全喂入式再生稻收割机的设计

针对再生稻头季人工收获劳动强度大,履带式收割机收获碾压率高影响再生季萌发和产量的问题,研制了一种全喂入式再生稻收割机,可一次完成再生稻头季收割、输送、脱粒清选、秸秆粉碎和自卸粮等作业环节,根据再生稻收割机设计要求,对整机割幅、喂入量、前进速度、功率和传动路线等技术参数进行了设计计算。采用高地隙四轮驱动底盘,离地间隙≥600 mm,选用水田实心窄轮,轮宽125 mm,保证车轮行走在水稻行间,减少收获时对稻茬的碾压。田间试验结果表明,再生稻收割机碾压率比履带式水稻收割机降低了27.5%,再生稻产量增加了14.6%。     

全履带式再生稻收割机行走底盘碾压率的模拟与分析

为减少全履带式再生稻收割机收获再生稻头季时行走底盘对留桩的碾压率(履带碾压面积与收割面积的比值),以利于提高再生季水稻产量、并改善再生季稻米品质,基于履带式车辆设计理论,以割幅Z、轨距B、履带接地长度L、履带宽度b、转向半径R0、底盘中心轴线与割台割刀纵向距离X为影响因素,建立了全履带式再生稻收割机行走底盘结构模型及其田间直行转弯碾压模型,以种植行距i,株距c,穴径br的水稻为对象,对上述各参数对碾压率的影响规律进行了分析,结果表明,其他参数相同条件下,直行时,碾压率δ1随割幅Z与履带宽度b的比值增加而减小;转弯时,全履带式再生稻收割机碾压率δ2随转向角度θ增大而减小,随转向半径R0的增大而减小;碾压率不受底盘中心轴线与割台割刀纵向距离X的影响;轨距B以及割幅Z与轨距B之差为行距和株距的公倍数时有利于减少碾压率;在相同接地比压条件下,割幅Z增加有利于减少碾压率。为减少碾压率,全履带式再生稻收割机结构设计时,在满足接地比压前提下,应减少履带宽度b和接地长度L,增大割幅Z,轨距B取行距和株距的公倍数,割幅Z与轨距B之差为行距和株距的最小公倍数,采用回转式行走路径;结合田块形状与面积,优先选用较大转向半径R0;在农艺上,建议水稻种植行距与株距有整数倍关系。     

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。     

双电机履带式水稻收获机底盘自动导航系统设计与试验

针对人工操作履带式收获机进行再生稻头季收获碾压率高、对行稳定性差,以及现有电动履带式机械大田作业精度低等问题,设计一套双电机履带式底盘自动导航系统并进行了试验验证.以自主设计的用于水稻收获的双电机履带式底盘为基础,基于田间滑移模型推导了底盘转向半径与两侧驱动电机转速关系,并设计了自动导航模糊控制器.采用双天线RTK-G...     

浅谈脱粒机使用与保养技术

一、脱粒机的工作原理脱粒机一般由喂入装置、脱粒装置、分离装置、清选装置、输送装置和机架等组成。脱粒时,谷物由人工铺放到喂入台上,经喂入台送入脱粒装置,由滚筒脱粒。脱粒后的长茎秆从出草口被抛出。谷粒及杂余混合物从凹板的空隙落下,轻杂余被风扇产生的风力吹出机外,粮食落入出粮口后流出。设计有2级滚筒的机型,谷物经第1级滚筒脱粒后进入第2级滚筒,进行第2次脱粒,提高了脱粒净度,与普通机相比具有较高的脱净度。具有风扇和清选筛2种清选装置的机型,在风力清选的基础上,     

小区小麦育种联合收获机试验研究

根据小麦育种试验种子收获方法和农业技术要求,通过理论分析和田间试验,研制出小区小麦育种联合收获机。该机可一次完成切割、脱粒、分离、清选、集粮等全部作业。以喂入量、滚筒转速、吸杂风机转速为因素,以脱粒总损失率、脱粒破碎率、分离含杂率为评价指标进行作业性能试验。结合正交试验,应用综合平衡法得出了该机作业时各参数的最优方案为：喂入量0.3 kg·s-1,滚筒转速1 350 r·min-1,吸杂风机转速1 000 r·min-1。以该最优组合作业参数进行田间试验,结果表明,该机平均脱粒总损失率为0.43%,平均分离含杂率为15.03%,平均脱粒破碎率为0.48%,装置罩壳残留率为0,符合小区小麦育种收获要求。     

4LZD-2.0大豆联合收割机

南京农机化研究所和星光农机股份有限公司研制的4LZD-2.0大豆联合收获机,配置大豆低割装置,对地面适应性好,损失率低,受到大豆种植大户的一致好评。长期以来,在我国大豆收获主要采用稻麦联合收获机作业,据田间测量表明,由于机器参数、部件结构不适合收获大豆等原因造成的收获损失高达10%。自2013年起,经过课题组成员的努力,成功设计试制出了4LZD-2.0大豆联合收获机,在普通稻麦联合收获机基础上,设计了适合于大豆收获的低割装置,保证割台随地面仿行,对割台参数进行优化，减少割台损失。对脱粒清选系统进行参数优化，减少破损率。通过田间试验表明，该机能实现大豆低创要求，损失率小，破碎率低。     

4.5 m矮盘式秸秆饲料收获机割台的设计

针对国内秸秆饲料收割机械割幅小、适应性较差、收获效率低、可靠性差等问题,通过三维实体建模技术设计了4.5 m矮盘式秸秆饲料收获机可折叠割台。该割台由变速器、折叠装置、分禾器、喂入滚筒和切割器等组成,利用折叠装置可实现4.5 m宽幅割台的折叠运输,同时提高了割台的收获效率;割台专用变速器实现了同轴不同转速的输出,提高了割台传动系统的可靠性和紧凑性,对国内4.5 m以上大割台的设计具有重要的参考价值。     

