离心式玉米玻璃敏感性测试仪设计和性能测试

设计了离心式玉米破碎敏感性测试仪，选择了操作参数，并进行了性能试验，结果显示，离心式破碎敏感性测试仪与Ｗｉｓｃｎｓｉｎ破碎测试性能相似，比Ｓｔｅｉｎ破碎测试仪性能可靠，对不同湿度的玉米具有较高的敏感性，对不同品种和不同处理条件下的玉米适应性强，变异系数小，再现性好，可迅速和准确测定玉米破碎敏感性。     

青贮玉米籽粒破碎试验方法研究

文中介绍了一种对青贮玉米籽粒破碎的状态及籽粒破碎率的检测方法研究,阐述了青贮玉米籽粒破碎的试验及计算方法,可为青贮玉米籽粒破碎装置的性能考核和青贮玉米饲料的品质界定提供参考。     

Box-Cox变换在谷物破碎敏感性研究中的应用

利用Ｂｏｘ－Ｃｏｘ变换,分别得到玉米和大豆破碎敏感性与水分、风温、风速的单因素模型,为进行干燥过程中玉米和大豆破碎敏感性的模拟打下了基础。利用计量经济学中Ｂｏｘ－Ｃｏｘ变换建立谷物干燥品质模型是一个新的尝试,取得了显著的效果,为复杂关系的建模找到了一个可行的方法。     

玉米籽粒冲击破碎中的Ab-T10破碎模型参数标定

针对基于离散元法的玉米粉碎过程仿真研究中缺乏准确模型的问题,本文以玉米籽粒为研究对象,设计搭建了颗粒物料冲击破碎试验装置,运用切片法构建了适用于Ab-T10破碎模型的玉米籽粒凸面体模型,开展了玉米籽粒的Ab-T10破碎模型参数标定和玉米籽粒的冲击破碎特性研究。以破碎概率和t10为冲击破碎特性评价指标,开展了5种不同含水率玉米籽粒的冲击破碎试验。试验结果表明,玉米籽粒的破碎概率和t10随着冲击比能增加而增加,随着玉米籽粒含水率的增加而减小,临界破碎速度随着玉米籽粒含水率的增加而增加;以Ab-T10破碎模型中破碎概率和t10的理论公式对玉米籽粒冲击破碎试验数据进行了拟合（R2adj高于0.86）,确定理论公式中参数值,实现了玉米籽粒Ab-T10破碎模型的参数标定。以构建的籽粒模型和标定的Ab-T10破碎模型参数进行粉碎仿真试验,结果表明,不同含水率玉米籽粒的粒径累计分布规律的实测值与仿真值具有较好的一致性,粉碎后颗粒平均粒径的实测值与仿真值相对误差低于6.54%,说明构建的玉米籽粒模型和标定的Ab-T10破碎模型参数可以表征玉米籽粒冲击粉碎过程。     

玉米籽粒剪切破碎的试验研究

在微机控制的电子拉压试验机上,对辽北主栽玉米品种东单0号和富油1号的玉米种子籽粒进行了剪切破碎的试验研究,分析了在不同作用力、不同含水率下的玉米籽粒剪切特性.试验结果表明:玉米籽粒在不同侧面、不同方向加载的剪切力有显著差异;含水率不同时,剪切破碎载荷也不同,其原因与玉米籽粒的内部结构、玉米籽粒的形状等因素有关.研究成果对进一步研究玉米籽粒的力学特性、破碎机理、设计新型玉米粉碎机有重要的意义.     

青贮玉米收获机碟盘式籽粒破碎装置仿真优化与试验

针对青贮玉米收获机玉米籽粒破碎效果差、破碎率低、影响青贮秸秆发酵与籽粒养分转化的问题，设计了适合青贮玉米籽粒破碎的碟盘式青贮玉米籽粒破碎试验台，对关键部件刀盘进行了参数化设计，基于DEM法对籽粒破碎过程进行了运动和力学分析，首先建立基于离散元法的玉米籽粒粘结颗粒模型；利用EDEM离散元仿真软件开展正交仿真试验优化，选取刀齿数、刀刃深度、破碎间隙和刀辊转速作为仿真试验因素，籽粒破碎率为试验考察指标，确定了最优组合参数，即刀齿数48、刀刃深度5mm、破碎间隙2mm、刀辊转速59r/s，在该条件下籽粒破碎率为90.35%，仿真试验与台架试验相对误差为3.36%；台架试验结束后，采用宾州筛对其筛分，物料可分为小型、标准、大型和未完全破碎型4种，占比分别为1.3∶6∶1.8∶0.9，与仿真试验结果一致。台架试验各指标满足行业标准，实现了对玉米籽粒的高破碎和高作业效率。     

玉米联合收获机摘穗装置比较分析研究

摘穗装置是玉米联合收获机和玉米摘穗割台的核心部件之一,其技术性能优劣直接影响玉米联合收获机和玉米摘穗割台的作业质量.针对现有玉米联合收获机和玉米摘穗割台的摘穗装置,存在的收获损失大、籽粒破碎严重、适应性不强的问题,对摘穗装置性能进行比较分析,改进了优化玉米摘穗装置的技术性能,提高了玉米联合收获技术水平.     

