方草捆集捆机设计与试验

为解决方草捆捡拾效率低、费用高,长途运输难等问题,设计了方草捆集捆机。该机由底盘、捡拾器、推草机构、举草机构、压绳器和卸草机构等部件组成,基于EPEC2024搭建了控制系统,只需单人驾驶和操作,通过变量泵、马达和油缸驱动各部件快速实现对方草捆的捡拾、挤压和捆扎。按照作业功能对各结构部件采用分模块设计,通过计算各液压回路的流量保证作业速度和作业效率,匹配硬件电路并使用Codesys编写程序控制作业流程。分别在内蒙古自治区赤峰市和辽宁省黑山县对方草捆和秸秆方捆进行了捡拾及捆扎的场地试验,结果表明:整机最大牵引车速达到20.5 km/h,作业时系统最大流量为101.6 L/min,一次能实现12个方草捆的捆扎。方草捆的集捆成捆率达到89.5%,纯工作小时内集捆生产率为12大捆/h,同等条件下与人工捡拾方式相比,捡拾效率提高了34.5%,人工费用降低了62.5%,综合费用降低了18.2%,而且增强了对自然环境的适应性,缩短了长途运输的准备周期,满足实际生产的使用要求。     

小方草捆机草捆收获自动监控系统研制及试验

目前,国内外小方草捆机还不具有自动监测和控制功能,随着牧草收获机械向精密控制方向发展,实现小方草捆机草捆收获过程的自动监控功能显得尤为必要。为此,主要对小方草捆机自动监控系统进行了研制及试验。在小方草捆机上配置压力传感器、称重传感器、磁性行程开关采集工作中的数据信号,再通过PLC控制装置对信号处理并传输,将小方草捆机工作中打捆的草捆数、工作面积、草捆的工作压力及草捆质量等参数在驾驶室工控显示装置上显示;在小方草捆机上安装双同步液压缸,操作人员可根据生产的需要,按动工控显示装置上的按钮来控制液压缸的伸缩,从而改变草捆工作压力使草捆密度达到合适的要求。试验结果表明:草捆计数、面积测量记录数据与实际测量一致,由于机器在运动中有振动,草捆质量测量误差为3.5%,达到了设计要求,实现了小方草捆机工作过程监测及参数控制。本研究可为小方草捆机精密自动监测系统设计及应用提供参考。     

辊盘式圆捆机卷捆机理分析与试验

针对国产中小型钢辊式圆捆机收获完整稻秆时易于堵塞问题,设计了侧圆盘与钢辊组合式(简称辊盘式)卷捆机构,并利用自制辊盘式圆捆机试验装置对其卷捆过程进行了试验研究。通过高速摄像与运动学分析可知:完整稻秆刚进入卷捆室后在钢辊及侧圆盘共同作用下沿钢辊做整周运动,稻秆在卷捆室内运转一周重新到达卷捆室底部位置时,两侧壁摩擦力会使其停止旋转,而在卷捆室底部产生持续累积过程,由侧圆盘对稻秆产生的摩擦带动力可缩短累积稻秆形成旋转草芯进程,进而避免堵塞现象发生。据此以影响辊盘式圆捆机形成旋转草芯的主要因素——圆盘直径、圆盘转速、长宽比(稻秆长度与卷捆室宽度的比值)为试验因素,将旋转草芯形成时的稻秆质量作为评价指标进行试验。试验表明各因素影响评价指标的主次顺序为圆盘直径、长宽比、圆盘转速;取圆盘直径380 mm、圆盘转速135 r/min,当长宽比为1.00时,旋转草芯形成时的稻秆质量为1.21 kg,当长宽比为1.26时,旋转草芯形成时的稻秆质量为3.44 kg,并且无堵塞现象发生。研究结果可为辊盘式圆捆机的设计及其作业参数优化提供理论及技术依据。     

