基于ANSYS Workbench的齿梳拨刀式油茶果采摘机拨果及花苞损伤仿真研究

油茶果机械采摘中花苞损伤已成为行业亟待解决的问题。文章在ANSYS Workbench里建立了拨刀装置和油茶果及油茶花苞相互作用的三维模型,仿真分析了拨刀装置与油茶果及油茶花苞的相互作用情况,旨在揭示齿梳拨刀式油茶果机械采摘中花苞损伤机理,获得采摘中较优的拨刀参数。通过仿真分析,得到油茶果脱落的临界条件为拨刀初速度5 m·s~(-1)、加速度2 m·s~(-2),而油茶花苞脱落的临界条件为拨刀初速度3 m·s~(-1)、加速度2 m·s~(-2)。其次分析在不同初速度和加速度状态下拨刀装置对油茶花苞的损伤情况,油茶花苞受拨刀击打后的最大等效应力和应变随加速度的增加呈略微减小的趋势,油茶花苞X方向的最大应变随加速度的增加呈略微增加的趋势,Y、Z两个方向的最大应变随加速度的增加呈略微减小的趋势。当拨刀厚度变为原来的1.5倍、2.0倍、2.5倍和3.0倍时,油茶果脱落的临界拨刀初速度分别为3.4、2.5、2.0和1.7 m·s~(-1);油茶果脱落的临界加速度分别为1.3、1.0、0.8和0.7 m·s~(-2)。仿真结果表明,随着拨刀厚度增加,油茶果脱落的临界速度和加速度降低,实用性增强。     

基于刚柔耦合的水稻脱粒滚筒仿真分析与试验

为降低4LZ–4.0型联合收割机机收作业中籽粒破碎率,提高清洁度,依托纵轴流差速分段式脱粒滚筒,设计了杆齿、弓齿和刀齿3种形状的脱粒元件,通过改变脱粒元件表面与籽粒碰撞时的接触状态,刚柔耦合成6种类型脱粒滚筒;基于冲量–动量定理对籽粒碰撞过程进行分析,通过仿真试验得到刚性杆齿和刚柔耦合杆齿与水稻籽粒谷物接触时籽粒所受法向力均值分别为28.4 N和22.3 N,籽粒所受切向力均值分别为14.43 N和8.74 N。以前滚筒齿形、前滚筒转速和前后滚筒转速差为影响因素,以水稻籽粒破碎率和未脱净率为评价指标进行3因素3水平正交试验。结果表明：前后滚筒转速差对破碎率的影响最大,前滚筒齿形对未脱净率的影响最大;试验得到的最优组合为前滚筒齿形为弓齿、前滚筒转速为600 r/min、前后滚筒转速差为100 r/min;与刚性脱粒元件相比,带有聚氨酯橡胶套的刚柔耦合脱粒元件可有效降低水稻籽粒破碎率,平均可降低18.5%。     

挤搓式玉米脱粒机

挤搓式玉米脱粒机是一种利用挤搓原理的宽板齿、低转速脱粒滚筒、栅格式凹板的玉米脱粒机。该脱粒机特点是脱净率高、破碎率低,适应玉米子粒含水率在13%～25%,既适合普通玉米脱粒,也适合种子玉米脱粒。该脱粒机的研制成功解决了我国长期以来种子玉米脱粒损失量大的问题。一、机     

鼓形与圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒功耗对比试验

为降低功耗,同时减少脱粒滚筒堵塞,提高水稻联合收获机收获效率,设计了一种鼓形杆齿式纵轴流脱粒滚筒,并对其功耗进行了仿真与试验研究。以具有相同外部尺寸的圆柱形杆齿式纵轴流脱粒滚筒为对照,以脱粒滚筒旋转轴总力矩为试验指标,进行了基于离散元法的对比试验,结果显示：相同喂入量下,2种结构的脱粒滚筒旋转轴总力矩存在明显差异,鼓形滚筒旋转轴总力矩小于圆柱形滚筒,且随喂入量增大,差异越大。与仿真条件一致的2种脱粒滚筒结构功耗对比台架试验结果表明,在喂入量为0.8~1.6 kg/s时,随喂入量增加,滚筒功耗增大,与相同外部尺寸的圆柱形滚筒相比,鼓形结构的脱粒滚筒功耗平均降低5%~15%。     