青贮玉米饲料籽粒破碎装置仿真分析与试验

籽粒破碎技术是提高青贮玉米饲料品质的关键技术,也是制约青贮玉米饲料机械化装置的瓶颈。采用SW三维建模、离散元法和田间试验相结合的方法,探究全株玉米离散元模型,模拟籽粒破碎作业过程中破碎对辊与玉米秸秆、玉米籽粒相互作业的过程;并对破碎对辊进行力学分析,用全株玉米粘结接触模型对对辊间破碎过程进行仿真试验,最后通过田间试验验证仿真结果的真实性。旨在研究青贮玉米籽粒破碎装置中不同工作参数对其运行质量及籽粒破碎率的影响,提高破碎装置的效率,进一步优化其结构。结果表明:在秸秆、玉米芯及籽粒的压缩和剪切试验中,设定加载速度为4 mm/min,对辊间隙为2 mm时,玉米秸秆和玉米芯轴向压缩最大临界破裂载荷均近似为2 360 N,玉米籽粒则近似为48 N,玉米秸秆和玉米芯径向最大临界剪切力分别为625 N和840 N,玉米籽粒则为23 N,破碎率达到最大值96%,仿真结果与试验结果保持一致,表明本文建立的三维离散元模型可应用于仿真青贮玉米籽粒破碎装置工作过程中的破碎情况,试验结果满足玉米籽粒破碎质量要求,为进一步研究籽粒破碎机理,分析籽粒破碎的影响因素提供理论依据和技术支持。     

一种破碎还田机的研制

玉米根茬粉碎还田可以有效地改善土壤的理化性质,增加土壤有机质含量,提高作物产量。为此,通过对3种不同类型玉米根茬处理作业机具特点的分析,研制了一种玉米联合收获机配套机具—根茬破碎还田机。田间试验表明:该灭茬装置结构简单,性能良好,达到了设计要求。     

玉米应力裂纹率和破碎敏感性的关系

在分析玉米应力裂纹指数（Ｓ）计算方法的基础上,得到了修正应力裂纹指数（Ｓ＾＊）方程,方程中的完善籽粒、单裂籽粒、双裂籽粒、龟裂籽粒的平均权重分别为０．７５、１、１．１８、１．３６。比较了应力裂纹指数和修正应力裂纹指数与破碎敏感性（Ｂ）之间的关系。修正后的应力裂纹指数与破碎敏感性拟合得更好,更反映干后谷物破碎强度的变化。     

玉米收获机割台支架模态分析

牵引式玉米收获机由于前轮轴上的载荷超重和同时受到来自设备工作时的冲击载荷作用,前轮轴会出现疲劳断裂。本文用有限元软件ANSYS首先对割台支架结构优化前后进行实体建模,然后进行了前十阶模态分析。结果发现优化前后支架的固有频率都远大于激励频率,不会产生共振,疲劳破坏主要由载荷超重引起的。该结果为玉米收获机的研究和结构优化设计提供合理的理论依据。     

高含水率玉米仿生脱粒元件设计与试验

为减少玉米脱粒装置造成的籽粒破损,研发适用于高含水率玉米脱粒装置,以先玉335品种玉米为脱粒对象,进行了脱粒元件的仿形、刚柔耦合作用设计,以及凹板的栅格板仿形设计与制作。通过简易脱粒装置对仿生脱粒元件脱粒原理进行了分析与试验验证,并与现有短纹杆式脱粒元件的脱粒性能进行了对比。试验结果表明:当玉米籽粒含水率在25%~33%范围内、采用相同凹板时,两种脱粒元件造成的玉米破损率均随籽粒含水率的升高而增大,且纹杆式脱粒元件的玉米破损率明显高于仿生脱粒元件的破损率;凹板栅格板采用仿形结构的玉米脱粒破损率小于栅格板斜面为45°结构的破损率。本研究为高含水率玉米脱粒装置的设计开发提供了理论依据。     

