甘蔗收割机物流虚拟试验

通过PRO/E和ADAMS虚拟样机技术对甘蔗收割机的整机及关键部件进行动力学仿真，分别对扶起装置、切割装置、夹持输送装置、铺放输送装置和剥叶装置等关键技术进行虚拟试验，研究了各部件收获甘蔗时的物流过程。通过高速摄影试验，分析扶起装置与夹持输送装置衔接过程并进行了田间试验验证。结果表明，虚拟样机能够顺利实现甘蔗的扶起、切割、夹持输送、铺放输送和剥叶等工序，可为生产物理样机提供参考。     

甘蔗收获机改进样机切割系统砍蔗试验研究

针对原甘蔗收割机物理样机切割系统存在的问题,通过理论研究、仿真分析,对切割系统进行优化设计,研制新型甘蔗收割机样机,并改进了切割系统。同时,对样机的切割系统进行试验研究,通过改进样机与原样机的试验对比分析,结果显示新型甘蔗收割机切割系统的刚性明显提高,破头率低于10%,有效提高了切割系统的切割质量。     

工业大麻割晒机的三维仿真设计

针对当前我国工业大麻割晒机研究现状与发展需求,运用三维软件UG设计了一款工业大麻割晒机,包括夹持输送机构、切割机构、传动机构、机架等。首先对星轮式拨禾机构、往复式切割器等零部件进行三维建模,然后根据各零部件之间的准确约束进行整机装配,并对样机各运转部件进行了干涉检查,仿真结果表明所设计的工业大麻割晒机符合农艺要求,并为后续的虚拟样机运动仿真、割台的结构优化奠定了良好的基础,提高了样机的研发速度。     

切割-气吸式红花花丝采收装置的设计

为解决红花鲜花丝采摘过程中效率低、劳动强度大、成本高等问题,设计了一种切割-气吸式红花花丝采收装置。该装置采用负压风机转动产生的吸气流梳理花丝,使花丝竖立起来且偏向一侧,并露出花丝与瘦果连接处,电机转动带动刀具旋转切割花丝,采摘下的花丝在吸气流的作用下被输送至储花室,完成红花鲜花丝的采摘、输送、收集工作。同时,对具有不同导流片的储花室结构进行流场模拟,分析了不同个数的导流片对储花效果的影响;对采收装置的整机结构在Solidworks软件中进行三维实体建模,且进行了干涉检查。结果显示,该装置各部件组装合理,可以进行后续的物理样机制作。     

小型甘蔗收获机喂入能力仿真与试验

针对丘陵地区甘蔗收获设计的一种小型整秆式甘蔗收获机,运用物流仿真软件FLEXSIM对甘蔗通过切割系统进行了虚拟仿真试验,试验表明增加切割系统的通道宽度和提高甘蔗的输送速度对防止甘蔗收获机出现堵塞具有显著影响,当物流系统的宽度一定时,提高小型甘蔗收获机的输送速度就显得尤为重要。通过多体动力学仿真软件ADAMS对甘蔗的输送速度进行了仿真,仿真结果表明通过增加甘蔗与螺旋的摩擦因数、增加主动喂入辊及在刀轴上增加橡胶可以提高甘蔗的输送速度。田间试验表明,采取上述措施提高了甘蔗被切断后的输送速度,减少了甘蔗头部受刀盘和固定在刀盘上螺旋反复打击的次数,提高了甘蔗的切割质量及降低了收获机出现堵塞的概率。甘蔗通过切割输送系统的时间由改进前的2~3 s缩短为1.5 s左右,甘蔗头部的完好率由改进前的17.8%提高到57.9%。     

水草收获机械切割输送装置的设计分析

水草收获机械的切割与输送需在水下进行，由于水草的特殊物料特性，使其切割和输送装置不同于一般收获机械的切割和输送装置。本文以水草的切割和输送特性为基础，就水草收获机械的切割和输送装置进行了结构分析。     

小型甘蔗收获机根部切割器结构设计

根据小型甘蔗收获机的特点和最优切割参数设计了具有合理结构型式的刀片.进而设计出根部切割器.运用工程分析软件对刀片和根部切割器进行结构运动学和动静力学分析,验证了其结构可靠性和切割性能.并获得机构的固有频率和可能出现的破坏形式.运用3-D建模软件确定了根部切割器的三维模型图,用于小型甘蔗收获机根部切割器物理样机的开发.     