夏玉米直接脱粒收获技术的试验研究

以室内试验为基础,结合三年来的生产性试验,研究了夏玉米成熟期籽粒的脱水规律和脱粒质量与籽粒含水率、脱粒参数之间的关系。结果表明直接脱粒收获的适宜条件是:玉米籽粒含水率<30%,脱粒速度13.0～14.5 m·s~(-1)(400～450 r·min~(-1))。北京地区10月上旬夏玉米籽粒含水率能够降到30%左右。因此只要措施得当,可以实现夏玉米田间直接脱粒收获。     

施用氮磷钾不同配方肥对玉米产量的影响

为引导农民正确合理施肥,达到玉米生产高产出、少投入的目的,采用测土配方施肥3414试验设计方案,探索凤冈县氮、磷、钾不同配方施用对玉米产量的影响。结果表明,产量(Y)与N、P、K(分别表示为X1、X2、X3)的回归方程:Y=365.48+6.5443X1+5.8935X2+18.691X3+1.2307 X1X2-0.073X1X3-0.914 X2X3-0.508X12-0.411X22-0.452X32;最大施肥量为N=9.69 kg/667 m2,P2O5=3.64kg/667 m2,K2O=16.22 kg/667 m2,最大产量Y=559.53 kg/667 m2。最佳施肥量为N=9.71 kg/667 m2,P2O5=4.9 kg/667 m2,K2O=12.26 kg/667 m2,在此最优组合下,玉米产量为556.37 kg/667 m2。     

再生稻收割机刚柔耦合杆齿脱粒装置的设计与试验

目的 针对再生稻头季收获时籽粒和秸秆含水率较高,籽粒与稻穗的黏结力较大,采用传统刚性杆齿脱粒装置的收割机收获时会导致大量籽粒破碎的问题,在轴流式脱粒滚筒的基础上设计了一种刚柔耦合杆齿的脱粒滚筒。方法 采用EDEM仿真软件对脱粒过程进行仿真模拟,通过后处理获得3种不同杆齿(刚性、柔性、刚柔耦合)对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力;以夹带损失率、破碎率和未脱净率为评价指标,分别以不同滚筒转速下的单因素和以滚筒转速、水稻籽粒含水率、杆齿种类为因素的三因素三水平进行不同杆齿的正交台架验证试验。结果 EDEM仿真结果表明,在滚筒转速分别为650、750和850 r/min时,3种杆齿对籽粒的平均法向打击力和切向揉搓力均表现为刚性杆齿最大、柔性杆齿最小。单因素试验结果表明,刚性杆齿脱粒装置的籽粒破碎率明显高于柔性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的破碎率均很高,分别为1.632%、1.925%和2.564%;柔性杆齿脱粒装置的未脱净率和夹带损失率明显高于刚性杆齿脱粒装置和刚柔耦合脱粒装置,在滚筒转速为900 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的未脱净率均很低,分别为0.286%、0.071%和0.240%,在滚筒转速为850 r/min时,柔性杆齿、刚性杆齿和刚柔耦合杆齿的夹带损失率均很低,分别为1.595%、0.729%和1.341%。正交试验结果表明,影响籽粒夹带损失率和破碎率的因素顺序依次为杆齿种类 > 滚筒转速 > 籽粒含水率,影响未脱净率因素的顺序依次为杆齿种类 > 籽粒含水率 > 滚筒转速。结论 相同条件下,刚柔耦合脱粒装置能够在保证籽粒脱净率的前提下,降低籽粒破碎率。研究结果可为再生稻收割机脱粒装置的设计与田间应用提供参考。     

基于能量守恒的柔性脱粒动力学分析

为降低刚性脱粒滚筒的刚性冲击所带来的水稻籽粒破损,基于能量守恒定律,分析并设计了一种作用柔和、冲击力相对刚性滚筒小的柔性脱粒滚筒.结果表明,脱粒过程中将脱粒齿质量看作集中于齿端时,其脱粒相当质量为脱粒齿总质量的33/140,柔性脱粒能降低打击力.对脱粒齿打击过程进行有限元分析,并对解析值与数值解进行了比较,两者拟合性好,说明所设计的柔性滚筒符合降低打击力、减少谷粒破损的要求.     

