割前脱粒收获机械脱粒装置的研究现状与展望

割前脱粒主要强调的是先摘脱谷粒后切割茎秆的工艺方法。分析收获机械脱粒装置的工作原理,对割前脱粒收获机械脱粒部位工作过程中的物理现象进行一定的分析,简要阐述割前脱粒收获机械的研究现状和未来发展战略。     

4KHZ-330型食葵联合收获机设计与试验

针对食葵机械化收获水平低、损失大、含杂率高及籽粒破损严重等现状,该研究根据成熟期食葵生物特性,在传统联合收获机结构基础上设计一种4KHZ-330型食葵联合收获机,在割台上增设脱粒装置实现葵盘在割台上脱分,可有效缩短葵盘输送路径,提高清选质量。首先阐述食葵联合收获机的总体设计方案及动力传动模式,并对割脱一体式割台、割台升降机构、清选装置及气力输送装置等关键部件进行设计,确定相关参数。机具配套动力113 kW,工作幅宽为3300 mm,可一次完成食葵切割、脱粒、输送、清选、集籽、集草及卸载等工序。田间试验表明,收获机在低、中、高3种工作档位下,总损失率均低于4.0%,籽粒含杂率均低于5.0%,籽粒破损率均低于2.0%,生产率为0.40～0.85 hm²/h,作业性能指标满足食葵机械化收获标准。作业过程中收获机各关键部件之间运动协调关系平稳,食葵喂入顺畅,工作效率高,可以作为食葵联合收获机使用。     

基于下桩采摘的干后青花椒脱粒装置研究

重庆地区大部分青花椒生产均为小规模农户家庭种植经营模式，针对“主枝回缩采摘技术”即下桩采摘烘干后的青花椒物料，设计一种结构紧凑且功耗小的冲击式脱粒装置。对喂料部件、脱粒部件、搅料齿杆装置等关键部件进行设计分析，确定装置各部分结构和工作参数。使用ANSYS Workbench软件对脱粒装置进行有限元分析，机架受到的振动影响较小；对装置喂料机构的伸缩扒齿进行静力学分析，满足强度要求。并对样机进行正交试验，在脱粒转速为170 r/min、输入速度为13 m/min、分段式套筒脱粒元件形式下，物料的脱净率为94.01%，含杂率为6.33%，达到较优的脱粒效果。     

大豆联合收获机对称可调式凹板筛设计与试验

针对传统大豆联合收获机脱粒间隙调整方法单一、田间作业时工作参数与作物适应性差,导致大豆破碎率、未脱净率和夹带损失率较高的问题,该研究设计了一种对称可调式凹板筛,实现双侧脱粒间隙可调,并对其间隙调整量进行了确定.以大豆联合收获机的前进速度、滚筒转速、脱粒段脱粒间隙、分离段脱粒间隙为影响因素,以大豆破碎率、未脱净率和夹带损...     

谷子谷穗建模与仿真试验研究

谷子脱粒分离过程中籽粒运动与分布趋势直接影响清选负荷与质量,而脱粒分离过程观测与研究难度较大。为此,以龙谷31号谷子为研究对象,根据其谷穗结构、分枝情况,利用EDEM软件黏结模型建立了谷穗虚拟模型进行离散元仿真分析,并进行了仿真与台架的对比试验验证模型的准确性。试验结果表明:轴向脱出物籽粒分布符合BiDoseResp函数分布,周向脱出物籽粒分布符合GaussAmp函数分布,并分别求出轴向与周向对比试验拟合曲线方程,绘制拟合曲线,拟合结果均收敛。分别对两对拟合曲线进行差异性检验,结果表明:轴向与周向脱出物籽粒分布,仿真试验结果与台架试验结果差异性不显著,证明采用离散单元法分析谷子脱粒分离过程,其籽粒运动与分布规律与实际情况一致度较高,谷子脱粒分离过程可利用离散单元法进行深入研究与分析。     

横轴流燕麦柔性脱粒分离装置设计与试验

针对我国燕麦机械化脱粒时脱出物含杂率高、夹带损失率大等问题，本研究设计了一种横轴流柔性脱粒分离装置，通过减少茎秆破碎来降低含杂率，并通过柔性脱粒杆齿的振动来减小夹带损失。选取柔性杆齿长A、柔性杆齿直径B、柔性杆齿间距C和滚筒转速D为试验控制因素，以含杂率和损失率为试验指标，进行正交试验，得到了影响该装置脱粒性能指标的因素主次为D、B、A、C。在正交试验基础上，选取对该装置脱粒性能指标影响较强的2个因素进行回归分析，试验结果表明：当滚筒转速为1 048 r·min^-1、柔性杆齿直径为7.5 mm时，本装置的脱粒性能最佳，此时的含杂率为29.41%、损失率为1.31%。对上述优化组合进行试验验证，结果为含杂率的平均值为29.50%、损失率的平均值为1.12%。在相同参数条件下，与脱粒元件全为刚性杆齿的横轴流滚筒进行对比，含杂率和损失率分别降低了2.71%和0.52%,脱粒性能明显提高。该研究可为燕麦脱粒分离装置的创新设计提供参考。     

