半喂入联合收获机回转式栅格凹板脱分装置设计与试验

针对半喂入联合收获机在收获高产水稻时容易发生脱粒滚筒堵塞、影响作业效率等问题,设计了可沿脱粒滚筒圆弧方向循环运转的回转式栅格凹板脱粒分离装置。对被脱物质点进行了受力分析,建立了回转式凹板的动力学微分方程;在自行设计的回转式栅格凹板脱分装置试验台上进行了二次旋转组合试验,建立了脱粒滚筒转速x1、回转栅格凹板线速度x2、夹持喂入链速度x3对损失率y1、破碎率y2、含杂率y3和脱分选功耗y4等工作性能指标的回归分析模型,并进行了多目标优化计算。结果表明:动态的回转栅格凹板可有效防止脱粒滚筒堵塞;最佳工作参数组合为x1=550 r/min,x2=1 m/s,x3=1.2 m/s,对应y1=2.14%、y2=0.2%、y3=0.6%。田间对比试验表明:具有回转式栅格凹板脱分装置的试验机收获高产稻时可全幅快速顺畅作业,工作效率比固定式栅格凹板的对比机提高30%以上。经法定机构检测,各项性能指标符合国家标准规定。     

国外谷物联合收割机脱粒分离系统发展现状与展望

为提高国内谷物联合收割机的工作效率和工作质量,减轻人工劳动强度,推动我国谷物联合收割机的智能化和现代化进程,从脱粒分离系统的结构和智能化技术应用等方面综述国外谷物联合收割机相关系统的特点,分析阐述国外著名生产厂家的收割机脱粒分离系统技术现状和发展趋势。国外谷物联合收割机根据不同的使用场景匹配各有特色的脱粒分离结构,并以系列化、大型化发展方向为主,为实现低损失、高效率的脱粒分离工作,广泛采用智能化和信息化技术手段,对国内谷物联合收割机的发展有着十分重要的借鉴意义。     

动定指勺夹持式玉米精量排种器优化设计与试验

为提高机械式玉米排种器作业质量与适播范围,设计了一种基于限位导引的动定指勺夹持式玉米精量排种器,阐述了排种器总体结构及工作原理,优化了关键部件指勺种盘和限位导引总成结构参数。以排种器工作转速和调控摆臂调节尺寸为试验因素,株间合格指数和变异系数为试验指标,进行了单因素试验分析各因素对性能指标的影响规律。试验结果表明,排种器对各等级尺寸玉米种子均具有良好的适应性。为研究排种器最佳工作参数,采用多因素二次正交旋转组合设计试验,建立了性能指标与试验参数间数学模型,运用Design-Expert 6.0.10软件对试验结果进行处理分析,对回归模型进行优化验证。试验结果表明,当工作转速为30.5 r/min,调节尺寸为12.0 mm时,对圆形大粒玉米种子作业性能最优,其合格指数为88.41%,变异系数为12.32%,满足精量播种作业要求。     

半喂入联合收获机双圆锥离心式清选风机设计与试验

半喂入联合收获机脱粒装置栅格凹板分离的谷粒混合物,虽经抖动板均布,进入清选筛后仍存在筛面两侧多中间少的问题,影响清选质量。为此提出了利用双圆锥离心风机均布筛面谷粒混合物的筛面双侧横向气流均布思想。双圆锥离心风机工作时,具有K字形叶片叶轮的大小端之间存在风压差Δp,它可以产生横向气流。根据喂入量所需的清选气流全压、风量和风速,设计了具有K形叶片叶轮的双圆锥离心风机;计算了理论压力差及其所产生的横向风速;进行了气流流场数值模拟比较分析。经二次旋转正交组合模拟试验和多目标优化表明：当叶轮大端直径x1为308.72mm,风机转速x2为1186.71r/min、叶片锥度x3为3.12°时,最大横向风速va为3.26m/s,清选损失率y1为1.08%,籽粒含杂率y2为0.68%,指标达到相关标准要求,优于现有机型水平（清选损失率为1.5%左右,籽粒含杂率大于0.8%）。     

螺旋槽式水稻穴直播排种器设计与性能试验

为满足水稻田间精量成行成穴机械直播要求,设计了一种螺旋槽式水稻田间精量穴直播排种器。应用Matlab软件对排种过程中螺旋槽内水稻芽种的运动轨迹进行了研究。采用二次回归正交旋转组合设计,以排种轮工作转速、螺旋槽长度、螺旋槽升角为试验因素,穴径合格率、穴粒数合格率和漏播率为指标,利用JPS-12型排种器检测试验台对排种性能进行试验,并运用Design-Expert 6.0.10软件对试验数据进行分析,得到因素与指标之间的数学模型。试验结果表明:当螺旋槽升角为71.0°、螺旋槽长度为10.8 mm、排种轮工作转速为23.2 r/min时,穴径合格率、穴粒数合格率和漏播率分别为91.06%、94.64%和3.64%,排种性能满足水稻田间播种的农艺要求。     

