弹性齿滚筒式甘蔗剥叶装置

为了解决整秆式甘蔗收获机剥叶过程由于多根喂入和带尾部剥叶造成含杂率和折断率高的问题,设计了弹性齿滚筒式甘蔗剥叶装置,阐述了喂入、输出滚筒和剥叶滚筒的结构和剥叶原理,确定了主要部件的结构参数。通过四因素三水平正交试验研究剥叶元件弹性齿角度、剥叶滚筒中心距、剥叶滚筒转速和喂入、输出滚筒转速等4个因素对含杂率、茎秆折断率和断尾率的影响和最优参数组合,在此基础上进行综合剥叶试验。结果表明,最优参数组合为：剥叶元件弹性齿角度90°、剥叶滚筒中心距310 mm、剥叶滚筒转速700 r/min和喂入、输出滚筒转速150 r/min。甘蔗单根连续喂入319.19 kg,含杂率为1.56%、茎秆折断率为20.45%、断尾率为65.97%;3~5根连续喂入274.52 kg,相应的剥叶指标依次为2.38%、25.93%和75.59%。     

各级转速受控式甘蔗剥叶装置的设计与试验

针对甘蔗剥叶装置存在的剥叶后含杂率高、剥叶元件易折断和磨损的问题,设计了各级转速受控式甘蔗剥叶装置。该装置输入输出上、下辊具有仿形功能,剥叶元件采用新型材质。经过对比试验,从3种高分子材料中优选出最适合做剥叶元件的材质,并通过正交试验优化工作参数。该装置优化后的工作参数即输入输出辊转速250r/min、第1级剥叶辊转速1 150r/min、第2级剥叶辊转速2 300r/min时,含杂率为3.1%,折断率为12.5%。     

小型甘蔗收获机剥叶断尾机构改进与试验研究

分析了当前小型整秆式甘蔗收获机剥叶断尾机构的基本结构与存在的问题,继而通过原理分析做出增加耙叶辊的设计改进,并通过样机试验来验证设计。结果表明:增加耙叶辊后的机构断尾率提高到82.96%,达到了目标水平,改进的设计对断尾功能的改善是有效的。获得最优的甘蔗断尾率指标为:耙叶辊转速为700r/min,剥叶辊转速为1000r/min,耙叶辊与甘蔗交错作用深度的最佳水平为60mm,剥叶辊与甘蔗交错作用深度为40mm。     

小型甘蔗剥叶机剥叶质量影响因素的试验研究

利用甘蔗剥叶试验台,采用二次回归正交旋转设计的实验方法,对采用两种不同剥叶元件的小型甘蔗剥叶机剥叶质量影响因素(剥叶滚筒转速、输入输出辊转速、输入辊到剥叶滚筒的距离、输出辊到剥叶滚筒的距离)进行物理模拟实验,并对试验数据进行数理统计分析、数学建模和计算机优化等,建立起影响因素与甘蔗剥叶率之间的数学模型,初步进行了影响机理分析,同时对因素进行优化。试验表明:因素优化组合条件下含杂率降低,其中菱形剥叶胶指和尼龙剥叶刷剥叶元件含杂率分别为0.42%和0.182%。     

甘蔗剥叶机剥叶元件螺旋装夹方式的试验研究

针对广西大学机械工程学院研制的4ZB-6A小型甘蔗剥叶机在剥叶过程中伤皮率较高的缺陷,提出了剥叶元件的一种新的装夹方式,即75.螺旋装夹方式.通过两种方式的对比试验研究,在保持或降低含杂率的前提下,成功降低了伤皮率,并改善了剥叶元件的受力状况,达到了更好的剥叶效果.     

整秆式甘蔗收获机剥叶断尾机构设计与试验

结合甘蔗自身材料特性及在剥叶运动过程中的受力分析,提出剥叶断尾机构采用三角形布局方式,以利于在剥叶过程中实现耙叶、剥叶和断尾的功能,并在剥叶断尾试验平台上进行了正交试验研究,得出了较优参数组合为:耙叶辊转速700 r/min、剥叶辊转速900 r/min、耙叶齿交错深度40 mm和剥叶刷交错深度30 mm。试验结果表明,此剥叶断尾机构具有较好的剥叶与断尾效果,从而验证了剥叶断尾机构的可行性。     

小型整杆式甘蔗收割机剥叶系统功耗试验研究

剥叶系统是整杆式甘蔗收割机的核心部分。为研究剥叶系统功耗的影响因素,通过在自制的小型整杆式甘蔗收割机上进行单因素试验,分别研究甘蔗喂入量、甘蔗弯曲程度、甘蔗直径等3个因素对剥叶系统功耗的影响,并进行田间验证试验。结果表明:甘蔗喂入量及甘蔗直径对剥叶系统的功耗有显著影响,应综合蔗地实际种植密度、蔗杆直径等因素来匹配剥叶系统的功率。此试验为小型整杆式甘蔗收割机剥叶系统的机械设计提供了参考依据。     

