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。     

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。      

玉米摘穗装置的应用现状与展望

玉米摘穗装置是玉米收获机械的核心部件,其性能的好坏直接影响玉米收获机的玉米损失率、玉米籽粒破损率及机具稳定性等问题.为此,分析了目前国际上普遍采用的4种摘穗装置的应用及研究现状,介绍了它们各自的特点,并指出存在的问题,展望了未来玉米摘穗装置的发展趋势.     

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。     

4YZP-2A型自走式玉米收获机设计

根据黄淮海地区玉米种植收获特点,设计了4YZP-2A型自走式玉米收获机。介绍了整机、传动系统及主要工作部件的结构设计及技术特点。摘穗台采用拨禾星轮不对行玉米收获装置,将玉米植株有效抓取并有序地喂入到摘穗装置中;并对剥皮机进行了优化设计与合理配置,使果穗剥净率大大提高。通过田间试验和检测,证明符合国家相关标准规定,并通过了山东省农机试验鉴定站的鉴定。      

玉米青贮饲料收获机研究现状及前景

概述了玉米青贮饲料收获机研究的目的及意义,列举了现行青贮饲料收获机的种类,分析出各种装置的结构和特点,并对其性能进行对比。总结了现行玉米青贮饲料收获机存在的问题和不足,同时指出今后该机研究过程中应解决的技术难点以及发展方向。     

鲜食玉米收获机关键部件设计研究

针对鲜食玉米人工收获劳动强度大、普通玉米收获机收获损伤率高的问题，采用仿生摘穗原理研发鲜食玉米收获机，对夹持装置、摘穗装置、切割装置等关键部件进行了设计研究，确定了其参数。田间试验表明可满足鲜食玉米收获要求，具有推广应用前景。     

我国玉米收获技术研究进展

重点对国内玉米收获机的割台、摘穗装置、脱粒装置、清选装置和液压行走驱动系统等研究概况进行分析，并对现有智能玉米收获技术和典型代表产品进行介绍，为促进我国玉米收获机械化发展提供借鉴。      

基于PLC的玉米收获机结构优化研究

针对玉米收获机作业过程存在果粒损伤、茎秆折断的问题,基于PLC对玉米收获机的结构进行了设计和优化研究。研究以PLC控制器作为整个玉米收获机的处理器,对设备各个模块进行控制,主要组成为PLC控制器、割台、机器视觉、运输器和剥皮机等。玉米收获机的摘穗装置采用两段辊轮,一段为螺旋状即锥形;一段为圆柱形。通过对摘穗辊进行改进设计,并对摘穗辊碾压秸秆过程进行受力分析,以保证玉米收获机能够完成无损摘穗作业。田间试验结果表明:玉米试验机可以完成对玉米的摘穗,且损伤率和断茎率较低。     

玉米收获机摘辊转速自动控制系统应用研究

为更好地提高玉米收获机的工作效率及减少收获过程中玉米籽粒的破损率等问题,根据玉米收获机的基本工作原理与主要组成结构,从分析摘辊转速、玉米收获机行进速度及摘辊部件倾斜角度等多个影响因素角度出发,针对硬件电路、变频控制装置及防干扰等装置进行选型,软件系统控制融入模糊控制算法与摘辊转速系统电机自动控制调节理论进行优化,对玉米收获机的核心作业装置摘辊部件进行自动控制系统设计及试验。结果表明:拟设计及优化的玉米收获机摘辊转速与整机行进速度存在一定内在联系,两者协调可实现玉米收获机收获效率高及玉米籽粒破损率小的目标。该摘辊转速自动控制系统设计应用具有一定的可行性,可为玉米收获机的整机优化研究及相关远程监控设计提供改进思路和参考方向。     

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。     

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。     

基于移动4G的株距自适应玉米收割机优化设计

为了提高玉米收割机的株距的自适应能力、降低漏采率、提升工作效率,设计了一种新的株距自适应玉米收割机,大大提高了玉米收割机的作业精度和效率。依据移动4G信号的传播特性,设计了玉米株距实时测量系统,针对中国4G现场测试环境,研究提出了一种电波传播特性测量与建模方法,结合高性能测试仪器和虚拟仪器技术设计构建了3.5GHz测量系统。测量得到的株距量由A/D转换器转换为数字信号,再由单片机进行处理,对执行末端发出指令,调整玉米收割机割台分禾器的间距,从而可以对不同株距的玉米进行收割作业。对设计的玉米收割机进行测试发现:其株距自适应能力较好,可以随株距的变化自动调整分禾器间距,玉米穗的漏采率和破碎率较低,符合高精度作业玉米收割机的设计要求,为玉米自动化收割机械装置的研究提供了较有价值的参考。     

双行玉米联合收获机割台装置的设计及应用

为解决在丘陵山区使用的小型双行玉米联合收获机上带穗玉米植株立姿输送的问题,分析了其收获原理,利用自制割台性能试验台验证了在选定的参数下,该割台装置在室内台架试验中具有较好的收获性能。同时,完成了在小型双行玉米收获机上的配置并进行田间试验。试验结果表明:该割台装置输送质量可满足收获需求并对倒伏状态的玉米植株具有较好的适应性。     

自控玉米收获机控制算法协同分析

以玉米收获机控制算法为研究对象,对玉米收获机作业过程进行分析,建立收获机行进速度和脱粒滚筒转速之间的控制模型,研究喂入量与玉米收获损失率之间的关系。基于协同分析的方式,利用MatLab模糊控制推理模型搭建玉米收获机行进速度、拨禾切断装置转速、输送装置转速以及脱粒滚筒装置转速之间的相互影响关系。实验数据表明:各装置转速随着喂入量的变化而变化,拨禾切断装置和输送装置的转速变化时机与喂入量变化时机基本相同,脱粒滚筒转速变化存在相对延迟。     

玉米剥皮装置的设计研究

根据农艺过程中对玉米剥皮装置的要求,设计了与4YW-2型玉米联合收获机配套使用的玉米剥皮装置,该部分主要由入料口、剥皮装置、压送装置、输送搅龙及传动装置等部分组成,可以一次作业完成玉米穗的传送、剥皮、玉米与苞叶的分隔收集等作业。为此,以玉米苞叶的剥净率、落籽率、籽粒损失率和生产率为主要指标,计算了部分零部件的结构尺寸。该玉米剥皮装置在4YW-2型玉米联合收获机上配置紧凑协调,作业顺畅可靠,玉米剥皮过程中剥净率达90%以上、作业损失率低于4%,保证了联合收获的作业性能指标,提高了联合收获机的生产效率。     

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。