牵引式圆草捆捡拾车的设计与试验研究

为解决大型圆草捆短距离运输难的问题,设计了一种圆草捆捡拾车。该车采用液压系统来控制捡拾机构、运草和卸草机构的动作,运用三维软件Pro/E进行建模与仿真,并对牵引架进行有限元分析,样机出厂后对其进行大量装卸试验。结果显示:整机设计结构简单,捡拾车强度完全符合使用要求,样机捡拾、卸草动作灵活。经实地试验,该车捡成功装卸率98%。     

钢辊预压式圆捆机设计

设计了钢辊预压式圆捆机的整机结构以及关键部件的结构等。整机主要由传动系统、捡拾器、喂入机构、成捆室、缠网及捆绳机构、液压系统、自动控制系统以及卸草器等组成。分析了预压式成捆室的技术特点,设计了整机的传动系统,对自动控制系统的作业流程进行了描述,阐述了捡拾器、喂入装置、缠网机构、捆绳机构以及活动辊组等主要工作部件的功能。      

9YGJ-2.2型捡拾圆草捆打捆机设计与试验

针对国内圆草捆打捆机普遍存在捡拾器凸轮盘磨损严重,故障率高、草捆密度不均、整机作业效率低及可靠性差等问题,以现有圆捆机为研究基础,设计了捡拾器、螺旋连续喂入机构、卷捆室等,研制了9YGJ-2.2型圆草捆打捆机,并进行了性能试验。试验结果表明,主要技术指标达到设计要求和国家标准的规定。     

小型方捆机草捆动态称量系统设计与试验

针对小方捆机作业过程中草捆连续、单捆动态分离称量难、捡拾器升降频繁、地面起伏大等问题，基于多传感器融合技术设计了一套方捆机草捆动态称量系统。提出了一种草捆动态分离、识别方法，构建了基于称量台实时下压力和俯仰角的双参数草捆动态称量系统，实现了单草捆动态独立称量。该系统由机械部分、传感器部分、数据采集模块、卫星定位模块、显示终端及上位机软件组成，传感器部分包括4个压力式称量传感器、称量台俯仰角传感器和草捆状态识别传感器。系统可以实时显示称量台下压力、称量台俯仰角、草捆质量、草捆状态和经纬度等信息。进行了草捆动态称量系统性能试验，结果表明，静态模式下系统的草捆质量预测值最大相对误差为0.38%；动态模式下草捆质量预测值和真实值决定系数R2达到0.996，系统预测的相对误差为-4.40%~4.30%。说明系统具有较高的准确性及较好的鲁棒性，满足田间草捆称量的实际需要，为打捆机作业质量评价提供了一种快速测量手段。     

捆草机电气控制系统的设计研究——基于MCGS与单片机技术

以呼伦贝尔市蒙拓农机科技股份有限公司生产的9YG-1.3型圆草捆打捆机为样机,针对其控制部分存在自动化程度低、草捆边缘布网太松、操作繁琐及需人工手动计数等问题,运用昆仑通态MCGS编程软件和Keil u Vision4软件,设计了一款以单片机系统为控制核心,以MCGS触摸屏为人机界面,配备各种相应传感器和控制输出硬件的自动控制系统。该系统通过人机监控界面,实现了对捆草机运行状况的实时监控。试验结果表明:本控制系统有效地解决了捆草机的灵活布网问题与计数问题,并可以实时进行停车、开仓门、关仓门与报警声亮提示,提高了捆草机的工作效率和自动化水平。     

9YY-550型小型秸秆捡拾圆捆机的设计

简述了9YY-550型小型秸秆捡拾圆捆机的工作原理、主要部件的设计及结构特点。根据秸秆捡拾圆捆的具体要求,在满足行走作业的基础上,设计了动力输入装置等结构,以适用于固定作业。经试验并得出结论：对9YY-550型小型秸秆捡拾圆捆机的设计,可以实现多功能作业要求,具有广阔的推广应用前景。     

利用TRIZ理论对圆捆机成捆系统创新设计

圆捆打捆机结构简单、故障率低且便于维修,不足之处在于圆捆机作业时,当成捆室物料增多,成捆室压力逐渐增大,在压力作用下后仓出现一定的打开现象,从而导致草捆密度下降,成捆效果不好.该文结合圆捆机的结构,分析物料在圆捆机成捆室的成捆原理,运用TRIZ矛盾矩阵和创新原理对圆捆机成捆室结构和液压控制方式进行改进,提出两种提高物料...     

