匍匐缠结牧草收割期茎秆生物力学特性试验

以北方典型多年生豆科牧草小冠花的匍匐型和直立型两个新品系以及原始亲本绿宝石小冠花（半匍匐型，为对照品种）的收割期茎秆为研究对象，采用微机控制电子万能试验机和波钦诺克方法，测试了茎秆的主要生物力学特性。结果表明:直立型小冠花茎秆的抗拉强度最大（14.88～26.80MPa);匍匐型、半匍匐型、直立型小冠花茎秆平均最大载荷力分别为88.88N、152.70N和187.10N,鲜样纤维素平均质量分数分别为13.59%、13.87%、15.52%,木质素平均质量分数分别为4.47%、4.18%、3.95%,蛋白质平均质量分数分别为3.83%、4.55%、2.74%,并随含水率的降低（或生育期增长）,纤维素、木质素、蛋白质的质量分数均增大。匍匐缠结牧草茎秆强度和刚度主要取决于纤维素、木质素的质量分数及其链接形式和排列方式。新品系直立型小冠花木质素/纤维素质量分数比值较匍匐、半匍匐型低,较易机械化收获。Three kinds of stems in harvesting period, creeping type, erect crownvetch strain and half crawl type（Coronilla varial.） were chosen to perform the biomechanical nature of forage stems by the electronic testing machine CMT2502 and Х Н .Починок     

4GX-100型小区小麦种子联合收获机关键作业参数优化

摘要：为了避免因收获机罩壳内部种子残留与混杂所带来的育种试验数据失真问题,结合自行研制的4GX-100型小区小麦种子联合收获机进行田间育种收获试验,利用二次回归正交旋转试验设计,探讨了无滞种残留率与脱粒滚筒转速、喂入量、吸杂风机转速的关系,建立了各个作业参数与无滞种残留率之间的数学模型。由试验结果分析可得：3个因子对无滞种残留率影响大小的顺序为脱粒滚筒转速、喂入量、吸杂风机转速;通过方程模拟选优得出4GX-100型小区小麦种子联合收获机田间育种收获关键作业参数的最优组合为：脱粒滚筒转速1 586 r/min、喂入量为0.305 kg/s、吸杂风机转速1 076 r/min,即无滞种残留率为最大值99.98%,且收获机其余各项指标满足小区育种收获要求。     

一种新型葡萄越冬埋藤机的设计

针对中国北方葡萄冬季越冬埋藤作业以人工作业为主,劳动强度大、效率低等问题,设计了一种新型葡萄埋藤机。结果表明,该机埋藤质量好、通用性好、不易堵塞且覆土后的葡萄无冻伤和风干现象;覆土厚度平均33.7 cm,宽度105.9 cm,抛土距离平均为51.1 cm,取土宽度平均为98.3 cm,挖沟距根部距离平均53.5 cm,可满足葡萄冬季埋藤的农艺要求。     

小区小麦育种收获机锥型脱粒滚筒性能试验

小区小麦育种收获机锥型脱粒滚筒体积小、功耗低,可加快脱粒滚筒轴向物料输送,提高清机效率。为了进一步研究锥型脱粒滚筒作业性能,结合自行研制的纵轴流锥型滚筒脱粒装置,通过改变锥型滚筒主要结构参数进行对比试验,得出滚筒锥角及滚筒脱粒元件是影响滚筒作业性能的主要结构参数。在选取最优参数后研制出一种集钉齿、短纹杆-板齿于一体,锥角为13°的组合齿锥型滚筒,并进行试验。试验结果表明,该滚筒作业时种子破碎率为0.52%,滚筒脱粒损失率及籽粒含杂率分别为0.43%及6.23%,装置内部种子残留率为0,功耗为2.48 kW,符合小区小麦育种收获要求。     

玉米果穗机械干燥装置设计与试验研究

为避免玉米果穗一次干燥所造成的种子烘干效率低,破碎率、作业成本高的问题,设计了一种结构简单、便于卸料的适用于玉米果穗分段干燥工艺的机械干燥装置.利用该机械干燥装置分别运用玉米果穗分段干燥及一次干燥工艺进行干燥试验,试验结果表明,采用分段干燥工艺,玉米果穗的干燥时间较一次干燥工艺缩短了21h,平均降水速率提高了42.8%...     