低喂入量玉米柔性脱粒装置的设计与试验

为解决含水率在30％以上的玉米在籽粒直收时破碎率和未脱净率高的问题,设计一种低喂入量玉米柔性脱粒装置试验台,选取导流角、滚筒转速和脱粒间隙为试验因素,以破碎率和未脱净率为试验指标,对玉米进行了单因素试验和响应雨试验并使用Design·Expert软件分析获得脱粒最佳参数.单因素试验结果表明:所选试验因素对试验结果有显著影响,对于柔性滚筒,当导流角增大,玉米籽粒破碎率先减小后增大,未脱净率随导流角增大而减小;滚筒转速增大玉米籽粒破碎率先减小后增大,未脱净率随转速增大而减小;脱粒间隙增大,玉米籽粒破碎率和未脱净率均为先减小后增大.响应面试验鲒果表明,当导流角为68°、滚筒转速223 r·min-1、脱粒间隙为33 mm时,最优脱粒效果为破碎率2.49％,未脱净率为0.171％.     

5TY-10A型玉米种子脱粒机的研制与试验研究

5TY-10A型玉米种子脱粒机是与玉米种子加工成套技术相配套的关键设备。该机采用钉齿滚筒式脱粒装置、穗轴抛送装置和吸气式风选初清装置,可一次完成玉米种芯分离,破碎率和夹带损失率均低于国家标准。生产试验研究表明,玉米果穗最适宜在含水率17%～20%时进行脱粒,玉米果穗脱粒时应采用较低的滚筒转速,最适宜滚筒转速为540r/min,其籽粒破碎率控制在1%以下,各项指标完全满足玉米籽粒脱粒的技术要求。     

纵轴流双滚筒小区育种脱粒分离装置设计与试验

田间试验机械化是提高作物育种工作效率的关键环节,是获得正确育种试验结果的重要措施。根据小区育种小麦收获试验要求,设计了一种由钉齿式圆柱滚筒与短纹杆—板齿锥型滚筒组成的纵轴流双滚筒小区育种脱粒分离装置,通过论述该装置总体配置方案,完成其关键部件(脱粒滚筒、分离滚筒)结构与运动参数设计计算,确定脱粒滚筒的平均直径为450 mm、分离滚筒的直径为430 mm,两者的转速分别在764-892 RPM和888-1 022RPM,计算得出分离滚筒的脱粒元件数为36个,且装置适宜的喂入量需小于2.7 kg/s。利用该装置进行了育种小麦脱粒分离试验结果表明,当喂入量由1.8 kg/s向2.6 kg/s变化,脱粒滚筒转速为760 RPM、分离滚筒转速为1 020RPM时,装置脱粒损失率为0.32%-0.36%、种子破碎率为0.51%-0.62%、籽粒含杂率为2.48%-2.92%。研究表明,纵轴流双滚筒小区育种脱粒分离装置针对物料脱粒难易程度能够实现有序脱粒作业,其脱出物料分布均匀,有较强的适应性,各项技术指标均达到国家标准要求。     

油菜分段收获脱粒分离功率消耗试验研究

研究油菜分段收获条件下脱粒分离功率消耗与喂入量、脱粒滚筒圆周线速度、脱粒间隙和脱粒滚筒结构形式之间的关系.对脱粒分离装置实际功耗峰值和实际功耗均值进行了4因素3水平正交试验,结果表明:喂入量1.4 kg/s,滚筒转速650 r/min,脱粒间隙20 mm和钉齿6排脱粒滚筒消耗的功率最小,其中喂入量和脱粒滚筒转速为影响脱粒分离功率消耗的主要影响因素;方差分析表明喂入量、脱粒滚筒转速、脱粒间隙和脱粒滚筒形式对实际功耗峰值和实际脱分段功耗均值影响均不显著.     

