4SHWZ-1800自走型分段式花生收获机的研制

针对我国花生主产区种植模式的特点,成功研制了4SHWZ-1800自走型分段式花生收获机。其主要由底盘、传动系统、挖掘装置、清土输送装置、果秧铺放装置、落果清选装置和输送升运集果装置等部件组成,一次作业可完成挖掘、松碎土壤、秧土分离、秧果成条铺放、落果清选和集果等作业。该机在分段收获的基础上,采用了复收技术;设计了箭式挖掘铲,降低了挖掘阻力,提高了碎土效果;采用挖抖组合技术,实现花生宽幅收获,提高了工作效率;采用筛网输送带式果土分离技术,有效降低机收损失。田间试验表明:该机操控灵活、简单,作业顺畅,性能稳定;埋果率为0.1%、破碎率为0,各性能指标均符合国家花生收获机作业质量(NY/7502-2002)检测标准,符合设计要求。     

牵引型分段式花生收获机的研制

结合河南省花生主产区的种植模式和农用拖拉机保有量大的特点,为解决花生挖掘后人工捡拾秧果劳动强度大、成产成本高的问题,设计了一种与拖拉机动力配套使用的牵引型分段式花生收获机。该花生收获机主要由传动变速装置、拾捡输送装置、搅龙装置、清选分离装置、集果装置,以及相关辅助装置等部件组成。在分段收获的基础上,设计了自动拾捡装置,提升了抓秧能力;创新设计了螺旋圆弧搅龙,振动筛与吸风机组成的清选分离系统,清选效果较好,最大限度地避免了农机作业中粉尘飞扬。田间试验表明:该机作业性能良好,捡拾率达到98.8%,损失率为2.8%,生产率达到1 017kg/h,符合国家花生收获机作业质量标准(NY/7502-7 5 0 2),满足实际生产要求。     

4HW-65D型花生收获机设计创新点

4HW-65D型四轮悬挂花生收获机是我公司根据当前农村的实际情况研制开发的一种新型花生收获机,整机由四轮拖拉机输出动力离合器、传动机构、分秧器、挖掘铲、多功能升运输送装置、机架、地轮等组成,科学、合理地利用拖拉机动力,通过分秧、挖掘、碎土、抖土和铺放等工序一次完成花生收获作业。其创     

花生收获机的现状与展望

首先,对国内外花生种植与产量进行了概述;然后,对花生机械化收获中的典型分段收获机械与联合收获机械的应用现状进行了深入分析。4H-2型花生收获机采用摆动挖掘原理,将挖掘与分离两大机构融为一体,使花生的挖掘和除土通过一个部件依次完成,简化了机体结构。4HQL-2型花生联合收获机采用一种全新的挖掘组合装置,保证挖掘效果和稳定性;夹持输送部件采用了三带夹持原理,利用柔性夹持方式大大降低了花生的机械掉果率;摘果装置采用全喂入式,利用甩捋式工作原理,提高了鲜湿花生的摘净率。4HLB-2花生联合收获机通过对各个部件的改进,有效地降低了功耗,提高了工作质量。最后,分析了我国花生收获机械化发展面临的问题,并针对这些问题提出了相关建议和对策。     

自走式甘薯联合收获机摘辊的有限元分析

甘薯收获主要步骤为去蔓、挖掘、分离土薯和薯秧、集薯装袋,其中关键的一步是将甘薯从茎秆上摘下,使得薯秧分离。本文介绍薯秧分离机构的三维建模以及它的分离原理,并通过试验测得甘薯与其茎秆在新鲜工况下,将甘薯从茎秆上拉下的力平均为18.37 N,在不同含水率工况下其平均分离力先增大后减小最后稳定,最大分离力为22.95 N。并以此为基础对薯秧分离机构的摘薯去茎部件摘辊进行模态分析和静力分析,得出引起摘辊共振的最小外界激励频率为334.63 Hz,以及摘辊在焊接处与中间区域发生应力集中,最大应力为217 430 Pa。最后进行田间试验,试验结果发现摘辊摘净率达到98%,伤薯率为3.32%。该研究为自走式甘薯联合收获机薯秧分离机构的进一步设计和优化提供参考。     