黄芪收获机三角平面铲不同倾角挖掘特性研究

针对黄芪收获机收获黄芪时三角平面铲挖掘效果不佳且易损坏问题,采用离散元法和有限元法,以土壤宏观和微观扰动、三角平面铲应力应变为指标,研究不同倾角三角平面铲作业过程,结合分析结果选适宜黄芪收获作业的三角平面铲倾角,开展田间验证试验.离散元与有限元仿真结果表明,①三角平面铲倾角越大,对土壤抬升距离越大,纵向土壤扰动越大,应力越大,应变越大,变形量越大;②倾角为25°时,土壤宏观和微观扰动、三角平面铲应力应变综合结果最优,所标记4种土壤颗粒X轴平均坐标值变化量分别为102.3、119.6、139.8和121.7 mm,y轴平均坐标值变化量分别为158.6、154.6、141.5和153.8 mm,最大移动距离平均值为345.8 mm,最大变形为1.59 mm,最大应力为353.68 MPa,应变为1.798×10-3 mm· mm-1.田间验证试验结果表明,三角平面铲综合结果最优倾角25°作业时,黄芪平均挖净率为97.54％,平均损伤率为1.77％,符合根茎类中药材收获机质量评价技术规范要求,研究可为黄芪等长根茎类中药材收获机设计与试验提供参考.     

胡麻茎秆离散元柔性模型建立与接触参数试验验证

针对胡麻联合收获过程中茎秆位姿变化与运动特性等关键环节离散元研究缺乏柔性模型和接触参数的问题,本文以胡麻根部茎秆、中部茎秆、颈部茎秆为研究对象,以其本征参数为研究基础,计算得胡麻茎秆各部建模参数,采用离散元法bonding模型构建胡麻茎秆柔性模型,并以胡麻茎秆各部本征参数、接触参数试验值为水平值,通过Plackett-Burman试验和Central-Composite试验确定胡麻茎秆之间、茎秆与收获装备之间的接触参数,通过胡麻茎秆剪切试验与堆积角试验验证模型可靠性。结果表明：胡麻植株离散元柔性模型参数中法向刚度Kn为1.13×109N/m3,切向刚度Ks为5.6×108N/m3,法向临界应力σ为6.67MPa,切向临界应力γ为8.5MPa,粘结半径Rj为0.25mm;胡麻茎秆-收获装备间恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数最优值分别为0.33、0.28、0.14,胡麻茎秆-胡麻茎秆间恢复系数、静摩擦因数、滚动摩擦因数最优值分别为0.3、0.508、0.033;剪切试验中胡麻茎秆根部、中部、颈部剪切最大载荷与仿真结果相对误差分别为1.67%、3.09%、5.44%,堆积角试验中胡麻茎秆平均堆积角与仿真结果相对误差为0.31%,误差较小。胡麻茎秆柔性模型与接触参数和实际情况较为相符,可表征胡麻茎秆物理特性,为胡麻茎秆离散元仿真提供参考。     

豌豆子粒的力学性能试验分析

利用材料力学万能试验机进行了豌豆(Pisum sativum L.)压缩、剪切力学性能试验,并采用针尖压入法对豌豆子粒进行硬度试验分析。结果表明,破碎负载、弹性模量、剪切力、剪切强度随着含水率的增加均有明显下降;在相同含水率下,破碎负载、弹性模量、剪切力、剪切强度在平放时最大,侧放时次之,立放时最小;硬度与含水率呈显著性负相关,而与压痕深度相关性不明显。     

残膜回收机伸缩杆式捡拾滚筒的改进设计

针对现有全膜双垄沟播种植技术伸缩杆式残膜捡拾筒存在结构复杂、可靠性差、回收率低等问题,本文采用矩形方框套和弹性橡胶垫对捡拾筒伸缩杆的运动机构和约束方式进行了改进设计和新型滚筒组件的三维建模。新型滚筒可解决传统滚筒铰链机构复杂、安装困难以及伸缩杆孔隙过大而导致残膜入筒等问题。     

玉米秸秆揉丝破碎过程力学特性仿真与试验

由于玉米秸秆揉丝破碎过程缺乏有效数值模拟方法,在一定程度上降低了加工设备结构改进效率。该文基于离散元法(discrete element method,DEM)建立了玉米秸秆离散元模型,并通过物理试验和虚拟试验相结合对玉米秸秆粘结接触模型(bonded particle model,BPM)进行了参数校核。最后针对玉米秸秆离散元模型进行了破碎仿真以及试验验证。结果表明:以5 mm/min为加载速度进行秸秆压缩和剪切试验时,最大临界载荷分别为2 260和110 N;对BPM粘结模型进行参数校核后,得到法向刚度系数、切向刚度系数、临界法向应力、临界切向应力及粘结半径分别为9.60×10~6 N/m、6.80×10~6 N/m、8.72 MPa、7.5 MPa、2 mm,此时离散元模型力学特性与含水率为87.8%的收获期玉米秸秆相接近;仿真结束后,物料可分为短型、标准型、长型及未完全破碎型4种,与试验结果相一致,不同类型物料质量与试验结果数据偏差保持在10%以内。研究结果表明离散元法应用于玉米秸秆揉丝破碎过程仿真是可行的。