柔性带式食葵取盘收获机设计与试验

为提高新疆地区食葵收获机械化水平，针对插盘晾晒、分段收获人工成本高、劳动强度大等问题，模仿人工收获工作原理设计一款柔性带式食葵取盘收获机，该机主要部件为模拟人工双手取盘的柔性带式取盘装置和模拟人工敲击葵盘的脱粒装置。根据葵盘的物理特性和取盘的运动过程分析，确定取盘装置中输送带带宽为130 mm、葵秆与竖直方向夹角为11.7°、脱粒辊直径为80 mm、脱粒辊间的间距为170 mm。依据Box Benhnken的中心组合试验方法，以机具行进速度、脱粒辊转速及脱粒辊转差率为试验因素，籽粒损失率为试验指标，开展试验。结果表明：各因素对损失率显著顺序依次为脱粒辊转速、机具行进速度、脱粒辊转差率，最优组合为机具行进速度0.32 m/s、脱粒辊转速400 r/min及脱粒辊转差率016，该参数组合下食葵籽粒损失率为2.97%，所设计的机具基本达到低损收获的设计要求，为插盘式食葵机械收获技术提供参考。     

油菜联合收获机集成式纵轴流脱离装置设计与试验

针对油菜联合收获机链耙式输送器结构复杂、输送路程长、存在堵塞的问题,设计了一种集成式纵轴流脱粒分离装置,将强制喂入装置与纵轴流脱粒分离装置合二为一,二者呈"T"字形垂直排布,取代传统的链耙式输送器,依靠强制喂入装置和纵轴流脱粒分离装置实现油菜输送、抓取、脱粒分离功能。依据集成式纵轴流脱粒分离装置的工作过程,确定了强制喂入轮和纵轴流脱粒滚筒直径和转速等主要参数。试验表明,喂入量为2.0 kg/s,强制喂入轮转速在300~450 r/min时,该装置脱粒油菜的夹带损失率低于1.31%;强制喂入轮转速为400 r/min、喂入量在1.0~2.5 kg/s时,夹带损失率低于1.18%,符合油菜脱粒分离装置的设计指标。田间试验表明集成式纵轴流脱粒分离装置可适应油菜联合收获机的作业要求,实现物料由割台至脱粒分离装置的均匀连续输送和脱粒分离功能。     

浮动式玉米单穗脱粒装置设计与试验

为实现玉米脱粒机脱粒间隙可自动调节,减小玉米脱粒过程中的机械损伤,设计了浮动式玉米单穗脱粒装置。该脱粒装置主要由间隙浮动调节装置、喂入料斗、离散辊、脱粒辊和差速辊等组成,具有脱粒间隙自动调节和玉米果穗喂入自动分离、逐个排出功能。选取离散辊转速、脱粒辊转速和差速辊转速为试验因素,以玉米籽粒的破损率和未脱净率为试验指标,采用二次回归正交旋转组合的试验方法,对浮动式玉米单穗脱粒装置进行了参数优化试验。优化结果为:离散辊转速为234 r/min、脱粒辊转速为511 r/min、差速辊转速为91 r/min,在最优参数组合下的实际籽粒破损率为0.25%、未脱净率为0.76%、玉米芯完整度为100%。     

短纹杆—板齿式轴流脱粒分离装置性能试

针对目前水稻联合收获机脱粒分离装置的功耗高、脱出物含杂率高及分布不均匀等问题,研制了一种短纹杆-板齿脱粒滚筒并对其进行了水稻脱粒分离试验.建立了脱粒功耗、脱粒损失、脱出物含杂率与脱粒间隙、滚筒线速度、喂入量之间的数学模型,利用Matlab进行多目标优化,得到了短纹杆-板齿脱粒分离系统的最佳工作参数.试验结果表明,短纹杆-板齿脱粒滚筒在脱粒水稻时功耗较低,脱出混合物含杂率低,分布较均匀,能有效地减小清选负荷.