自走式植保车折腰转向底盘结构设计与仿真分析

为解决现有自走式植保机械难以适应复杂地形作业的问题,本研究设计了一款自走式植保车.针对不同的田间作业环境,车体结构上轮距和底盘离地间隙可调,其中轮距在1.0～1.3 m范围内可调,底盘离地间隙为0.5～1.3 m可调;通过对轮式车辆主要转向方式的对比分析,设计了中部折腰主动转向结构.为验证作业车底盘结构设计的合理性,对植保车底盘进行了有限元分析,得到了底盘在弯曲和扭转2种工况下的应力和位移分布图.植保作业车底盘最大应力为68.692 MPa,最大位移为0.5284 mm,均小于材料的屈服极限.并对底盘进行了模态分析,得到前6阶的固有频率(22.367～81.881 Hz)和振型,同时计算出外部激振频率最大为9.375 Hz,不会与底盘结构产生共振.分析结果表明,底盘结构设计符合工作要求,为自走式植保车底盘系统的研制奠定了基础.     

脱壳间隙自由可调式花生脱壳装置设计与试验

针对现有脱壳间隙不可自由调节、机械损伤率高、花生品种适应性差等问题,设计了一款脱壳间隙自由可调式花生脱壳装置。脱壳装置上部采用导杆、导套、压缩弹簧等构成脱壳间隙自由可调揉搓摆臂,下部固定有编织筛网,上下装置组成的弧形腔室构成脱壳室;揉搓摆臂驱动装置由可调速电机带动曲柄摇杆机构进行往复揉搓运动。其中,为验证间隙自由可调揉搓摆臂运行可靠平稳性,对其需满足的设计要求进行验算,确定了当弹性装置高径比为3.7和弹簧许用安全系数为2.6时,满足作业要求;对曲柄摇杆机构的设计参数和脱壳运动状态进行运动学和脱壳力学分析研究,确定了当摇杆与竖直方向夹角为40°和弹簧压缩行程为12 mm时,弹簧装置可承受最大载荷为710 N,能够满足往复揉搓运动学和脱壳力学性能要求。最后以对该装置脱壳性能影响较大的可调速电机转速为试验因素,以豫花22为试验对象,进行脱壳性能试验。试验结果表明：当电机转速为1 600 r·min-1时,脱净率为98.6%,破损率为2.4%,发芽率为98.8%,满足行业花生脱壳质量要求。     

花生清选机去柄装置设计与试验

为在花生清选作业的同时,进一步去除滞留在花生荚果上的果柄,在深入研究花生果柄物理特性和现有花生清选装置的基础上,设计了花生清选去柄装置.通过对去柄振动筛和去柄锯片设计参数的分析,得出花生去柄装置中振动筛的主要设计参数和去柄锯片的最优设计参数,并利用ANSYS有限元分析软件对去柄锯片进行模态分析,得到其固有频率.结果表明,去柄率在98％以上,破损率为1.2％,去柄合格率为99.8％,作业噪音为78.0 dB(A),生产效率能够达到750.0 kg/h,完全符合花生清选作业要求.花生清选去柄装置能够满足对花生荚果最后一步的清选,满足农艺要求,同时能够为新型花生清选装置提供有力参考.     

基于EDEM的发散带式花生荚果分级机的仿真与试验

为满足花生荚果快速分级的需求,研究设计了一种发散带式花生荚果分级机.整个分级机主要由发散带、输送带、上料口、电机、调速器、机架等组成,发散带以发散状进行设计安装.以河南省主推花生品种豫花37号作为试验对象,测定其荚果物理特性,花生荚果的长、宽、厚的尺寸均值分别为37.86、16.38、15.29 mm,确定发散带两端间...     

花生收获摘果力试验及分析

为了降低花生挖掘收获过程中花生荚果掉果和摘果力,以河南省地区主推广种植的3个花生品种为研究对象,利用微机控制电子万能试验机、水分测定仪等相关试验仪器设备,对挖掘晾晒的花生植株各部分含水率随晾晒时间的变化以及果柄与荚果轴线同轴和不同拉伸角度的摘果力进行测定,并研究了3个品种花生从挖掘到含水率降至10％左右时,花生茎秧、果...     

气吸式花生壳仁清选装置仿真分析与试验

针对花生脱壳后花生仁与花生壳分离不彻底的问题,设计出一款负压风机-筛网组合清选装置.对影响清选效果的因素进行全面分析,排除了影响其作业效果的不可控因素,同时对重复影响清选效果的因素进行了梳理和分析,确定了影响清选的主要因素:含水率、辊筒转速、风机转速,并根据样机设计了花生脱壳试验.为分析气流在清选室内的分布特性及对仁-...     

往复揉搓式花生脱壳装置研制与试验

针对现有花生脱壳装置存在脱净率低、机械损伤率高、品种适应性差等问题,研制了一款往复揉搓式花生脱壳装置。以豫花22为试验对象,对脱壳工作原理进行运动学分析,并利用最佳设计尺寸优选法和运动图解分析法分析确定了当最小脱壳间隙为12mm、编织筛网正方形网孔边长为14mm、减速机转速为70r/min及摇杆与竖直方向夹角为25°时,脱壳性能较佳。采用上述最佳结构设计参数,对该装置进行综合性能试验,脱壳试验结果表明：平均脱净率为98.4%,破损率为2.7%,发芽率为98.2%,满足行业花生脱壳质量要求。圆点橡胶疲劳损伤试验表明：往复式花生脱壳装置累计作业75h后,已不利于花生继续脱壳作业,应及时进行更换。该装置的试制成功可为花生脱壳装置创新设计提供参考。     

基于EDEM的种窝可调式内充种花生排种器的设计与试验

为满足不同品种的花生单粒精密播种需求，设计了1种种窝可调式内充种花生排种器，采用种窝调整盘与型孔盘相配合的工作原理，通过人工手动调节可快速调整种窝长度。利用EDEM软件对3个花生品种的种子在该排种器中的不同因素下的仿真分析，并利用MATLAB软件对仿真结果进行处理分析，确定了花生品种、种窝长度和排种器转速是影响排种质量的主要因素，获得了最优组合参数：‘四粒红’‘豫花37号’和‘豫花22号’的最佳种窝长度分别为9、12、15mm，最佳转速为40r/min；台架试验结果表明，在该组合参数下排种器的3个品种的单粒率分别为96.3%、94.6%和95.1%，重播率分别为2.1%、2.3%和2.7%，漏播率分别为1.6%、3.1%和2.2%；各项指标与仿真结果的误差较小，最大误差为2.43%，其结果均符合排种器排种性能标准，能够较好地适应不同品种花生种子的排种需求。