整秆式甘蔗联合收割机整机物流设计与仿真

阐述了整秆式甘蔗联合收割机物流通道的总体设计方法,给出了物流通道的主要设计参数,结合机械系统虚拟样机,分析软件Admas对整秆式联合收割机甘蔗输送过程进行仿真分析,并进行试验验证。结果表明:采用腹挂中置式的物流通道结构能使甘蔗顺利进入通道,且可以充分利用收割机底盘的空间,对甘蔗收割机的小型化有较好的作用;综合考虑剥叶机构、后续甘蔗切段机构以及集蔗器的尺寸对输蔗过程进行分析,证明输蔗通道的倾角在15°左右比较合适。     

榨菜收获机拔取输送机构的设计与试验

主要探究了适合于丘陵山区农艺要求的小型榨菜收获机的拔取提升机构的设计。运用Pro/E软件对榨菜收获机进行整机三维建模,确定主要技术参数,对关键的拔取输送机构的结构原理及组成部分的设计做了详细介绍。同时,试制了样机,按照实验设计的方法设计并进行了实验室试验,结果表明:输送效果满足榨菜收获机的要求。     

青菜头收获机切割装置设计与试验研究

根据重庆丘陵山区青菜头收获农艺要求,设计了一款与微耕机匹配单行作业,具有自动对行、电动切割及倒铺功能的青菜头根茎切割装置。运用UG软件对切割装置进行三维设计建模,对圆盘式切割器进行了台架试验,确定了高速无支撑切割的工作方式及其主要技术参数,并试制了样机进行田间试验。结果表明:切割装置切割成功率达79%,为进一步研发奠定了基础。     

对行式油菜薹有序收获机设计与试验

针对油菜薹机械化有序收获装备缺乏的问题,设计了一种对行式油菜薹有序收获机,完成油菜薹对行、夹持切割、柔性输送、有序铺放等收获环节。阐述了收获机整机结构和作业过程,根据切割、输送和铺放过程中油菜薹的运动学和动力学分析,确定了单圆盘切割器、夹持输送装置和导流板等部件的结构和运行参数,解析收获机参数对切割损伤率和铺放角变异系数的影响规律。研制对行式油菜薹有序收获机样机,以机器前进速度、切刀转速、输送带速度和导流板倾角为试验因素,以切割损伤率和铺放角变异系数为评价指标开展四因素三水平Box-Behnken田间试验。利用数据分析软件Design-Export 10建立试验指标与因素之间的二次多项式回归模型,分析各因素对试验指标的影响规律;求解切割损伤率和铺放角变异系数优化模型,得出最优参数组合为：机器前进速度0.5 m/s,切刀转速910 r/min,输送速度0.75 m/s,导流板倾角49°。验证试验表明,较优参数组合条件下切割损伤率为4.95%,铺放角变异系数为9.55%,与预测值之间的相对误差小于5%,能够满足油菜薹有序收获需求。     

基于Pro/E的茎叶类蔬菜有序收获机设计

针对目前茎叶类蔬菜收获铺放难、强度大的实际问题,研制了一种茎叶类蔬菜有序收获机,实现了茎叶类蔬菜收获的有序切割、有序输送及有序收集。为此,论述了收获机的基本结构和工作原理,分析确定了切割装置、输送装置、收集装置等关键部件的主要结构及关键参数;应用Pro/E的参数化设计功能建立收获机各零部件三维实体模型,通过约束装配完成虚拟样机设计,进行模型仿真验证。验证结果表明:所研制的茎叶类蔬菜有序收获机结构合理、轻简、新颖,各零部件之间不存在干涉现象,能满足茎叶类蔬菜有序收获的要求,提高了生产效率,为茎叶类蔬菜有序收获要求提供了一种解决思路。     

差速式三通道鲜杏动态定向输送装置设计与试验

针对杏干加工过程中鲜杏切瓣劳动强度大、效率低、质量差和卫生难以保障等问题,在对鲜杏几何特性及空间三轴旋转转动惯量研究基础上,提出了基于空间几何最小作用量原理的差速带式鲜杏动态定向输送原理,确定了样机的总体结构方案;进行了差速式鲜杏定向输送机理分析和关键工作部件的结构设计,设计了相应的鲜杏动态定向输送装置;以赛买提鲜杏为试验对象,以定向带/夹持带速比、定向带上口间隙和鲜杏尺寸为试验因素,定向准确率和切割准确率为试验指标,进行了鲜杏动态定向输送装置的性能试验;通过正交试验分析表明:定向带与夹持带速比为6.52,定向带上口间隙为15 mm,鲜杏横径尺寸为32.1~35.0 mm时,鲜杏在输送过程中的定向准确率为87.4%,切割准确率为85.6%。     

基于UG的水稻割晒机割台虚拟样机设计

虚拟样机可以对机械系统进行运动学和动力学分析。为此,运用三维建模软件UG对水稻割晒机割台零部件进行三维建模、装配,完成割晒机割台的虚拟样机设计。虚拟样机的设计需要高尺寸精度与各零部件之间的准确约束,通过零部件的三维绘制与装配,再进行整机的装配,对样机进行干涉检查,可提高研发效率。虚拟样机的设计为后续的虚拟样机运动仿真、割台的结构优化奠定了良好的基础。     