基于机器视觉的玉米种粒破损识别方法研究

针对玉米种粒在收获、脱粒、贮藏时因各种因素造成损伤和人工选种耗时耗力的问题,提出了一种基于机器视觉的玉米种粒破损检测方法。首先,利用图像获取装置得到单粒玉米种粒图像,通过差影法确定图像噪声种类,采用中值滤波方法对图像进行降噪;其次,标记图像边界,运用灰度阈值法完成玉米种粒图像分割。根据玉米种粒的形态特征分别提取玉米种粒的周长、面积、周长面积比、长轴长、短轴长、长宽比6个几何特征和矩形度、圆形度、紧凑度、7个Hu不变矩10个形状特征,共16个特征。完整玉米种粒和破损玉米种粒图像各50幅作为训练样本,将提取的16个特征分量作为输入量,对支持向量机(Support Vector Machine,SVM)进行训练,输出量为1、0,分别代表"合格""不合格",训练完成后获得玉米种粒的SVM识别模型;另取完整的玉米种粒和破损的玉米种粒图像各50幅作为测试样本,对训练好的SVM模型进行测试。结果表明:该检测方法对玉米种粒破损识别准确率达95%以上,识别100幅玉米种粒图像的时间为1.27s。研究结果为玉米种粒的实时破损检测提供了参考。     

低损伤组合式玉米脱粒分离装置设计与试验

针对现有籽粒直收型玉米收获机脱粒分离装置在收获高含水率玉米时存在籽粒破碎率高、脱净率低、籽粒夹带损失大、玉米苞叶易堵塞凹板的问题,设计了一种低损伤圆头钉齿与分段组合式圆管型脱粒凹板相配合的脱粒分离装置。分析了脱粒元件与果穗、果穗与凹板之间的接触模型,确定了玉米脱粒装置最优脱粒元件的结构参数、最佳的凹板组合形式。以籽粒破碎率和未脱净率为试验指标,以脱粒元件排布方式和不同凹板组合形式为试验因素,进行了台架试验,确定了较优组合为:圆头钉齿等高排布且最优球头半径为12. 5 mm,凹板最佳组合形式为圆管右向+直圆管(前疏后密型),并与常规梯形杆齿和栅格式凹板组成的脱粒分离装置进行了田间对比试验。试验结果表明:籽粒破碎率由13. 73%降低至8. 64%,未脱净率由0. 6%降低至0. 2%;未出现玉米苞叶堵塞凹板问题。     

玉米种子力学特性的有限元分析

在建立玉米种子几何模型与有限元计算模型的基础上，通过有限元分析方法对玉米种子在压载作用下不同作用部位的应力分布进行了分析，获得了玉米种子在不同施力部位压载作用下的微观力学性质，从而为深入研究玉米种子的力学性质、损伤机理、优化脱粒机械提供理论依据。经模型计算和试验结果相比较，得出种子的宏观破裂位置和破裂方向与模拟结果相吻合，种子的宏观破裂是由内部裂纹引起。     

切轴流双滚筒玉米脱粒试验台设计与试验

黄淮海地区玉米籽粒机收一直受制于收获时籽粒含水率偏高等因素的影响,导致收获后籽粒破损严重,直接影响经济效益,而如何实现玉米籽粒高含水率情况下的低损失收获是目前的发展方向。为此,结合4YL-4/5型联合收获机,设计了一种切轴流双滚筒玉米脱粒分离装置,不仅可用于玉米籽粒收获,也可调整部分技术参数,来完成小麦等农作物的收获工作。所设计的装置由切流滚筒和轴流滚筒两部分组成,切流滚筒的脱粒元件采用半圆头钉齿,轴流滚筒的脱粒元件采用轮廓柔和的板齿和半圆头钉齿交叉组合的排列方式,完成了滚筒、凹版和上盖板的设计。利用ADAMS和ANSYS对试验台的脱粒部分进行动平衡模拟分析和模态模拟分析,增强了试验台工作过程中的可靠性。三因素(滚筒线速度、玉米籽粒含水率、凹版间隙)正交试验表明:在含水率24%~28%范围内、滚筒线速度在17.28~20.16 m/s之间、凹版间隙在32~36mm之间时,玉米籽粒的破损率低于国家标准5%。试验结果表明:影响破损率的因素主次顺序为滚筒线速度>籽粒含水率>凹版间隙;在滚筒线速度17.28m/s、含水率26%、凹版间隙34mm条件下,玉米籽粒破损率最低。研究可为高含水率玉米籽粒直收提供理论依据。     

纵轴流玉米脱粒分离装置设计与试验

针对黄淮海地区籽粒直收时籽粒损伤严重及未脱净率高的问题,结合现有的玉米脱离分离装置的特点,设计了一种纵轴流式变径变间距玉米锥形脱粒滚筒,以及利用可调节双头拉杆调节工作倾角的脱粒分离装置倾角调节装置.设计了脱粒元件在锥形滚筒的安装位置及排列方式,分析了脱粒元件与籽粒接触的脱粒动力学过程,并查阅相关文献确定了脱粒装置关键参...     

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。     

超高分子量聚乙烯工程塑料的摩擦磨损性能研究

用摩擦磨损试验和腐蚀磨损试验研究了超高分子量聚乙烯塑料的分子量、磨损时间、滑动速度、载荷、填料等对其摩擦磨损性能的影响，并对超高分子量聚乙烯工程塑料的摩擦磨损特性系统分析，为其优化设计提供理论依据。