玉米秸秆打捆机仿形弹齿式捡拾装置主要技术参数选择与结构设计

随着化石能源日益枯竭,对生物质能源利用和开发已成为各国研究重点。玉米秸秆作为生物质能源重要组成部分,具有易燃烧优点。针对我省玉米垄作种植模式,造成机收后大量散碎秸秆落入垄沟无法有效收集利用,我们研究制造了仿行弹齿式玉米秸秆捡拾装置,经过实验证明该装置捡拾干净,遗漏少,可靠性好。本文介绍了玉米秸秆打捆机仿形弹齿式捡拾装置主要技术参数选择与结构设计。     

秸秆捡拾粉碎掩埋复式还田机设计与试验

针对黄淮海地区存在玉米秸秆量大、后续播种难度大等问题,设计了一种秸秆捡拾粉碎掩埋复式还田机,能一次完成秸秆捡拾、粉碎、输送和开沟掩埋等作业。应用典型弹齿滚筒式捡拾装置工作原理,通过弹齿捡拾秸秆过程的分析,确定了弹齿滚筒式捡拾装置的导轨中心线轨迹和捡拾相位,并对弹齿进行了基于实际作业情况的运动学分析,其运动轨迹与速度变化规律能够满足捡拾秸秆的需求。采用动定刀支撑切割方式粉碎秸秆,并利用粉碎腔体内的高速气流和置于腔体后侧的挡草板,实现秸秆掩埋还田比例调节和部分秸秆抛撒还田。开沟装置、秸秆输送导向装置出草口和圆盘覆土装置从前向后依次布置,顺序完成开沟、秸秆入沟和覆土掩埋工序。田间试验表明,当作业速度为3 km/h时,秸秆捡拾率为93.5%,粉碎长度合格率为92.6%,开沟深度稳定性系数为95.0%,秸秆入沟率与预先设定的掩埋比例基本一致,各项技术指标满足技术要求。     

秸秆捡拾切碎机设计与捡拾器的仿真分析

为了解决农作物秸秆的收集处理问题,设计了一种秸秆捡拾切碎机,介绍了该装置的总体设计以及工作原理。对弹齿滚筒捡拾器的工作原理进行了详细的设计分析,运用adams软件对弹齿滚筒捡拾器进行运动学仿真分析,来实现对其设计的优化。     

弹齿滚筒式捡拾装置参数分析与仿真

对弹齿滚筒式捡拾装置的工作过程进行了理论分析与运动仿真研究.应用ADAMS建立了捡拾装置模型,通过运动学分析对捡拾装置的相关设计参数进行了改进设计,得出了影响因素变化时对弹齿运动状态的影响规律和弹齿滚筒式捡拾装置合理的凸轮盘滑道廓线设计方法,以及一定结构参数下捡拾装置的最优工作参数匹配,并与试验台试验进行了比较.结果表明,仿真分析结果与试验结果基本一致,证明了采用仿真分析捡拾装置工作过程的可行性.     

指盘式残膜回收机捡拾机构设计

为了解决秋后地膜难回收的问题,在国内外残膜回收机具的基础上,设计了一种指盘式残膜回收机。阐述了该机总体结构及工作原理,并对弹齿式捡拾机构进行分析,得出机具不同前进速度下弹齿式捡拾机构的输膜轨迹。对弹齿式捡拾机构进行正交试验,结果表明,当捡拾机构转速为80 rmin、机具行进速度为0.8 ms、弹齿入土深度为20 mm时,弹齿式捡拾机构可以达到较优作业效果。      

弹齿滚筒式捡拾装置弹齿的静力学分析

针对弹齿滚筒式捡拾装置在工作过程中弹齿变形现象,对弹齿滚筒式捡拾装置弹齿进行静力学分析,以寻求解决的途径。通过对捡拾装置弹齿在3个工作阶段上的载荷进行分析后,获得各工作阶段弹齿的受力简图,通过比较判断出在捡拾升运阶段弹齿受力比较复杂。以9KJ-1.4A型压捆机捡拾装置为实例,经过计算在有随机载荷和无随机载荷时弹齿齿臂末端的应力情况,得出结论:在没有随机载荷的情况下,齿根处应力远小于其许用应力,弹齿产生弹性变形,有足够的强度;当有随机载荷时,对弹齿产生冲击,若随机载荷过大,垂直于弹齿轴向的分力大于24N,则弹齿会产生塑性变形。对捡拾装置进行静力分析,可为捡拾装置整体结构优化设计供理论依据。     

