荷和驱动得到其虚拟样机模型,并在此基础上进行运动学仿真。通过建立不同驱动,对不同工况下的拨禾装置进行仿真分析,获得拨禾装置的作用范围等相关参数。结果表明,只有当拨禾轮的拨禾速比λ1时,运动轨迹才为余摆线,形成闭合扣环从而使弹齿能够向后推送作物茎秆;当拨禾轮的拨禾速比为1.55时,拨禾轮作用程度最接近最佳作用程度,此时可以避免不必要的落粒损失且满足正常工作要求;拨禾轮的最大和最小前移距离都随拨禾速比的增大而增大,禾轮的前移范围为0.00～0.38 m。     

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。     

小议水稻联合收割机正确调试、安全作业方法及异地作业注意事项

一、水稻联合收割机正确调试 1、割台螺旋滚筒的调试 当收割长势较差的水稻时,螺旋滚筒叶片应向割台底部靠近些,反之间距应调大些。一般以水稻能推送到中间输送装置为宜。通常调试为滚筒叶片与割台间距10毫米左右为合适。2、拨禾轮的调试根据水稻的长势不同,对拨禾轮进行调试。如水稻株高,茎秆粗等,拨禾轮调高些。反之,调低些。     

油葵割台分禾扶禾收集槽的设计与台架试验

针对国内目前缺少油葵专用割台而现有稻麦割台兼收油葵时割台损失率高的问题，设计了一种带落粒回收装置的油葵专用割台。在阐述该割台工作原理的基础上，为探索方案可行性并确定具体参数，设计了一套结构参数和工作参数均可灵活调节的试验台架，围绕割台关键部件尤其是分禾扶禾收集槽，对其结构参数和工作参数进行理论分析和台架试验研究，确定最优参数。试验结果表明，该割台可以实现对油葵植株及葵盘的分禾、扶禾、拨禾、割断和输送等功能，最优参数组合为：大翼板倾角130°，翼板间高度差30 mm，割台前进速度为0.8 m·s^-1时，拨禾轮转速为40 r·min^-1，对应的拨禾速比λ值为1.3；在该最优参数组合下，试验台架的损失率不超过1%，试验效果理想，达到了有效控制割台低损失的目的，研究结果为后续割台样机的设计试制奠定了基础。     

4SY-1.8型油菜割晒机的设计

根据油菜收获的农艺要求,针对油菜人工收获效率低下和联合收获损失较高的情况,设计了一种实现油菜分段收获的4SY-1.8型油菜割晒机,确定了该机的主要结构和工作过程,进行了输送系统、分禾装置和切割装置等关键部件的结构设计与参数分析.研制的集成伸缩滚筒、立辊和输送带构成的输送系统,可实现油菜茎秆铺放宽度约为1000mm的中间...     

优质油菜成套机械

一、油菜割晒机 该油菜割晒机适合各种油菜割晒作业,尤其适合南方小面积移栽油菜割晒作业,与联合收获机底盘配套,由动力传动机构、拨禾轮、切割装置、悬挂装置、横向输送装置、纵向输送装置组成,完成油菜割晒与铺放作业。油菜割后呈鱼鳞状铺放于田间,便于摊晒,便于后续捡拾作业。     

小型水稻联合收割机旋风分离清选试验

针对4LZ–0.8型小型水稻联合收割机在清选过程中存在的清选损失较大以及连续作业时湿物料易堵塞问题,对其分离清选装置进行了改进设计。改进后的装置由物料输送机构、扬谷器、旋风分离清选筒以及吸杂风机组成,去除了原有刮板抛送机构,在旋风分离筒中加装了半球体分离组件,改物料径向进入分离筒为切向进入。利用自制旋风分离清选试验台,以扬谷器转速、吸杂风机转速、分离组件距入口高度为试验因素,以谷粒清洁率和清选损失率为性能评价指标,运用回归分析方法建立了清选系统的数学模型,优化确定了最佳参数组合。试验结果表明:当扬谷器转速为1 133 r/min,吸杂风机转速为2 609 r/min,分离组件距入口高度为51 mm时,谷粒清洁率达到98.93%,清选损失率为0.035%。     