甘蔗剥叶机的研究现状及研发趋势

本文对我国甘蔗剥叶机的研发趋势进行探讨和分析。     

甘蔗剥叶机的研究现状

阐述了甘蔗剥叶机的应用现状,以及目前国内外甘蔗剥叶机械技术的研究情况。     

甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理研究

甘蔗是我国主要的糖料作物,目前我国甘蔗机械化收获技术水平较低导致蔗糖生产成本较高;而剥叶关键技术研究是甘蔗机械化收获技术发展的关键环节之一。针对上述问题,分析了国内外关于甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理的研究现状,指出叶鞘剥离机理是甘蔗整秆剥叶关键技术研究的重点内容。同时,提出了3个拟解决的关键科学问题：①叶鞘的基本破坏强度和破坏形式以及叶鞘剥离机理;②剥叶元件对叶鞘的破坏作用机理及其运动状态方程与动力学模型;③基于叶鞘剥离机理理论的甘蔗整秆剥叶关键技术。     

小型甘蔗剥叶机的试验与研究

甘蔗作为我国南方一种主要经济作物,其收获既费工时又费劳力,而脱叶的劳动时间最长。通过各种剥叶方法的比较和分析,介绍甘蔗剥叶机剥叶装置的工作原理、关键技术以及研制现状,得出小型甘蔗剥叶机是最适合我国南方甘蔗收获的一种小型农机．能较大幅度地提高劳动生产率。     

小型甘蔗剥叶机的试验与研究

甘蔗作为我国南方一种主要经济作物,其收获既费工时又费劳力,而脱叶的劳动时间最长.通过各种剥叶方法的比较和分析,介绍甘蔗剥叶机剥叶装置的工作原理、关键技术以及研制现状,得出小型甘蔗剥叶机是最适合我国南方甘蔗收获的一种小型农机,能较大幅度地提高劳动生产率.     

甘蔗剥叶机润滑方式的合理选定

合理的润滑方式不仅有利于机子性能的正常发挥,而且还能提高传动效果,减少磨损,延长机子的使用寿命。同时还能起到良好的散热、清洗、防锈等作用。因此,合理选定甘蔗剥叶机的润滑方式是十分必要的。笔者认为箱体式油泡润滑方式优于油杯式滴油润滑方式,分析比较如下:     

新型小型甘蔗剥叶机剥叶机构设计与优化

剥叶元件在剥叶过程中受到周期性动载荷的作用,具有极大的复杂性和随机性。针对一种使用新型剥叶元件的小型甘蔗剥叶机为研究对象,在ADAMS中建立一个与剥叶机构动力学等价的仿真模型,用虚拟仿真的方法分析剥叶元件在不同螺旋角装夹下的工作受力情况,获得仿真模型的动力特性曲线。经分析后进行实验验证并找到最优值,为小型甘蔗剥叶机的研制提供依据。     

新型甘蔗剥叶机仿真与试验研究

设计了一种新型的甘蔗收获机剥叶系统,通过三维设计软件Pro/E建立了甘蔗收获机剥叶系统虚拟样机模型,并导入多体动力学仿真软件ADAMS中进行了关键碎叶机构各个参数优化仿真实验。仿真与物理样机试验表明:在第1级喂入机构保证甘蔗一定工作初速度与第3级辅助剥叶机构对残余蔗叶进行清理的前提下,当此碎叶机构碎叶对辊转速为750r/min、碎叶元件交错深度为10cm、交错角度30°时,该剥叶系统能满足设计要求且可高效完成剥叶工作。     

甘蔗收割剥叶一体机的设计与仿真

为解决甘蔗收割复杂、收割之后要重新进行剥叶工序的问题,设计了一种先收割、再剥叶、最后收集的甘蔗收割剥叶一体机,并分析各个装置之间的关系,确定了各个装置的参数。重点研究收割装置的两个收割刀的角度问题,试图让角度可调以适应更多、更复杂的植株的收割。为此,基于CATIA V5R21版本的3D作图软件,绘制了一种可移动收割平台,依据甘蔗的田地属性和甘蔗本身的固有特点,对收割机的收割角度和剥叶方式进行分析和选择,最终使用ANSYS对关键零部位进行受力及形变的有限元分析。同时,使用Design Expert对装置的效果进行数据分析,得出最佳剥叶率所在的工况为角度2.197 21°、角速度114.978r/min、前进速度0.723 27m/s,此时最大清除率为92.2336%。     

轮式拖拉机驱动型甘蔗剥叶机研究开发

针对甘蔗收获过程中剥叶作业的特点,在已成功开发小型手推式甘蔗剥叶机的基础上,研制开发出与中小型四轮拖拉机配套使用的机动剥叶机。经试验验证,该机具有转移方便、机动灵活、生产效率高、可适用于山区田间作业的甘蔗剥叶的特点,设计达到了预期目标。     

甘蔗机动剥叶机应用前景分析

甘蔗机动剥叶机是在原有的手推式甘蔗剥叶机的基础上,通过模块化与集成的创新设计,即是将手推式甘蔗剥叶机的剥叶模块移植、转换为可与小型四轮拖拉机配套使用的农机具。该机具能充分利用闲置的拖拉机,同时提高剥叶机的工作效率,实现拖拉机的一机多用,降低人工的劳动强度和农户的购机成本。对于甘蔗收获过程和小型拖拉机配套农机具的发展具有重大的意义。     

甘蔗剥叶机构浮动式输送装置的设计与仿真

结合整秆式甘蔗收获机械剥叶机构的开发研究,基于甘蔗自身材料特性及在喂入输送过程中的仿真分析,提出甘蔗剥叶机构的输送装置应采用浮动式。通过运动仿真分析和结构的有限元分析,证实了甘蔗在输送过程中可顺利通过;在多根甘蔗喂入时,浮动辊能自动调节工作间距,防止甘蔗物流的堵塞卡死。