玉米收获机剥皮质量影响因素与处理方法

玉米生产过程中，玉米收获机实现了快速普及，机械化收获显著提升了玉米收获效率，有利于争抢农时，保证粮食品质。剥皮装置是玉米联合收获机的重要功能结构，能实现在玉米摘穗后将果穗表面的苞叶去除，减少了机械收获后的作业工序。从玉米收获机的应用实际情况出发，分析了剥皮装置的技术特征与工作原理，介绍了剥皮质量评定的关键参数，分析了剥皮质量的影响因素，并就剥皮装置的典型故障给出了合理处置方法。     

小型玉米收获机的设计与试验

针对云南地区地形特点、玉米种植模式及玉米品种,根据现有玉米收获技术设计了小型玉米收获机,阐述了整机、传动系统、摘穗装置、剥皮装置、切碎还田装置的设计及特点。对整机部件进行合理配置,使整机的设计结构紧凑;摘穗辊采用金属与橡胶两种材料结合的方式,能够有效降低摘穗过程中玉米果穗的损伤率;对剥皮装置进行设计及优化改进,有效提高了玉米苞叶剥净率,降低了玉米果穗的损伤率及玉米籽粒破碎率。田间试验表明:机具作业状态符合玉米收获机行业标准,平均损失率为3.5%,苞叶剥净率为88.6%,籽粒破碎率≤1%,回转式切碎装置对玉米秸秆的切碎效果较好,可为云南地区的玉米收获机械化发展提供借鉴。     

基于知识工程的玉米果穗剥皮装置设计

收获机械结构复杂多样，使用季节性强，且用户多样性、定制化需求特征明显，传统研发模式存在设计周期长、效率低和质量难以保证等问题。本文以玉米联合收获机果穗剥皮装置为研究对象，根据剥皮装置结构特征、技术参数和性能评价指标之间的关系，提出了基于知识工程的玉米果穗剥皮装置设计方法。首先明确剥皮装置设计流程，制定模块化设计方案，按照功能划分为专用件模块、通用件模块和标准件模块，其中专用件模块为剥皮装置核心组成部件，主要包括剥皮辊、压送器，通用件模块包括喂入辊、输送机构、排杂器、传动机构和果穗回收机构等，标准件模块包括传动件、连接紧固件和轴承等。然后按照标准、规范和约束范围，建立剥皮装置相关设计知识库，分析玉米品种特性、作业形式、传动方案、结构参数和工作参数之间的数学关系，同时利用框架式表示法对剥皮装置进行分解，建立自顶向下的谱系层次结构。基于果穗运动学和动力学分析，融合文献资料、试验数据和专家经验，建立了剥皮装置工作性能评价模型，包括苞叶剥净率评价模型、籽粒损失率评价模型和籽粒破碎率评价模型。基于Visual Studio平台，融合知识库、推理机、评价模型和系统人机界面，开发了基于知识工程的玉米剥皮装置设计系统，实现用户需求参数输入下设计参数的实时计算输出及参数评价。基于上述研究，以TPJ16型玉米果穗剥皮装置参数为例，在交互界面输入功率7.5kW、喂入量16.6t，计算获取剥皮装置关键结构参数和运动参数，并进行设计参数的性能评价，求解结果表明该剥皮装置的苞叶剥净率为96.01%，籽粒破碎率为1.42%，籽粒损失率为3.25%。     

五因素玉米剥皮试验装置与试验设计研究

以黄淮海地区为代表的一年两熟制地区,由于玉米可生长期短、收获时间紧,收获时果穗含水率较高,摘穗时易产生断茎,且苞叶与果穗贴合紧密,剥皮作业质量效果较难保证,剥净率与啃穗率、脱落籽粒破损之间矛盾突出。目前,对高含水率(≥40%)果穗剥皮装置的系统理论与试验研究均较少,因而本文设计了5因素玉米剥皮试验装置,可以进行槽型布置和平面布置两种剥皮装置的室内试验。通过调整压送器与剥皮辊距离、剥皮辊倾角、剥皮辊转速、压送轮转速及剥皮辊组合形式等关键因素水平,以苞叶剥净率、啃穗落粒率和籽粒破损率为评价指标,进行多因素多水平正交试验,确定剥皮装置的最佳参数组合,为玉米联合收获机剥皮装置选型和参数设计提供依据。     

自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为有效解决我国现有技术玉米联合收获机没有多功能玉米秸秆综合利用功能的缺陷,满足不同地区和用户对玉米秸秆利用的不同需求,实现玉米联合收获机的大范围跨区作业,设计了4YZD-4型自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机。该机采用板式摘穗单元组成上层果穗收获台,滚筒式切割器、秸秆输送铺放搅龙、浮动单双辊混合压送机构组成下层秸秆收获台,秸秆切碎还田装置和抛掷装置与整机底盘独立安装,能一次性完成玉米果穗收获、果穗剥皮和集箱,玉米秸秆切割、集条铺放、切碎还田、切碎回收、旋耕灭茬的联合作业功能,为我国大中型玉米穗茎兼收联合作业机械的研发提供了技术依据和应用实例。     