小型油菜联合收获机双风道气流清选装置的设计与试验

针对油菜收获脱粒清选中损失率与含杂率较高的现状,设计了一种配套小型油菜联合收获机的双风道气流清选装置,主要由圆盘分选筛、斜面集料器、清选筒、离心风机等组成。利用圆盘筛旋转产生的离心力作用对油菜脱出物进行初次筛分,分选得到的籽粒与小杂余的混合物,由斜面集料器收集滑入清选筒内,离心风机的运转使清选筒内产生负压气流,形成双向风道气流,对籽粒进行二次清选。基于流体动力学基本方程进行了双风道气流清选参数设计,利用ANSYS进行清选流场数值仿真分析,在自制试验台架进行了多因素正交试验。将油菜脱出物含杂率、清选筛转速和离心风机转速作为主要因素,通过单因素试验与正交试验,用清洁率与损失率对选定因素进行分析,得到最优清选方案。理论分析、数值模拟与试验结果基本吻合。结果表明:在喂入量为0.1 kg/s时,对于含杂率为15%的油菜脱出物,清选筛转速为50～80 r/min、离心风机转速为1 700～1 900 r/min时,清洁率为95.0%～98.5%,清选性能较好;含杂率为5%、清选筛转速为60 r/min、离心风机转速为1 800 r/min时,清选性能最优,清洁率达98.2%,含杂率小于4.2%。     

油菜收获圆盘式切割器的设计与性能试验

为了寻求减少油菜联合收获机割台损失的途径,设计了一种适应油菜收获的圆盘式切割器。利用摆锤冲击试验机,研究单株油菜的生物物理特性,得出适合油菜切割的高度为200～400 mm。运用自制的自走式切割试验装置,对影响切割功耗和落粒损失的切割速度、切割高度、刀盘倾角等进行了单因素和多因素正交试验。单因素试验结果表明,在切割转速700 r/min,切割高度300 mm,刀盘切割倾角10°时,其切割功耗为30.19 W,落粒损失为1 162粒。正交试验结果表明,切割转速750 r/min,切割高度250 mm,刀盘切割倾角10°,装置前进速度0.4 m/s,刀片6片为最佳参数,与正交5号试验相近,其切割功耗36.39 W,落粒损失895粒。     

可调间隙脱粒分离装置的设计与试验

针对联合收割机田间收获时喂入量不稳定导致收获性能欠佳的问题,提出通过调节脱粒间隙以适应不同喂入量工况的解决斱案。为实现脱粒间隙可调节,基于4LZ–1.0型小型联合收割机,设计了一种直径可调的脱粒滚筒。滚筒由主轴、齿杄、间隙调节机构、间隙控制机构等部件组成。通过间隙控制机构驱动间隙调节机构,改变脱粒滚筒直径,实现脱粒间隙调节,间隙调节范围为10～40 mm。以喂入量、滚筒转速、脱粒间隙为影响因素,以未脱净率、夹带损失率、含杂率为评价指标进行脱粒性能试验。通过回归分析,分析了各因素对装置脱粒分离性能的影响,幵根据综合评价回归斱程分析得出了不同喂入量下的较优滚筒转速及脱粒间隙。喂入量小于0.876kg/s时,滚筒转速应匹配700 r/min的低速档,喂入量大于0.876 kg/s时,应匹配1 300 r/min的高速档。     

基于工作小臂的履带式林木采育机越障能力分析与研究

为了提高履带式林木采育机的林地越障能力,在履带式林木采育机的基础上加装越障工作小臂。基于D-H法建立采育机杆系的运动学模型,通过计算获得加装工作小臂条件下林木采育机的理论越障高度。在ADAMS环境下进行动态仿真,对各仿真相关的运动学参数进行分析,并将理论、仿真数据与实测采育机越障高度数据进行比较,验证林木采育机杆系运动学模型的正确性及其越障能力的提升程度。结果表明:在斗杆全收回状态,采育机整机抬升角度为13°,越障高度为693 mm;在斗杆全伸开状态,采育机整机提升角度为6.3°,越障高度为330 mm。加装越障工作小臂的履带式林木采育机能够满足林区越障要求,为实现和满足其上山入林作业,更有效地翻越障碍物提供了理论依据。      

