小型割草压扁机压扁系统的试验研究

【目的】针对大中型牧草收获机械不能适应小地块种植的苜蓿收获作业,研制了一种可一次完成拨禾、切割、压扁、输送和集条铺放的小型割草压扁机.【方法】采用正交试验方法,依据牧草收获的农艺要求选取高压扁率和低碎草损失率为评价指标,进行了田间收获压扁性能实验,获得了方案的最优组合.【结果】作业过程中牧草的喂入量为2.089kg/s、压扁辊压扁间隙为4.0mm、压扁辊安装倾斜角度为15°时作业效果最好,压扁率为91.35%,碎草损失率为4.58%.【结论】这种小型割草压扁机基本符合山地、丘陵和梯田种植的苜蓿收获作业要求.     

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。     

手扶牧草收割机往复式切割器主要参数试验分析

通过系统的理论分析和田间试验,对手扶牧草收割机往复式切割器的主要参数进行试验研究,结果表明,往复式切割器可较好实现切割性能,切割速度可达2 m/s,作业速度1.1 m/s,割刀高50 mm,切割速度比1.88 m/s,刀齿间距76 mm。该手扶牧草收割机往复式切割器可实现割茬整齐,无撕裂、漏割、重割和堵刀现象;适于收割牧草、小麦等细秆作物。     

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。     

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。     

常柴4LYZ-2型油莱联合收割机

该机由常柴股份有限公司（0519—550218）生产。该机是轮式全喂入联合收获机械，适用于油菜、水稻和麦子的收获作业。主要特点：采用纵向动力竖切割技术，可将切割区和待割区有效分离以及采用柔性拨禾轮，拨禾、切割性能好，并可减少因“炸荚”而造成的油菜落粒损失；可在收获作业的同时进行秸秆粉碎还田。[第一段]     

不同刈割周期、留茬高度对4种柱花草属牧草产量的影响

利用正交试验研究了不同刈割周期、留茬高度对4种柱花草属牧草产草量的影响。试验表明,草种和刈割周期对草产量的影响显著,留茬高度对草产量影响不大,各因素对草产量的影响为:RA>RC>RB,即品系>刈割周期>留茬高度。极差分析得出各因素的最优水平为:A2品系,GC1581柱花草;B4留茬高度,40cm;C2刈割周期,60d。     

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。     

丘陵山地悬挂折叠式割草压扁机设计与试验

【目的】苜蓿是一种全球性栽培、适应性广泛、营养价值高、适口性优良的作物,被誉为“牧草之王”,是重要的饲草作物之一。压扁调制是提高苜蓿收获品质必不可少的环节,通过对苜蓿进行破节、裂皮、压扁、折弯等处理,实现其茎秆与叶片同时干燥,减少因叶片过干而造成的脱落损失,提高饲草质量。然而,现有大中型割草压扁机很难适应丘陵山地种植苜蓿的收获作业,小型割草压扁机存在压扁率低、损失率高等问题。为解决丘陵山地苜蓿机械化收获难度大、压扁率和损失率难以控制等问题,设计满足苜蓿切割、压扁调制、抛撒铺放等一体化作业的丘陵山地悬挂折叠式割草压扁机。【方法】对旋转切割装置、预紧力可调式压扁装置、液压起落折叠机构和安全装置等关键部件设计并确定工作参数。确定刀盘转速并分析了割刀作业效果,验证该刀盘转速作业下无漏割,且切割器的重合距离满足设计要求;确定折弯刀的结构参数且利用Ansys/Ls-dyna软件验证其切割效果优于直刀和扭转刀;确定调制辊转速和作业弹簧的尺寸及参数,并对压扁调制过程进行分析;根据田间收获作业状态需求和受力特性计算分析,选用压力10 MPa、Ф60/30-500液压油缸;计算确定安全拉杆脱钩力,以保证作...     