芦蒿有序收获机切割器动力学仿真与试验

切割器作为芦蒿收获机的重要工作部件,其切割性能直接影响作物的收获质量和后续输送效果。采用虚拟样机设计方法,对自走式芦蒿有序收获机中往复式切割器的结构参数和芦蒿茎秆的物理参数进行研究,建立了切割部件的三维实体模型和茎秆的柔性简化模型,并进行刚柔耦合动力学仿真分析。以切割系统的切割速度vg、切割角度α和前进速度vm为影响因素,选取切割器对茎秆切割力F和重割率γ为评价指标,设计了三因素三水平虚拟正交试验,运用统计学软件进行响应面回归分析和方差分析,并进行田间试验验证。结果表明,响应面模型(RSM)优化组合vg=1.6 m/s,α=15°,vm=1.0 m/s时,F、γ明显降低,割茬质量最好,与试验结果相比,切割力误差小于10.9%、重割率误差小于11.3%。分析结果验证了预测模型的有效性和准确性,表明所设计的往复式切割器满足对芦蒿的有序收获要求。     

甘蔗收获机喂入系统结构改进与仿真试验

通过试验研究和虚拟仿真分析发现,现有的小型甘蔗收获机喂入系统齿轮箱设计存在缺陷,易导致喂入系统的甘蔗堵塞。通过分析,对喂入系统结构进行了改进设计,将齿轮箱换成梯形齿型喂入辊,同时两个切割器的刀轴由一对反向同步旋转的液压同步马达驱动;通过Solid Works软件建立喂入系统的三维模型,再通过ADAMS软件进行仿真分析,结果表明:改进后的喂入系统不仅扩大了切割传动机构的物流通道,而且将齿轮箱对甘蔗产生的被动的滑动摩擦阻力转化为改进后喂入辊对甘蔗产生的主动作用的滚动摩擦驱动力;改进后的喂入辊使甘蔗在螺旋提升输送装置上的滞留时间较原来缩短了35.9%,对甘蔗的最大径向作用力比齿轮箱降低了86%,甘蔗更易进入物流通道,其输送性能得到明显改善,解决了喂入系统易于堵塞的问题,对试验部分切割器马达压力测量结果起到了反证作用;仿真试验也表明适当提高喂入辊转速有利于降低甘蔗收获机的堵塞率,为喂入系统结构参数和位置参数的改进设计提供了参考依据。     

牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机设计与试验

针对我国玉米秸秆收储、利用难及现有秸秆收获机械可靠性低、适应性差等问题,从切割揉碎打捆理论与试验研究角度,探明秸秆切割揉碎打捆作业技术。设计了一种对田间直立、铺放或散状整株玉米秸秆可一次性完成切割、揉碎、输送和打捆作业的牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机。对牵引架、切割揉碎装置、网筛式物料导流装置和压缩打捆装置等关键部件进行了结构设计,并开展了样机试制及试验。试验结果表明,样机破节揉碎率91.3%,成捆率99.0%,秸秆捆密度167 kg/m3,规则秸秆捆率95.6%,秸秆捆抗摔率93.5%,样机作业性能良好,符合相关标准要求。研究成果实现了直立、铺放或散状整株玉米秸秆切割、揉碎和打捆一体化技术融合,可为秸秆打捆机的设计提供参考依据。      

香蕉树切碎还田机设计与试验研究

根据香蕉树分段进行无支撑切碎还田的半机械化工艺的设计思想,研制出一种液压驱动型香蕉树切碎样机。样机切割系统采用类似对辊式运动原理的切割方法,将圆盘锯齿刀均匀交叉分布于两条传动轴上,并利用液压作为动力源向切割系统传递动力。以此样机试验台进行了蕉树切割力学、影响因素、切碎合格率及功率试验等。结果表明:该样机切碎效果较好,功率较低,可以用于香蕉树切碎还田领域,是一种适合我国香蕉产区、结构简单、成本较低的香蕉树切碎还田方式。     

不同辊齿对甘蔗收割机辊轮输送影响仿真分析

甘蔗收割机辊轮输送结构输送能力的大小直接关系到整个物流系统的通畅性能,是评价甘蔗收割机整机性能优劣的关键因素。为此,对不同辊齿做了比较分析,并进行了仿真与试验研究,结果表明,梯形软齿型辊齿能有效提高辊轮的甘蔗输送能力。由此为小型甘蔗收割机整机完善的物流输送系统的研制提供了方案。     

关于割前脱粒中收割禾秆的研究与试验

现有国内外有关割前脱粒收获工艺研究中,对于已经被梳脱净的禾秆如何妥善处理,已逐渐成为当前重要的攻关课题。本文列举了几种处理禾秆的方案,研究设计出了一种新型输送切割装置;分析禾秆在接触输送切割装置时,禾秆被拨动--切割--输送--铺放的工作原理;提出设计新机构较合适的结构参数和运动参数。