花生秧蔓打捆装置设计与试验

针对目前国内花生收获工作过程中存在秧蔓浪费严重的问题,设计了一种与花生联合收获机配套使用的秧蔓打捆装置,在收获花生果实的同时,可对秧蔓进行青贮打捆处理。通过理论分析确定了秧蔓打捆装置及保证圆捆质量的秧蔓切根机构主要机构结构参数和分布型式。田间试验结果表明:添加打捆装置的花生联合收获机作业后的平均秧蔓粉碎率为99.1%,秧蔓损失率为0.4%,秧蔓切根率为98.7%,成捆质量57kg,各项性能指标均达到相关设计标准,且花生秧蔓打捆装置能与花生联合收获机的挖拔、清土、摘果、清选装置较好配合。研究可进一步丰富我国花生机械收获体系,弥补国内花生秧蔓青贮处理机械的空缺。     

花生挖掘条铺机的设计与试验

针对南方种植区花生收获过程中壅土阻塞、花生果秧缠绕、动力消耗大等问题，设计了一种花生挖掘条铺机，使其能一次性实现花生的挖掘、输送、振动去土、有序铺放等工序，并进行双垄挖掘作业。根据对挖掘装置、输送去土装置、秧棵翻转及条铺装置的动力学分析，得到花生条铺机的理论作业参数范围，通过三因素三水平正交试验分析得到各因素对埋果率影响的主次顺序为前进速度>输送带转速>翻转轮转速，各因素对带土率影响的主次顺序为输送带转速>翻转轮转速>前进速度，通过田间试验验证该机器基本满足花生条铺的作业要求。     

4H-2型花生收获机主要参数田间试验研究

在4H-2型花生收获机的传动系统以及挖掘和分离机构配置参数基本确定的条件下,进一步研究了花生收获机各项参数对收获指标的影响;通过更为全面与多种工况下的田间主要参数试验,测定了4H-2型花生收获机结构参数(传动速比、偏心距、栅条长度)与运动参数(前进速度)的改变对花生收获机4个收获指标(总损失率、落果率、埋果率、含土率)的影响显著程度;分析了影响花生收获指标的主次因素以及最优结构与运动参数的组合。     

马铃薯收获机薯秧分离装置设计与试验

针对北方粘重土壤条件下马铃薯收获过程中薯秧分离效果不佳的问题,设计了一种在不杀秧情况下既适用于大型联合收获机也适用于分段式马铃薯收获机的薯秧分离装置。通过对该装置升运过程中薯秧的运动学分析和分离过程中的力学分析,建立了一种弹性力学模型,确定了影响薯秧分离效果的主要因素,得到影响薯秧分离性能的摘秧辊转速范围和摘秧辊与一级升运分离筛主驱动辊距离范围等工作参数。以摘秧辊转速、一级升运分离筛主驱动辊线速度、摘秧辊与一级升运分离筛主驱动辊距离为试验因素,以含杂率为试验指标,在未进行杀秧作业的条件下进行田间试验,试验结果表明:当摘秧辊与一级升运分离筛主驱动辊距离为2. 5 mm、摘秧辊转速为9. 0 r/s、一级升运分离筛主驱动辊线速度为1. 6 m/s时,含杂率为2. 4%,优于国家行业标准。     

南方花生收获机的设计与试验

针对南方花生种植的土壤特点、种植农艺,设计一种经济适用的南方花生收获机。介绍了该机的总体结构与作业原理,对该机关键零部件进行了设计计算。该机采用输送分离链栅与分离振筛组合的二次分离清选装置,土壤与秧果分离效果好,损失率小,结构紧凑,可靠性高,适应南方多种土壤与种植农艺条件下的花生收获作业。田间作业性能测试结果表明,该机的生产率为0.17 hm~2/h,埋果损失率为1.5%,破损率为0.15%,含土率为17%,各项指标均达到行业标准要求。     