钉齿滚筒对不同含水率玉米的脱粒试验与分析

为研究改进后的轴流式钉齿滚筒对不同含水率玉米进行脱粒的效果,以川单417号玉米为对象,选取了脱粒线速度、脱粒间隙和玉米含水率为因素,以未脱净率、破碎率和夹带损失率为指标,进行了单因素试验与3因素3水平的正交试验。结果表明,随着玉米含水率的增加,未脱净率、破碎率会呈指数式增长;夹带损失率变化不显著,可能主要与栅格凹板的孔径有关;当玉米含水率高达30.70%时,对应最佳脱粒线速度为6 m·s^-1,脱粒间隙为45 mm,其未脱净率为4.01%,破碎率为5.54%,夹带损失率为2.05%。     

施力方向与加载速率对藠头种子力学特性的影响

以大叶藠（Allium chinense G.Don）为研究对象,利用质构仪对藠头种子横向X轴、侧向Y轴和纵向Z轴进行压缩与剪切试验,考察不同施力方向及不同加载速率对藠头种子力学特性的影响。试验结果显示：藠头种子X、Y、Z方向的压缩极限载荷分别为89.20~139.20、120.70~294.70、101.40~184.60 N;加载速率分别为20、40、60、80、100 mm/min时,藠头种子的弹性模量均值分别为1.65、1.07、1.89、2.01、1.85 MPa,X、Y、Z方向的弹性模量均值分别为2.65、1.30、1.13 MPa,藠头种子的切断力均值分别为20.05、12.74、11.23、14.02、16.72 N,最小切断力为6.12 N,X、Y、Z方向的切断力均值分别为11.06、18.07、15.73 N。研究结果表明,施力方向与加载速率对藠头种子的极限载荷、弹性模量和切断力均有显著影响（P<0.05）,藠头种子Y方向有较好的抗挤压和抗剪切能力。     

玉米联合收割机的调整与保养

正1.机作业前准备1.1部位调整1.1.1脱粒装置。主要是检查、调整脱粒间隙和滚筒转速,在籽粒不出现过高的破碎率前提下,调高脱净率和生产率。调整脱粒间隙要注意左右两边一致,转动滚筒对纹杆逐根检查,对订齿逐排检查,按照要求进行调整滚筒转速要与脱粒间隙相配合,原则是在保持脱净率的前提下采用最低转速和最大脱粒间隙。1.1.2发动机。发动机是保证机械正常运行的核心部件,因此在运行之前     

稻麦脱粒装置脱出物分布模型的三维数字仿真

从脱粒装置分离出来的脱出物包含有子粒、杂余等,其在振动筛或振动板上呈三维分布.在用MAT-LAB数字信号处理软件的样条插值法对其进行仿真的基础上,建立脱出物及其中子粒的三维曲面物理模型和数学模型.结果表明:模型能较好地反映脱出物和子粒的实际分布情况,筛面XOY上任一点的Z值,即脱出物或子粒的质量,可根据数学模型求出,从而为改善分布提供了依据.     

油菜轴流脱粒装置作业参数对损失率及产尘浓度的影响

针对油菜收获机械在工作过程中产生大量粉尘，危害人体健康、污染环境等问题，对油菜轴流脱粒装置作业参数对脱粒损失率和呼吸性粉尘浓度峰值的影响进行了试验研究。以滚筒转速、脱粒间隙、钉齿间距为试验因素，以脱粒损失率、呼吸性粉尘浓度峰值为试验指标，进行二次回归正交旋转组合试验，建立了各因素与脱粒损失率、呼吸性粉尘浓度峰值之间的回归模型，分析了各因素对指标的影响并对各因素进行优化。结果表明：各因素对脱粒损失率的影响大小顺序为：脱粒间隙>滚筒转速>钉齿间距；各因素对呼吸性粉尘浓度峰值的影响大小顺序为：钉齿间距>脱粒间隙>滚筒转速。对试验所得最优参数进行验证试验，结果显示，当滚筒转速548 r·min^-1、脱粒间隙19.4 mm、钉齿间距150 mm时，脱粒损失率为0.47%，呼尘性粉尘浓度峰值为31.62 mg·m^-3，脱粒损失率相对误差为2.13%，呼吸性粉尘浓度峰值相对误差为4.59%。相对误差较小，优化模型可靠。研究结果可为农作物收获机械的降尘、除尘方案设计提供参考。     