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。     

自动卸膜式残膜回收机捡拾齿和滚筒的优化

为了更好地解决破碎残膜难以回收以及残膜和土壤、根茬分离的问题,通过理论分析和试验对捡拾齿和滚筒进行优化设计。依据自动卸膜式残膜回收机的工作原理与作业要求,基于Adams运动仿真软件分析捡拾齿的运动特性,优化关键工作部件捡拾齿和滚筒的结构与参数,建立捡拾齿和滚筒的运动方程。通过捡拾率和卸膜率的正交试验和方差分析,确定影响捡拾率和卸膜率的因素和水平以及较优因素水平组合。试验结果表明,在滚筒直径800 mm,转动速度120 r/min,捡拾齿入土深度80 mm,轴向距离110 mm及周向个数为16的条件下,捡拾率最高;在卸膜辊转动速度为400 r/min及半径300 mm的条件下,卸膜率最高。该残膜回收机实现自动卸膜,不需停机卸膜,捡拾率达到89%,卸膜率达到95.4%,为新型残膜回收机的研究提供依据。     

饲用苎麻收获机切碎系统设计与试验

为解决饲用苎麻收获机工作中纤维缠绕切碎系统以及喂料不均匀导致标准草长率达不到国家标准的问题,设计了一种喂料间隙自适应的饲用苎麻收获机切碎系统,由喂入压辊部件和切碎部件组成。该切碎系统的喂入压辊部件采用浮动压辊实现喂料间隙随喂入量变化自适应调节,饲用苎麻在喂入压辊部件的夹持推送作用下,由高速旋转的平板型滚刀式切碎器（动刀）切碎。分析得到了影响标准草长率的主要因素有喂入压辊转速、切碎器转速、动定刀间隙。试制了切碎系统性能考核试验台并进行了多因素二次旋转正交组合试验。结果表明,切碎系统的最优工作参数组合为喂入压辊转速 159.16 r·min-1、切碎器转速 848.11 r·min-1、动定刀间隙 0.65 mm。优化模型与验证试验所得的标准草长率分别为 93.18%、92.96%,二者的相对偏差为 0.24%,满足饲用苎麻收获机作业要求。     

饲用苎麻收获机切碎系统设计与试验

为解决饲用苎麻收获机工作中纤维缠绕切碎系统以及喂料不均匀导致标准草长率达不到国家标准的问题，设计了一种喂料间隙自适应的饲用苎麻收获机切碎系统，由喂入压辊部件和切碎部件组成。该切碎系统的喂入压辊部件采用浮动压辊实现喂料间隙随喂入量变化自适应调节，饲用苎麻在喂入压辊部件的夹持推送作用下，由高速旋转的平板型滚刀式切碎器（动刀）切碎。分析得到了影响标准草长率的主要因素有喂入压辊转速、切碎器转速、动定刀间隙。试制了切碎系统性能考核试验台并进行了多因素二次旋转正交组合试验。结果表明，切碎系统的最优工作参数组合为喂入压辊转速 159.16 r·min-1、切碎器转速 848.11 r·min-1、动定刀间隙 0.65 mm。优化模型与验证试验所得的标准草长率分别为 93.18%、92.96%，二者的相对偏差为 0.24%，满足饲用苎麻收获机作业要求。     

基于虚拟正交试验的苹果苗木平茬机切割器参数优化设计

为获取砧木物理参数,分析平茬机切割装置切割原理,基于ANSYS LS-DYNA软件建立苹果砧木切割装置有限元模型,研究苹果苗木切割过程中工作参数与刀片参数的关系,以前进速度、锯盘齿数、切割转速为因素,以切割力和切割功率为指标,采用Design Expert动态响应软件优化结果切割器转速为4 200 r·min^-1,前进速度为1 km·h^-1,齿数为100齿数时,单组切割功率为1.801 kW,为苹果苗木平茬切割装置提供依据。试制苹果苗木平茬机,田间试验合格率高于95%,满足平茬的农艺要求。苹果苗木平茬切割装置的研究对实现苹果苗木平茬机械化具有重要意义。     

前置割草压扁机传动系统方案设计与主要参数确定

通过理论分析,选择了前置割草压扁机最佳传动方案,确定了合理的拨禾系统、切割系统和压扁系统的传动比以及传动效率等设计参数．该传动系统可一次性完成拨禾、切割、压扁铺条等一系列功能,简化了生产工序,提高了劳动生产率．     

棉秆切碎还田装置的设计与试验

为南方小面积田块棉秆切碎还田机设计了棉秆切碎还田装置。该装置由切割装置、扶秆装置、除茬装置组成,棉秆由扶秆装置喂入,从上至下依次被切断、除茬。将该装置挂接在土槽试验机上,对影响棉秆切割长度合格率、功耗和除茬率的主要因素,即机具前进速度、锯盘转速和导向槽口宽度进行了单因素试验和回归正交试验。结果表明:影响合格率与除茬率的因素大小依次为机具前进速度、锯盘转速、导向槽口宽度;影响功耗的因素大小依次是锯盘转速、机具前进速度、导向槽口宽度。利用规划求解进行参数优化,在棉杆长度合格率与除茬率分别不低于85%和90%的情况下,锯盘转速为860 r/min,机具前进速度为0.65 m/s,导向槽口宽度为60 mm时,功耗为5.91 k W。     