基于刚柔耦合虚拟样机模型的收获机振动舒适性仿真分析

采用SolidWorks、有限元分析软件与RecurDyn相结合的方式建立收获机的人-机-路面系统的刚柔耦合虚拟样机模型,以驾驶员全身振动加权加速度均方根值为评价指标,仿真模拟收获机在水稻、小麦以及油菜田行驶时的振动舒适性。结果表明,行驶速度、路面硬度、竖割刀的添加对收获机振动舒适性影响较大,路面硬度越大、收获机行驶速度越快,人体的主观不舒适性感受就越强烈;竖割刀的添加增强了人体的不舒适感。     

单平行多杆式油菜钵苗移栽机构的设计及优化试验

为了解决黏重土壤油菜移栽时易出现钵体入土困难、栽植速度缓慢的问题,设计了单平行多杆式油菜钵苗推苗式移栽机构。该机构由曲柄摇杆机构和平行四杆机构组合而成。平行四杆机构上端短杆固定,长杆通过连杆与曲柄连接,并随曲柄的转动前后摆动,在开沟装置完成开沟后,从水平方向上将油菜钵苗进行推苗移栽。在曲柄长度为20 mm,转速为90 rad/min的条件下,通过建立运动学模型和开展Matlab运动仿真,对机构的杆件长度、前进速度等关键参数进行分析和优化,并通过正交试验得到最佳参数组合为：机具的行进速度0.4 m/s;平行四杆机构中长杆长度为400 mm;连杆长度为150 mm;连杆与长杆铰接点位于上端往下110 mm。根据程序数据显示,最优组理论株距为205 mm,推苗距离为70 mm。样机土槽试验表明,机具在实际作业中平均栽植株距为194.82 mm,与农艺要求的株距(200 mm)误差率为7.18%,运行稳定,移栽效果好。     

油菜联合收获机串并联组合式液压驱动系统设计与试验

针对传统油菜联合收获机运动部件多、机械传动路线长且结构复杂等问题,设计了1套应用于4LYZ-1.8型油菜联合收获机的串并联组合式双泵多马达液压驱动系统,通过液压系统测试确定了负载敏感系统节流阀开度与转速间关系;采用正交试验研究割台复合推运器转速、脱粒滚筒转速、抛扬机转速、强制喂入轮转速对负载敏感系统总功耗的影响;开展功耗分析试验对主要工作部件所在回路的功耗进行测量。正交试验方差分析表明:脱粒滚筒转速对负载敏感系统总功耗影响极显著,割台复合推运器转速、旋风分离筒入口风速对总功耗影响显著。液压回路功耗分析试验表明:油菜平均喂入量为1.5kg/s时,割台平均功耗为1.68kW,强制喂入轮平均功耗为1.00kW,脱粒滚筒平均功耗为5.11kW,抛扬机及输送装置平均功耗为2.28kW,风机平均功耗为1.80kW。田间试验表明:串并联组合式双泵多马达液压驱动系统可适应油菜联合收获机的作业要求,能根据不同作业工况实现无级调速。     

再生稻割穗机的设计与性能试验

以拆除插植装置后的高地隙乘坐式插秧机底盘为动力底盘,在其上增设割台、输送槽、集穗箱以及第二动力等装置,设计一种专用于再生稻穗头收获的高地隙割穗机。对该高地隙割穗机的割幅、生产率、行走功率等主要工作参数进行理论计算,对其螺旋推运器、割台、输送装置等主要工作部件的结构及运动参数进行分析,并试制割幅为1.6m、理论喂入量为1.8kg/s的样机。以"两优28"、"黄华占"水稻品种为试验对象,在试验田对该割穗机进行收获及稻茬碾压性能田间试验。结果表明:该机田间碾压率≤25.15%,割茬高度在250~650mm间无级调节,纯工作效率约为0.24hm2/h,满足再生稻穗头收获作业要求。