约翰迪尔6488玉米果穗联合收获机

约翰迪尔6488玉米果穗联合收获机是约翰迪尔公司在吸收国内外玉米果穗联合收获机先进技术的基础上，自主研发的玉米收获机械。该机设计新颖，在剥皮、茎秆粉碎处理等方面进行大胆创新，适合我国玉米种植的农艺要求。该产品通过黑龙江省农机试验鉴定站的检测，各项性能指标均达到或优于国家有关标准的要求。     

4YZP-2型自走式玉米收获机设计与试验研究

针对我国现有玉米联合收获机集成度不够、剥净率不高、生产效率较低、秸秆破碎效果差等突出问题,研制出适宜黄淮海地区不同行距的玉米机械化联合收获机。通过调研并借鉴已有技术,应用三维建模和机械优化设计理论,创制出平滑V型对置式拨禾链轮摘穗机构,确定了秸秆与装置相互作用的技术参数,分析了升运与果穗喂入量的动态关系,设计出短距集中式升运装置,发明了W型橡胶辊与铸铁辊间隔式剥皮装置,建立了玉米果穗在剥皮过程中受力情况的力学模型。集成设计出的两行自走式玉米收获机经山东省农业机械试验鉴定站检测,总损失率小于2.5%,生产率大于0.25hm2/h,摘果率高于9 5%,满足工作要求。     

丘陵山区玉米果穗剥皮装置设计与试验

针对现有丘陵山区小型玉米收获机在复杂田间环境收获果穗时,存在适应性差、剥皮装置籽粒损伤率高、剥净率低等问题,设计了具有双液压姿态调整的剥皮装置,其剥皮辊采用鱼鳞+双螺旋式橡胶辊组合,在提高剥净率的同时,减小了籽粒损失率。对玉米果穗剥皮装置进行了性能分析和参数优化,以便达到降低籽粒损失率、提高果穗剥净率的目的。采用二次回归正交组合试验方案,以剥皮辊转速、作业行驶速度、剥皮装置与水平面倾角以及压送装置转速为试验因素,以籽粒损失率和果穗剥净率为试验指标进行试验,建立参数优化数学模型。利用Design-Expert中Optimization模块进行优化,结果表明:当剥皮辊转速为853.081r/min、行驶速度为0.799 955m/s、倾角为16°、压送装置为500r/min时,籽粒损失率为0.204 945%,剥净率为98.1179%。为方便样机的加工与制作,对优化参数进行圆整处理,即剥皮辊转速为850r/min,行驶速度为0.8m/s,倾角为16°,压送装置为500r/min,并进行样机试验,结果表明:优化参数满足山地丘陵地区玉米果穗收获相关技术要求。     

基于不同机型的玉米收获机升运器设计试验研究

为使玉米收获机升运器在大量玉米果穗喂入下能够快速、有序地实现最大化运输,解决升运时存在的果穗含杂和果穗损伤问题,设计了一种玉米收获机升运器。升运器运输方式确定为反转输送方式,果穗升运时进行受力分析确定刮板宽度,果穗脱离刮板后进行抛送运动分析确定果穗落入剥皮装置的竖直位移。4YZB-4C与4YZB-6A玉米收获机升运器因在果穗升运过程中常含有玉米断茎秆,以不同方式除杂(4YZB-4C机型带有动刀和风机除杂,4YZB-6A机型带有离心式风机和拉草辊除杂)为研究对象,以这两种升运器在卸料时果穗做斜抛运动出现的果穗损伤和除杂功能作为试验指标,自制试验台进行试验。结果表明:4YZB-6A型玉米收获机升运器带有离心式风机在除杂功能方面优于4YZB-4C型玉米收获机升运器,果穗损伤程度略高。     

5YPJ型玉米剥皮机设计

我国玉米收获机械化研究起步晚且发展缓慢,玉米剥皮是玉米机械化收获中最薄弱的环节。玉米剥皮机械的研发尤其是与玉米收获机相配套的剥皮机械,仍处于起步阶段。针对现有类型的与玉米联合收获机配套的剥皮装置进行改进和优化设计,开发一种5YPJ型玉米联合收获机剥皮装置,解决玉米联合收获机剥皮装置存在的玉米苞叶剥净率低,子粒损失率、破碎率过高的问题,并提高与玉米联合收获机配套适应性。      

刀盘式马铃薯削皮装置设计与试验

国内马铃薯净菜和鲜切产品的需求巨大，针对我国马铃薯加工和机械化去皮技术发展滞后的问题，设计了一款刀盘式马铃薯削皮装置，可实现马铃薯的切削、排屑和排料等作业。利用该装置进行削皮试验研究，结果表明，削皮效果影响程度依次为刀盘转速＞削皮时间＞尺寸规格＞单次喂入量。最佳切削工艺参数为中型马铃薯（90 mm＜长径≤120 mm，200 g＜单个质量m≤400 g），一次喂入4 kg，以325 r/min加工50 s，在此加工参数下，基于图像处理的削皮评分94.1，损耗评分89.6，损伤评分99.3，综合评分94.3。      