4HBL-2C型半喂入花生联合收获机设计与试验

花生是我国四大油料作物之一,常年种植面积466.7万hm^2左右,总产量1 700万t,约占全球40%,居全球首位。然而,我国花生生产机械化发展却相较滞后,目前花生收获作业仍主要靠人工完成。据农业部农机化司统计,目前我国花生收获机械化率约为33%,花生收获机械化水平仍有较大提升空间。为此,依据前期研究成果并参照国内外相关机型,优化设计了4HBL-2C型半喂入花生联合收获机,并对花生收获机主要部件进行了设计参数分析,最后对样机进行了田间试验,结果表明:2HBL-2C型半喂入花生联合收获机收获损失率与果荚含杂率均符合国家标准技术要求,可为花生联合收获提供可供选择的机型。     

HS-73实用新型振动筛式花生收获机

针对现有花生收获机的技术缺点和山东省莱西市花生种植土壤的特性,研制了一种振动筛式花生收获机,阐述了机具的设计依据、方案选择和主要技术创新点,介绍了机具的结构和作业方式,通过实验,获得了机具的主要作业指标。     

基于离散元法的宝塔菜联合收获机输送机构研究

针对现有收获机在果实的运送过程中存在的壅土、耗用劳动力大等突出问题,以宝塔菜联合收获机为研究对象,对收获机的输送机构进行了研究设计。使用离散元法建立土壤的运动模型,比较了输送器在不同结构参数和工作参数下果实与土壤的输送情况,确定了收获机合理的设计参数,提高了宝塔菜收获率,为收获机输送机构的设计与研究提供了理论依据。田间初步试验表明:果实和土壤能够流畅输送,证明了运用离散元法分析收获机输送机构的可行性。     

基于ADAMS的花生收获机清选装置设计与仿真研究

花生清选分离是花生收获机作业过程中最重要的项目之一,是收获机的核心部件,其性能的好坏直接关系到收获机的作业质量,其主要的指标是含杂率与损失破碎率。为了提高花生清选分离装置的设计效率、缩短设计周期,提出了一种基于ADAMS的花生收获机清选装置虚拟设计和仿真方法,并对核心部件做了重点设计,包括轮轴和星型轮。利用非自由质点坐标系和广义坐标系,结合拉格朗日方程的位置和速度约束,建立了清选装置的机械系统运动学微分方程。使用ADAMS软件对不同转速条件下的轮轴工作效果进行了动力学仿真,得到了3种不同速度下的Y轴速度曲线,通过比较曲线的震动效果,选择合适的轮轴转速,对花生收获机的优化设计具有重要的借鉴意义。     

改进型南方马铃薯收获机具的设计

针对引进的北方机型收获南方马铃薯工作中出现明薯率低、挖掘阻力大、土壤壅堵,以及仍需人工捡拾等问题,设计了一种改进型南方马铃薯收获机具。该机具包含振动挖掘铲、抖动分离机构、升运机构和集薯器等,可一次完成挖掘、薯土分离、升运及装袋等作业工序。田间试验表明:改进后的机具在动力消耗、土壤壅堵、收获效率及减轻劳动强度等方面有明显提高,具有推广应用价值。     

喂入量自适应技术在小型联合收割机中的应用

目前,西南地区收获机械化作业全部依靠驾驶员操作,操作水平的优劣导致作业效果千差万别,明显地体现在谷物收获的损失率和含杂率上。为此,拟通过喂入量自动控制系统的搭载,减小收割机在作业时的损失率、含杂率并降低驾驶员劳动强度。作业中,先获取割台升降液压缸的压力变化间接测量收割机作业时的喂入量,与设定的喂入量进行对比,当系统监测到作业喂入量超过设定喂入量偏差范围时,系统会指令执行机构调整收割机行走速度来动态调整收割机喂入量的值,使作业喂入量始终保持在设定的喂入量范围区间。在额定喂入量为1.5kg/s的联合收割机在旱田直线收获对比试验中,搭载有喂入量控制系统的损失率和含杂率分别为1.3%、2.4%,平均喂入量为1.49kg/s;未搭载喂入量控制系统的损失率和含杂率分别为2.6%和3.2%,平均喂入量为1.53kg/s。在田间综合对比试验中,搭载有喂入量控制系统的含杂率、平均喂入量、油耗分别为2.58%、1.52kg/s、3.44kg/667m²;未搭载喂入量控制系统的含杂率、平均喂入量、油耗分别为3.69%、1.68kg/s、3.84kg/667m²。该控制系统测量方法简单、安装方便,可明显降低收割机作业时的损失率和含杂率,也减轻了驾驶员的劳动强度,提高了收割机的作业性能和整机可靠性,具有良好的推广价值。     