4LBZ-120型半喂入式联合收割机

正半喂入式联合收割机是指割台切割下来的作物仅穗头进入脱粒滚筒脱粒的联合收割机。这种收割机保持了作物茎秆的完整性,减少了脱粒、清选的功率消耗,并且作业效率高,油耗低,节约能源。4LBZ-120型半喂入式联合收割机简化了割台及输送机构,具有对环境要求低、耗能少、制造成本低、工作效率高、轻巧灵活、操纵简单、维修方便等特点,适应山区、丘陵地区及小田块的小麦、水稻机械化收割作业。     

弓齿滚筒式割前脱粒装置的试验研究

本文在对比各种滚简式割前脱粒装置特点的基础上,选择、试验了不加气吸的下脱式弓齿滚筒脱粒装置。试验表明,本装置对霜前、霜后较难脱的粳稻均有较强的脱粒能力,总损失在2％以上,功率比较特别低,为0.83～1.12HP/kg/s,为传统型脱粒装置的1/5.5,轴流型的1/10,夹持半喂入型的1/3.6。它的主要缺点是断穗率过高,并且在茎杆中央带小量穗头。文章对试验重复次数的合理选择,从置信区间的角度进行了探讨,认为以5次为宜,代替了通常的3次。     

大豆联合收获机清选装置与关键技术研究进展

清选装置是大豆联合收获机完成脱粒混合物清选分离的主要设备,其工作性能决定大豆机收的清选作业水平。目前,中国专用于大豆机收的清选装置较少,联合收获机主要采用筛子-气流式清选装置,但该类清选装置与大豆特性的匹配性较低,导致大豆机收清选损失率和含杂率较大。从清选装置与关键技术2个方面综述大豆联合收获机清选装置的研究现状,结合当今世界联合收获机清选装置的先进技术进行总结,分析现阶段中国大豆机收清选装置研究的不足之处,并展望大豆联合收获机清选装置的发展趋势。     

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%。     

4LZ-1.0联合收割机排出物组成的测定

分析4LZ-1.0型联合收割机的清选效果及脱粒后混合物的组成,可有针对性地对清选装置进行创新设计,为此在田间试验过程中,对排出物进行取样,并分类进行测量与统计。统计分析结果表明,在脱粒后的混合物中,成熟谷粒质量约占90%,经过清选后,轻杂物全部得到清除,清选损失小于1%,但含杂率达4.9%;通过对千粒重的测量分析,在脱粒后的混合物中,谷粒、瘪谷及短茎秆数量比例为793∶205∶2。因此,对4LZ-1.0联合收割机的改进设计时,要在保证较小值的清选损失前提下,把降低含杂率作为主要设计目标,所测定的清选前混合物的数量比例关系可为运用离散单元法进行清选力学分析提供依据。     

小型水稻联合收割机高自净脱粒装置设计与分析

为解决现有通用小型联合收割机脱粒装置内高残留的问题,选定农广4LZ-0.8小型联合收割机脱粒装置为原型机进行改进设计,为满足育种收获低混种的农艺要求,对脱粒装置底部曲面进行了改进,并采用了全程气流辅助清理和扬谷器清理的组合方式,解决了原有搅龙与刮板输送造成高残留的缺陷。设计了脱粒试验台进行试验,以喂入量、导向风管入口风速、扬谷器转速为试验因素,以脱粒装置内谷粒残留量为性能评价指标,先进行不同风速下最大喂入量的单因素试验,以确定试验因素范围,再运用回归分析方法建立了脱粒装置清残留的数学模型,优化确定了最佳参数组合。试验结果表明:当喂入量为0.6 kg/s;导向风管入口风速为12 m/s;扬谷器转速为1 000 r/min时,装置内整体残留量为0.18 g。     

杆齿-栅格凹板单轴流脱粒分离装置性能的试验研究

利用自行设计的杆齿—栅格凹板组成的脱粒分离装置,在实验室内对水稻进行单因素脱粒试验,分析出滚筒转速和喂入量的变化对夹带损失、总损失、未脱损失、糙米率以及功率消耗的影响规律,该种装置具有滚筒转速对脱粒损失的影响比较明显,喂入量对茎秆破碎程度和功耗的影响较大的特点。     

水稻脱出物旋风清选分离筒中籽粒分离效率分析

旋风分离清选适用于小型水稻联合收割机,在保证清选损失率小的前提下,降低含杂率是设计的关键。为探寻分离筒中气流和籽粒两相流动规律,选取水稻脱出物中谷粒、颖壳、瘪谷、杂穗等为研究对象,利用Fluent软件对4LZ-0.8型水稻联合收割机清选系统中的旋风分离清选装置进行三维数值仿真模拟,分析不同工况下清选模型中各组分籽粒的运动轨迹,计算其分离效率。并以低损试验条件下谷粒清洁率为主目标进行台架试验,对最优模型进行了试验验证,评价扬谷轮转速、吸杂风机转速和分离组件距入口高度三因素与装置清选性能之间的影响关系,通过建立回归模型,进行多目标优化求解,得到较优参数组合:当扬谷轮转速为1 163 r/min,吸杂风机转速为1 920 r/min,分离组件距入口高度为63.26 mm时,预测所得谷粒清洁率为99.26%,可为清选装置再设计提供参考。     

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。