水稻株间除草装置设计

为了实现水稻株间除草作业,本文研制了立式水稻株间除草装置并进行三维建模,建立了除草装置运动学模型,对其运动轨迹进行分析,通过土槽台架试验对轨迹进行检测。田间试验表明,当除草装置旋转速度为72r/min,除草装置前进速度为0. 44m/s,除草齿入土深度为42mm时,水田株间除草装置性能最优,除草率为84. 5%,伤苗率为4. 2%,满足水稻机械除草农艺要求。     

半喂入联合收获机回转式栅格凹板脱分装置设计与试验

针对半喂入联合收获机在收割高产水稻时容易发生脱粒滚筒堵塞、影响作业效率等问题,设计了可沿脱粒滚筒圆弧方向循环运转的回转式栅格凹板脱粒分离装置。对被脱物质点进行了受力分析,建立了回转式凹板的动力学微分方程;在自行设计的回转式栅格凹板脱分装置试验台上进行了二次旋转组合试验,建立了脱粒滚筒转速x_1、回转栅格凹板线速度x_2、夹持喂入链速度x_3等对损失率y_1、破碎率y_2、含杂率y_3和脱粒功耗y4等工作性能指标的回归分析模型,并进行了多目标优化计算。结果表明:动态的回转栅格凹板可有效防止脱粒滚筒堵塞;最佳工作参数组合为x_1=550 r/min,x_2=1m/s,x3_=1.2m/s,对应y_1=2.14%、y_2=0.20%、y_3=0.60%。田间对比试验表明:具有回转式栅格凹板脱分装置的试验机收获高产稻时可全幅快速顺畅作业,工作效率比固定式栅格凹板的对比机提高30%以上。经法定机构检测,各项性能指标符合国家标准规定。     

半喂入联合收割机双速回转脱分装置设计与性能试验

为解决传统半喂入联合收割机收获超级杂交稻时,存在脱不净、夹带损失与籽粒破碎损失之间矛盾,设计了半喂入联合收割机双速回转脱粒分离装置,该装置主要由同轴双速脱粒滚筒和回转式凹板筛构成,阐述双速回转脱分装置结构及工作原理。以低/高速滚筒转速、回转凹板筛线速度、夹持链速度为试验因素,籽粒损失率、破碎率和含杂率为性能指标,进行三因素二次回归正交旋转组合设计试验,运用Design-Expert 6.0.10软件对试验结果进行分析,建立该脱分装置性能指标数学模型,优化确定最佳工作参数组合,并进行双速回转脱分装置与传统单速脱分装置对比试验。结果表明,双速回转脱分装置低/高速滚筒转速为505/680 r/min、回转凹板筛线速度为1.00 m/s和夹持链速度为1.26 m/s时,籽粒损失率、破碎率和含杂率分别为1.94%、0.21%和0.56%,性能指标优于传统单速脱分装置。本研究可为半喂入联合收割机新型脱分装置的设计提供理论依据。     

4LZ-2.1Z型双速双动水稻联合收割机设计与试验

为适应南方丘陵山区作业环境,解决全喂入联合收割机收获超级杂交稻时,易发生脱粒滚筒堵塞,脱不净、夹带损失与籽粒破碎损失之间矛盾,提高水稻机械化收获水平,研制4LZ-2.1Z型双速双动水稻联合收割机。对机具整体设计方案进行描述,并对可调节伸缩式割台、双速双动脱分装置和清选总成等进行设计,确定其关键结构参数。该装备采用高/低速脱粒滚筒、回转式凹板筛构成的双速双动脱分装置和全喂入收获方式,能够一次实现水稻扶禾、切割、喂入、脱粒、清选等功能,满足丘陵山区水稻收获要求。田间试验表明,该样机作业性能稳定,损失率、含杂率和破碎率分别为1.34%、0.40%和0.20%,各项性能指标均优于检测标准。     

分级麦秸制备复合材料性能研究

利用剖分式单螺杆挤压机,对麦秸进行挤压预处理,对挤压后麦秸分级,分别用预处理后的混合麦秸和分级后的麦秸作为原料,用模压成型方法制备复合材料,研究不同级别麦秸对复合材料性能的影响。结果表明,混合级麦秸制备的复合材料表面最光滑,随着麦秸纤维粒度减小,复合材料的表面越粗糙;以10~16目的麦秸纤维制备的复合材料综合力学性能最优,随着麦秸纤维粒度减小,复合材料的力学性能逐渐减小。