播期对不同玉米品种生长发育及产量的影响

通过调整播期，研究影响玉米生长发育和产量形成的气候因素，尤其是高温条件。试验选取京农科728、登海618、郑单958和先玉335共4个主栽玉米品种为材料，分别在2019年6月5日（T1）、6月15日（T2）和6月25日（T3）3个播期处理种植。结果表明，4个玉米品种的生育期，随着播期的推迟均不同程度延长。成熟期干物质积累量，4个玉米品种的叶片和茎秆在不同的播期没有明显差别，但籽粒和穗4个品种干物质积累量早播处理比晚播处理积累量大，可能是因为早播处理比晚播处理时段的温度要高。在玉米穗粒数、百粒质量和产量上，品种和播期处理对其影响达极显著水平。品种和播期处理对穗粒数、百粒质量和产量表现出极显著的交互作用。京农科728、登海618、郑单958和先玉335品种的穗粒数、百粒质量和产量最大值均为T2处理，最低均为T1处理，在产量性状上可能是因为T1处理在开花授粉阶段正好遇到连续高温天气，导致T1处理结实性较差。由此可见，在玉米生长发育和产量形成时，高温对其影响较大，在没有遇到高温的情况下，适时早播对玉米产量的提高将更有利。      

马铃薯清洗去皮一体机改进设计

针对马铃薯去皮过程中存在的一次性去皮率不高的问题，设计了一种马铃薯清洗去皮一体机，建立了马铃薯清洗去皮机的三维模型，重点对去皮装置和渣水过滤循环系统的关键部件进行了结构优化设计，以实现马铃薯去皮机的高效低耗作业。该设备结构形式适用于我国南方冬种马铃薯的去皮加工作业，去皮效果好，能对马铃薯去皮过程中产生的废弃物进行过滤回收，具有节约用水和便于操作等优点。      

薯类作物去皮技术及设备研究进展与展望

去皮是薯类作物加工过程中重要工序之一，对于后续加工产品的质量有重大影响。综述了国内外去皮技术现状，分析比较常见去皮方法的特点，详细介绍4种可用于薯类作物的削皮设备结构及原理，并分析削皮设备的优缺点，提出该领域的未来发展趋势。      

4YZP-3型自走式玉米收获机设计

针对黄淮海地区和冬麦区玉米栽种特点,借鉴已有的经验,研制了4YZP-3型自走式玉米联合收获机,并介绍了整体机型、传动系统和关键部件的结构设计和技术特点。割台部分采用新型拨禾链分离装置,可将不对行玉米植株及时抓取并稳定送入到摘穗装置中;对剥皮机进行了优化设计和合理配置,大大提高了果穗剥净率,降低了籽粒破碎率和损伤率。田间试验和分析表明:其各项性能指标均符合玉米收获机行业标准,研究成果可为玉米收获机械的研究和发展提供借鉴。     

自走式玉米籽粒联合收获机优化设计

针对高含水率玉米籽粒收获的要求，在现有纵轴流玉米收获机成熟机型的基础上，研制柔性低损伤玉米摘穗和输送装置，并研制脱粒、分离和清选装置，优化传动和驱动系统，实现自走式玉米籽粒联合收获机的优化提升，使其适合玉米籽粒收获作业。      

夏威夷果脱皮装置关键参数设计

针对目前夏威夷果脱皮装置存在需先分级后脱皮、多是半自动、果径要求一致、效率低、合格率低、破损率高等缺点,研制一种螺旋对辊挤压式自适应脱皮装置。采集885个夏威夷果样本,测取带皮及脱皮果实三个方向上的果径,统计检验证实三径在0.05水平上均服从正态分布且相互之间在     

马铃薯连续机械式去皮机优化与试验

分析了现有马铃薯去皮机的结构特点，对机械去皮机的滚筒毛刷结构做了优化设计。经单因素和响应面试验分析，得到马铃薯去皮机的最优工艺参数:滚筒转速18 r/min，滚筒高度差15 mm，喂入量39 kg/min，此条件下马铃薯的去皮率为80.93%，去皮效果较好。试验结果可为实际马铃薯采后去皮加工提供重要理论参考依据。      

增施硅肥对玉米产量及产量构成因素的影响

为研究硅肥对玉米产量及产量构成因素的影响，以先玉335为试验材料，设置4个硅肥模式，0（CK）、基施硅肥（S1）、喷施硅肥（S2）、基施硅肥+喷施硅肥（S3），分析3种硅肥施用方式对玉米干物质积累、产量及产量构成因素和玉米籽粒品质变化特性的影响。结果表明，硅肥显著增加了玉米干物质积累量，其中，S3处理的穗粗、行粒数、穗粒数、千粒质量和产量显著高于对照组，且产量提高10.33％。和对照组相比，硅肥可显著提高籽粒脂肪和蛋白质含量，降低淀粉含量，同时硅肥处理间没有差异。综上，硅肥基施＋喷施效果最好，能够提高玉米产量、改善玉米品质。