基于两段收获的弹齿式花生捡拾机构研究

为解决花生两段式机械收获过程中因花生捡拾装置存在植株"壅堆"与"抛起"而造成掉果损失的问题,结合相应的花生收获农艺和植株物理机械特性,针对滑道式弹齿滚筒式捡拾装置,根据弹齿在捡拾、举升、推送和空回4节拍中实现的理想摆动姿态和运动规律,以捡拾装置护板半径最小为主要目标,采用非支配排序遗传算法NSGAII进行了弹齿、曲柄、滑道和护板等多元件整体优化设计和机构参数优化,分析了弹齿、曲柄、护板等构件参数变化对目标函数的影响。根据4个工位中弹齿摆动特点,设计凸轮滑道中心线轨迹方程,运用Matlab编程获得滑道中心线轨迹,并采用非均匀三次B样条曲线对凸轮滑道轮廓线进行平滑处理。通过ADAMS动力学与运动学仿真,获得捡拾过程中齿端运动轨迹,通过分析确定了空回工位采用五次多项式过渡方式。根据设计结果制作弹齿滚筒式花生捡拾装置。通过样机运转试验、花生捡拾性能试验表明,新型弹齿式捡拾装置用于花生捡拾过程中,不存在植株"壅堆"与"抛起"问题;通过响应面分析法及试验,获得捡拾装置最优工作参数为:前进速度V为48.0 m/min,转速N为53.1 r/min,离地高度H为-7.4 mm。在花生植株含水率15%~17%的两段收获条件下,花生植株捡拾率为98.9%,掉果损失率为2.5%。     

弹齿滚筒式捡拾装置的研究与发展

对捡拾装置进行深入研究对我国提高捡拾压捆机的工作性能、实现牧草收获机械化具有重要的现实意义。为此,介绍了捡拾装置的类型及特点,简述了国内外弹齿滚筒式捡拾装置的研究状况,分析了我国弹齿滚筒式捡拾装置发展中存在的主要问题,提出了发展对策及建议,从而为我国弹齿滚筒式捡拾装置的研究与发展提供参考。     

气吸式残膜回收除杂一体机试验研究

针对现有残膜回收机捡拾率低且回收后的残膜中含有大量碎土块、秸杆等杂质的问题,通过增设割膜装置、吸膜除杂装置、集膜装置,研制了一种气吸式残膜回收除杂一体机。本文以前进速度、弹齿链转速和风机转速为试验因素,以残膜的捡拾率为试验指标进行实地试验,结果表明各试验因素对残膜捡拾率的影响由大到小为:弹齿链转速>前进速度>风机转速。通过正交试验极差分析和方差分析得出,当前进速度为5 km/h,弹齿链转速为225 r/min,风机转速为1900 r/min时,残膜的捡拾率为91.6%,残膜含杂率为10.5%。研究结果可为残膜回收设备研发提供理论依据。     

秸秆回收式玉米收获机割台设计与试验

针对玉米收获后玉米秸秆散落,二次捡拾含杂率高,造成环境污染与资源浪费等问题,提出一种秸秆回收式玉米收获机割台装置。割台装置分上下两部分:上层部分主要有摘穗齿轮箱、摘穗装置、拨禾轮以及分禾器;下层部分主要有秸秆切茬装置和揉切装置。对秸秆回收式割台装置的揉切装置和切茬装置进行试验研究,对揉切装置的动刀片和动刀主轴静力学分析后,制作样机并进行田间试验。试验结果表明,秸秆回收式玉米收获机割台的落地籽粒损失率为1.84%,果穗损失率为1.71%,籽粒破损率平均值为0.73%,秸秆的平均留茬高度为96.2 mm,秸秆揉切长度合格率平均为90.04%,秸秆回收率达95.78%,主要性能指标达到预期试验目标,本研究为秸秆回收式玉米收获机割台设计和改进提供了理论参考。     

残膜回收机弹齿式捡拾机构的设计及试验研究

捡拾机构是残膜回收机的重要工作部件,主要是完成对残膜的挖掘作业。为此,设计了一种弹齿式捡拾机构,确定了设计要求与基本结构,并对其进行运动学分析。为了寻找几何参数和工作参数在不同组合时对机构的影响,进行了试验研究。结果表明:最优水平组合为弹齿转速750r/min、弹齿入土深度80mm、出膜倾角3 5°。该弹齿式捡拾机构结构简单,加工制造方便,工作性能稳定。     

自走式捡拾高留茬切割装置设计与试验

针对含水率高的作物需要晾晒2~3天后再进行秸秆捡拾打捆的需求,研制了自走式捡拾高留茬切割装置。以4L-4.0型稻麦联合收获打捆复式作业机为样机,将拨禾轮更换为新设计的捡拾装置,对捡拾幅宽、弹齿间距、喂入量匹配及反转机构进行了分析和设计,实现田间秸秆的捡拾打捆和高留茬作物的切割回收。与目前市场上的牵引式捡拾打捆机相比,设计的自走式捡拾高留茬切割打捆机灵活性更好、适应性更强,实现了一机多用。     

扇形秸秆捡拾装置的研究与设计

针对玉米秸秆的利用,设计了一种齿链式扇形秸秆捡拾输送装置。介绍了该装置总体结构、工作原理、主要结构及总体方案和技术参数的确定。     

螺旋齿辊式秸秆调质装置性能试验

利用所研制的螺旋齿辊式秸秆调质装置试验台,采用调质齿辊差速转动方式对摘穗后玉米秸秆进行压裂、破节的连续调质正交试验,分析了调质齿辊工作间隙、调质齿辊转速及秸秆喂入速度对秸秆调质性能的影响.试验结果表明,调质齿辊工作间隙对秸秆调质作业性能影响显著,最优参数组合为调质齿辊工作间隙2 mm,调质齿辊转速65 r/min,秸秆喂入速度4 km/h.     