自走式不对行棉秆联合收获打捆机的设计与试验

针对棉秆收获效率低、压捆密度小等问题,设计一次进地可实现棉秆拔除、输送、切断、压缩和打捆作业的自走式不对行棉秆联合收获打捆机。该机具采用安装有V型齿板的不对行拔秆辊和清理辊配合作业,实现棉秆的不对行整株拔除作业,有利于提高棉秆的收获效率和拔净率;采用滚筒式铡切装置将棉秆长度切断成(20±5) cm,实现棉秆先切断后压缩打捆作业,有利于提高棉秆的压捆密度。根据棉秆的特性和收获要求,确定关键部件的参数并进行仿真,结果显示,设计的关键部件满足棉秆收获性能要求。田间试验表明:棉秆的不对行拔除、切断、压缩和打捆联合作业性能良好,满足棉秆机械化收获要求;棉秆切断长度合格率为95.24%,压捆密度为159.3 kg/m~3;当不对行拔秆辊旋转速度为390 r/min,不对行拔秆辊入土深度3 cm,机具行进速度1.2 m/s时,棉秆拔净率为97.83%,作业效率0.98 hm~2/h。     

SD5切丝机烟叶切丝工艺的优化

[目的]探索SD5切丝机最佳烟叶切丝加工参数,为提高烟叶切丝质量提供科学依据.[方法]分别对SD5切丝机的刀门压力、刀辊转速、修正系数、排链比速等因素进行优化,探讨其对烟叶切丝合格率的影响.[结果]刀门压力与切丝合格率相关,且呈—元线性关系;刀辊转速与切丝合格率关系显著,且呈一元二次关系;修正系数明显影响切丝合格率;排链比速与切丝合格率关系显著,呈一元二次关系;切丝合格率影响因素的主次顺序为：刀辊转速＞刀门压力＞排链比速＞修正系数.当刀辊转速为289 r/min、刀门压力为0.252 MPa、排链比速为0.9、修正系数为1.01时,切丝合格率达96.3％,可满足工艺要求.[结论]SD5切丝机设置不同参数,对切丝合格率有明显的影响.烟叶在切丝加工时对切丝机的各关键设备参数进行合理设置、有效控制,可达到稳定和提高切丝合格率的目的.     

苎麻茎秆机械分离过程力学建模与试验分析

现有苎麻茎秆机械分离技术主要核心工作部件是剥麻辊结构,试验以该核心工作部件为基础,构建了新型茎秆分离台架。苎麻茎秆分离过程是由折断和麻皮麻骨分离瞬时完成的,以此推导了辊齿对麻秆作用的折断能和分离能的关系表达式,分析了结构参数对茎秆分离的影响;在此基础上,对主要部件剥麻辊以辊转速、辊半径、辊齿数、啮合深度为试验因素,设置了L9(34)正交试验。结果表明,各因素对剥净率影响的高低排序为剥麻辊转速、啮合深度、剥麻辊齿数、剥麻辊半径,较优组合为剥麻辊转速900 r/min、啮合深度5 mm、剥麻辊齿数20个、剥麻辊半径120 mm,此时剥净率为98.42%。试验揭示了苎麻茎秆机械分离的机理,优化了剥麻技术的工艺参数,为剥麻技术的开发提供了技术支撑。     

玉米秸秆茎叶分离装置的设计与试验

【目的】设计玉米秸秆茎叶分离机械,为农业废弃物玉米秸秆的资源化利用提供技术支持。【方法】基于压扁碾搓法原理,设计了一种由压辊机构、剥辊机构、清理机构等组成的茎叶分离装置,以实现对玉米秸秆的茎叶分离,并采用含水率为21.68%的玉米秸秆对分离装置参数进行了正交试验优选。【结果】影响秸秆茎叶分离率的主次因素依次是压辊间隙、剥辊速比和压辊转速。玉米秸秆茎叶分离的优选方案为：压辊间隙8 mm,剥辊速比1.6,压辊转速200 r/min。在此条件下,玉米秸秆的茎叶分离率可达到92.9%。【结论】该装置可用于玉米秸秆的茎叶分离,有效提高了分离效果。