单纵轴流脱粒滚筒的设计与性能试验

针对4LZ–3.0型联合收割机在水稻喂入量和草谷比较大时脱粒滚筒易堵塞的问题,设计了一种单纵轴流脱粒滚筒。该滚筒主要由喂入螺旋装置、辐条、辐盘、脱粒杆齿、排草板组成。脱粒时水稻由搅龙经输送槽输送至喂入螺旋装置处,经螺旋装置叶片轴向输送至脱粒杆齿滚筒进行脱粒。为探讨螺旋装置喂入适应性能,通过单头、双头和三头螺旋装置的选型试验,选定了三头喂入螺旋的脱粒滚筒,以滚筒转速、导向板倒角、脱粒间隙为因素,籽粒破碎率和未脱净损失率为性能评价指标,运用回归分析方法建立了该脱粒系统的数学模型,优化确定了其最佳工作参数组合。试验结果表明:当滚筒转速为800 r/min、导向板导角为23.7°、脱粒间隙为20 mm时,籽粒破碎率为0.113%,未脱净损失率为0.071%。     

不同种植方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响

以‘邯郸5316’为供试材料,采用裂区田间试验设计,主区为3个播种方式:条播(B1)、穴播(B2)和撒播(B3);副区为4个施氮量处理:不施氮(N0)、138 kg·hm~(-2)(N1)、207 kg·hm~(-2)(N2)和276 kg·hm~(-2)(N3),研究不同播种方式和施氮量对滴灌冬小麦生理特征及产量的影响。结果表明:扬花期是滴灌冬小麦光合特征值最大时期,其中穴播的平均群体光合速率(CAP)、P_n、G_s和T_r最高,分别达4.71 g·m~(-2)·s~(-1)、20.69μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.41 mmol·m~(-2)·s~(-1)和7.37 mmol·m~(-2)·s~(-1),撒播的C_i最大,为505.28μmol·mol~(-1)。N2处理下的CAP、P_n、G_s、C_i和T_r最高,分别达5.10 g·m~(-2)·h~(-1)、17.34μmol·m~(-2)·s~(-1)、0.34 mmol·m~(-2)·s~(-1)、4.75 mmol·m~(-2)·s~(-1)和377.47μmol·mol~(-1)。组合处理中B2N2的平均CAP、P_n、G_s和T_r最大,B3N2的C_i最大。SOD活性大小为B2B1B3,其不同施氮量处理表现为N2N1N3N0;MDA含量大小为B3B1 B2,其不同施氮量处理表现为N0N1N3N2,即穴播和N2处理下的SOD酶活性最高而其MDA最低。不同播种方式下的产量大小表现为:B2B1B3,B2比B1和B3分别增加9.63%和16.17%;各施氮处理的产量大小表现为:N2N3N1N0, N2比N0、N1和N3分别增加49.98%、24.14%和14.92%。组合处理中以B2N2的产量最大,达9 144.75 kg·hm~(-2),其次是B1N2,为8 715.89kg·hm~(-2)。     

NPK不同配比施用对茶叶产量的影响探索

通过对NPK不同配比施用对茶叶产量的影响的研究,试验结果表明:茶青Y=292.1389+11.9551X1+28.6766X2+23.4163X3+0.1297X1X2-0.1058X1X3-0.053X2X3-0.2493X21-2.0434X22-0.8857X23。最大施肥量为N=23.51kg/667m2,P=7.471kg/667m2,K=11.37kg/667㎡,最大产量Y=672.91kg/667㎡;最佳施肥量为N=22.80 kg/667m2,P=7.35kg/667m2,K=11.1kg/667m2,在此最优组合下,可信度达95%的置信区间茶叶产量为672.68kg/667m2。N肥的当季利用率在"2"水平时最高,为22.57%;P肥的当季利用率在"1"水平时最高,为43.57%;K肥的当季利用率在"2"水平时最高,为45.64%。