弹齿滚筒式捡拾器捡拾性能试验

在弹齿滚筒式捡拾器试验台上,以紫花苜蓿为捡拾对象,滚筒转速、机器前进速度和牧草含水率为试验因素,功率消耗与捡拾损失率作为性能检测指标,进行了正交试验和弹齿端部加速度试验,旨在探索弹齿滚筒式捡拾器的工作参数、结构参数与牧草收获条件对捡拾性能的影响。试验结果表明:凸轮廓线对捡拾器工作性能有较大影响;滚筒转速和牧草含水率均对捡拾器工作性能影响极显著,机器前进速度对工作性能影响显著;捡拾器工作性能的影响因素主次顺序为滚筒转速、牧草含水率、机器前进速度,最佳性能参数组合为滚筒转速42 r/min、机器前进速度4.0 km/h、牧草含水率15.1%。弹齿端部加速度频谱分析表明:在滚筒转速、机器前进速度保持一定的情况下,随着牧草含水率的增加,弹齿端部加速度呈上升趋势,捡拾器功率消耗增加,捡拾效率下降。     

基于COSMOSMotion的弹齿滚筒捡拾器运动仿真

介绍了弹齿滚筒捡拾器工作原理,运用SolidWorks软件建立和装配弹齿滚筒捡拾器的实体模型,运用COSMOSMotion运动仿真软件对弹齿滚筒捡拾器机构进行了运动仿真,得出了弹齿滚筒捡拾器弹齿尖的运动和力学曲线,对曲线进行了一定的推理分析,为进一步的弹齿滚筒捡拾器外形尺寸和机构参数的改进奠定了理论基础。     

花生捡拾联合收获机捡拾装置优化设计与运动学分析

针对我国目前花生捡拾联合收获中捡拾率低、落果率高及易堵塞的主要问题,结合现有的主要捡拾装置,进行装置的运动学分析与参数优化,解决作业中出现的关键难题。该花生捡拾装置主要包括花生秧果引导器、捡拾运动轨道、弹齿护板和捡拾弹齿等,花生秧果引导器通过带立式座轴承安装固定在机架上。为此,对主要机构的主要参数进行优化设计,并通过对捡拾弹齿进行运动学分析,建立漏捡区域的数学模型,通过理论分析完成捡拾装置旋转速度和整机行进速度的合理匹配,完成运动参数优化。研究结果对花生联合收获机的摘果装置的研究和发展具有一定的借鉴与参考价值。     

弹齿对辊式玉米根茬收获机的设计与试验

玉米根茬是一种极具开发性的清洁生物质燃料,为充分利用玉米根茬,研制了一种玉米根茬收获机。其采用偏置式铲刀、弹齿对辊式根茬捡拾与根土分离机构,一次性完成玉米根茬的挖掘、捡拾、脱土等收获环节。为此,以玉米根茬挖掘率和脱土率为性能指标进行田间试验。试验表明,研制的玉米根茬挖掘收获机性能满足使用要求,解决了人工挖掘劳动量大了田间焚烧造成土壤板结和环境污染等问题,为我国生物质资源利用的农业装备制造业提供了技术装备支撑。     

链齿式残膜回收机捡拾机构参数优化及试验

针对链齿式残膜回收机捡拾效率不高、工作性能一般等问题,设计了一台链齿式残膜回收机。首先,介绍了工作原理和结构设计;然后,运用Design-Expert8. 060软件,采用Box-Behnken试验方法,以捡拾转速、入土深度、捡拾齿周向间距、捡拾齿轴向间距为影响因素,以捡拾率为响应值,进行了四因素四水平的响应面试验及回归方差分析,分析各因素对链齿式残膜回收机捡拾装置的捡拾率的影响程度,并对各个因素进行优化。试验结果表明:影响捡拾率程度的大小依次为捡拾转速>捡拾齿轴向间距> C捡拾齿周向间距>入土深度;当捡拾转速91. 41r/min、入土深度143. 48mm、捡拾齿周向间距91. 49mm、捡拾齿轴向间距32. 31mm时,残膜的捡拾率达到91. 02%,相对误差较小。     

齿带式和弹齿滚筒式捡拾器性能对比试验研究

针对油菜分段收获作业中的捡拾损失率和捡拾作业效率问题,以齿带式捡拾器和弹齿滚筒式捡拾器为对象,进行了同条件下的捡拾损失率以及捡拾效率对比试验。结果表明:在机具正常作业水平下,齿带式捡拾器的平均捡拾损失率为6.25%,弹齿滚筒式捡拾器的平均捡拾损失率为5.5%且捡拾效率优于齿带式捡拾器。随着机具作业速度增加,弹齿滚筒式捡拾器的捡拾损失率升高更加明显,而齿带式捡拾器捡拾损失率升高幅度较低。这表明其更适合与大喂入量联合收获机配套,完成平整田块的高速捡拾作业。