低位铺放双重缓冲马铃薯收获机设计与试验

针对现有马铃薯收获机分离效果不理想、铺放环节防损减损能力弱、伤薯率和破皮率较高等问题,结合国内北方地区马铃薯种植农艺,采用"振动输送分离+双重缓冲减速+低位铺放减损"的薯-土-杂分离工艺,设计了一种低位铺放双重缓冲减损马铃薯收获机,主要由挖掘装置、仿形松土限深装置、低位铺放输送分离装置、2级振动装置、切土切蔓装置、双重缓冲帘、平土压实装置等部分组成。在阐述总体结构及工作原理基础上,建立薯块运动模型,确定关键部件参数。薯土分离阶段分为振动输送分离段和低位铺放缓冲分离段,以在满足高效分离的同时降低破皮率;优化改进后的仿形松土限深轮,作用在薯垄内部薯块上的挤压力相对减小,即达到薯土松离效果的同时降低伤薯率;平土压实装置,可有效避免薯块被挖掘分离后被再次掩埋,利于捡拾且提高明薯率。台架试验利用碰撞检测技术,分析低位铺放环节的碰撞冲击特征,以揭示缓冲帘减损机理。试验结果表明,在收获速度为0. 88、1. 16 m/s时,纯作业时间生产率分别为0. 41、0. 54 hm~2/h,伤薯率分别为1. 03%和0. 84%,破皮率分别为1. 52%和0. 95%,各项性能指标均满足相关标准的要求。     

马铃薯收获机辊组式薯土分离装置设计与试验

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、去土率低以及分离装置结构形式单一且调节不便的问题,设计了一款由聚氨酯材料构成的左右螺旋对称式去土辊与可调节式光辊交替排列组合的马铃薯收获机辊组式输送分离装置。通过针对机体结构的动力学分析、薯土分离的耦合机理分析和去土过程马铃薯之间碰撞离散分析,确定了影响马铃薯收获机辊组式输送分离装置伤薯率和去土率的关键因素,并对其进行试验,以伤薯率和去土率为试验指标,以去土辊和光辊间距和转速、输送分离装置倾斜角为试验因素,根据正交试验结果建立数学回归模型并进行响应面分析和参数化分析,确定当去土辊与光辊间距为16.5 mm、去土辊转速为100 r/min、光辊转速为100 r/min、分离装置倾斜角为8°时,伤薯率为0.64%,去土率为97.1%。与传统马铃薯收获机分离装置相比,伤薯率下降0.12个百分点,去土率上升2.6个百分点,该装置能更好地满足输送分离要求。     

半喂入花生联合收获机去石清选装置设计与试验

目前我国现存的半喂入花生联合收获机无法有效清选土壤板结严重或石块、泥块过多的地块。为解决该问题,设计一种总长1 683 mm,宽550 mm,高1 010 mm,由双层筛及传动装置组成的去石清选装置。根据测量的花生及石块、泥块的物理尺寸,花生品种选取等因素,对去石清选装置进行正交试验,确定该装置的网孔形状为方形,筛网安装角度为13°,筛体运动频率设定4.0 Hz,筛体前后行程为16 mm。通过优方案试验,得出该清选装置的含杂率为3.82%,损失率为1.28%。为进一步确定装置可靠性,将该装置与传统清选装置进行田间对比试验。试验结果表明:传统清选装置的含杂率为13.17%,损失率为1.96%,而该清选装置的含杂率为3.47%,损失率为1.21%,除杂率是传统清选装置的4倍左右,损失率减少0.75%。该装置可以为半喂入花生联合收获机面对土壤板结严重或石块、泥块过多地块时的清选指标提供参考。