可变压捆室打捆机结构设计与仿真分析

针对传统秸秆打捆机收获农作物秸秆时形成圆草捆直径单一的问题，设计一种由捡拾机构、喂入机构、压捆机构和草捆卸载装置等组成的可变压捆室圆捆机。在Solidworks中建立可变压捆室圆捆机三维模型，简述其工作原理和关键部件的结构设计，并对整机动力传动系统进行分析；分析草芯在压捆室内累积过程，得出物料在压捆室内运动的规律，并通过计算得出钢辊线速度为2.29 m/s；运用ADAMS软件对打捆机进行运动学仿真，验证打捆机作业时不会发生物料堵塞和堆积现象，得到钢辊线速度为2.3 m/s，与计算结果基本一致；利用ANSYS Workbench软件对打捆机机架进行模态分析，得出打捆机正常作业时机架不会发生共振现象。为后续秸秆打捆机的创新设计和结构改进提供理论支持。     

浅析一种圆捆机的工作原理

圆捆打捆机能够完成稻草、麦草、玉米秆、油菜秆、花生藤、豆秆等秸秆、牧草的捡拾打捆作业。介绍了一种圆捆打捆机的工作原理,阐述了圆捆打捆机捡拾器、喂入机构、打捆室、卸载机构等的设计原理,为进一步研究和开发秸秆打捆机具提供了参考。     

秸秆切割揉碎卷制成型机设计与试验研究

针对我国农牧业生产中农作物秸秆产量不断增加，秸秆收储难、利用率低的现状，以及现有秸秆卷制成型机功能单一、可靠性差等问题，研制了一种新型秸秆切割揉碎卷制成型机具。设计了切割揉碎装置、强制喂入装置、成捆室和缠网机构等主要工作部件，并对机具进行了田间性能试验。试验结果表明:捡拾幅宽为2.2 m，成捆率为100%，草捆密度为150.8 kg/m3，牧草总损失率为1.95%。该机工作性能可靠，各项性能指标均达到了国家标准规定的要求，对研究秸秆高效、高质量收获具有重要的指导意义。      

基于分布式操作系统的自动打捆机设计

以小麦玉米秸秆自动打捆机为研究对象,针对现阶段秸秆打捆出现的自动化程度低、打捆可靠度不高等问题进行分析,利用分布式操作系统建立秸秆自动打捆机控制系统,并选用一种椭圆式齿轮箱实现打捆机执行机构。打捆机结构设计完成后,进行控制系统软件设计,并进行搭载试验。结果表明:利用分布式操作系统搭建的秸秆自动打捆机,打捆损失率低,成捆率高,成捆密度高,各项指标均符合相关标准,且操作简便、稳定性高,可满足现阶段农业生产过程中的秸秆打捆要求。     

联合收获机后不落地打捆装置的设计与试验

为了解决联合收获机收后秸秆直接打捆问题,在现有的圆捆打捆机的基础上,对相应的工作单元进行了改进设计,开发了联合收获机后不落地打捆装置;同时,介绍了该机的总体结构和工作过程,并对打捆部件的选择、动力选择、传动系统的设计、联合收获配置与挂接方式以及喂料与绕绳机构进行了详细分析。田间试验表明:该机工作安全可靠,打捆率达到了98%,规则捆包率为95%,草捆密度达到172kg/m3。     

圆草捆自动缠网装置设计与试验

设计了一种圆草捆自动缠网装置,该装置采用凸轮机构作为传动和控制机构,使用摆动连杆机构作为凸轮从动件,对引网作业机构、缠网计数机构和切网作业机构进行控制,实现了对圆草捆缠网、记录缠网圈数和切网的自动作业。性能试验结果表明:该装置可对宽度为80～120 cm的干草捆或宽度为80～100 cm的青贮圆草捆进行自动作业,装置对1.2 m宽干草捆缠网3圈、对1.0 m宽青贮玉米圆捆缠网4圈时,作业性价比最高。