联合收获机脱粒滚筒扭矩检测方法研究

联合收获机脱粒滚筒扭矩检测是实现滚筒恒负荷控制的关键条件。研究分析脱粒滚筒扭矩与滚筒负荷的关系以及脱粒滚筒扭矩的检测方法,设计液压油油压力检测滚筒扭矩机构,得出从液压油油压能够检测滚筒扭矩的结论。     

基于FPGA的联合收获机脱粒滚筒模糊控制系统

提出了一种基于VHDL语言描述、FPGA实现的联合收获机脱粒滚筒模糊控制系统的硬件设计方法.建立脱粒滚筒模糊推理规则和控制器算法结构,完成了控制器的VHDL模块化设计,并通过MAX+PLUSII开发平台,对各模块进行时序与功能仿真,实现了脱粒滚筒智能控制技术的单片集成.结果表明:用FPGA实现联合收获机脱粒滚筒模糊控制器,时序验证方便,而且推理速度快、修改灵活、系统集成度高,是实现智能控制策略的一种新的有效思路.     

谷物联合收获机脱粒滚筒功耗模型研究

以脱粒滚筒为研究对象,对脱粒滚筒的工作过程进行分析,得知脱粒滚筒脱粒阻力矩如何形成,从而得出脱粒功率表达式;分析谷物湿度变化对脱粒阻力矩的影响,得出谷物湿度与脱粒功率之间的关系,建立了脱粒滚筒的功耗模型。随着谷物湿度增加,脱粒功率先增加后减小。     

玉米收获机脱粒滚筒的模态及强度分析——基于ABAQUS

脱粒滚筒是玉米收获机的重要零部件,对脱粒效果有着重要影响。为此,以脱粒滚筒为分析对象,应用Solid Works软件建立其三维模型,并导入到Hypermesh软件中进行网格划分,以Abaqus软件为求解器进行模态和静应力计算。分析结果表明:脱粒滚筒刚度薄弱位置出现在滚筒中间位置,后续若开发高性能样机,可以考虑在滚筒中间位置增设衬板,以提升滚筒刚度,从而为后续开发高工作性能脱粒滚筒提供了参考。     

半喂入联合收获机同轴差速脱粒滚筒设计与试验

针对半喂入联合收获机收获超级稻和难脱粒的粳稻时脱粒不净引起损失的问题,设计了半喂入同轴差速脱粒滚筒,并与单速脱粒滚筒进行了脱粒对比试验,对各种脱出物料的实测数据用Matlab软件建立了3D图像及其数学模型。结果表明：差速滚筒未脱净籽粒约0.06%,比单速滚筒降低61.25%;3D图像显示差速脱粒的各种脱出物料在筛面上分布比单速脱粒均匀。半喂入同轴差速脱粒装置集高、低转速对脱粒性能的有利作用于一体,能较好解决半喂入联合收获机收获超级稻和粳稻时脱粒不净引起的损失,并使损失率、破碎率和含杂率等性能指标都达到较优水平。     

青稞联合收获机脱粒碎芒装置设计与试验

针对目前青稞联合收获过程中秸秆含芒率高、芒杆长度高,以及现有脱粒滚筒无法对芒杆倒刺进行有效处理的现状,设计一种青稞联合收获机脱粒碎芒装置,整机主要部件包括机架、脱粒滚筒、凹板、风机、筛箱、滚筒盖及传动系统。通过选择不同脱粒元件,计算和确定其结构参数与排列形式,以增加滚筒对芒杆内表面倒刺的揉搓能力,同时在凹板处设置碎芒板条,在保证籽粒脱净率前提下,有效提高了脱粒滚筒的碎芒率。运用ABAQUS软件对整机机架振动特性进行有限元仿真,对比固有频率与外部激励频率变化趋势,保证脱粒装置作业时无共振现象发生。得出在极限工况条件下,滚筒最大变形量为1.02 mm,满足设计要求。田间性能试验表明:籽粒破碎率为0.11%、含杂率为5.27%、脱净率为87.49%、秸秆含芒率为5.86%、碎芒率为93.15%,各项指标均满足相应标准要求,秸秆中所含芒杆内表面倒刺去除效果明显,有效提高青稞秸秆饲草的食用适口性。本研究为青稞机械化联合收获、脱粒及芒杆处理提供应用实例和技术参考。     

联合收获机脱粒滚筒凹板间隙调节装置设计与试验

为解决联合收获机在田间作业时因喂入量波动而导致作业性能下降及脱粒滚筒堵塞等问题,用凹板筛后侧油缸油压力表征脱粒滚筒负荷,设计了由凹板间隙调节系统和凹板筛后侧油压力采集系统组成的脱粒滚筒负荷监测和凹板间隙调节装置。田间试验中,采用油压传感器测量凹板筛后侧油压力,并通过STM32单片机对测得的油压信号进行采集并保存,分别分析了喂入量和凹板间隙对油压力以及脱粒分离性能的影响。结果表明,凹板筛后侧油缸油压力和脱粒分离损失率随喂入量增大而增大,喂入量从3.4 kg/s增大到6.0 kg/s时,凹板筛后侧油缸油压力从732 N增加到1 114 N,脱粒分离总损失率由0.54%增加到1.08%。在额定喂入量为6.0 kg/s条件下,凹板筛后侧左右两个油缸的油压波动范围为450~660 N,且两侧油缸压力一致。另外,凹板筛后侧油缸油压力随凹板间隙增大而减小,脱粒分离总损失率随着凹板间隙的增大而增大,凹板间隙从35 mm增大到45 mm时,凹板筛后侧油缸油压力从1 114 N降到758 N,脱粒分离总损失率由1.08%增加到1.31%。在喂入量为6.0 kg/s、凹板间隙为35 mm时,脱粒分离总损失率仅为1.08%,整机性能最佳,此时凹板筛后侧油缸油压力的变化范围为900~1 320 N。     

联合收获机脱粒滚筒的PID恒负荷控制

采用驱动联合收获机脱粒滚筒无级变速液压缸的油压力来表示脱粒滚筒的负荷,并通过对脱粒滚筒无级变速带轮的受力分析建立了脱粒滚筒扭矩与油压力的关系方程;分析了脱粒滚筒负荷与喂入量的关系.建立了脱粒滚筒负荷模型.在此基础上建立了脱粒滚筒PID恒负荷自动控制系统,仿真结果表明.该控制系统有效可行.     

基于FPGA的联合收获机脱粒滚筒模糊控制系

提出了一种基于VHDL语言描述、FPGA实现的联合收获机脱粒滚筒模糊控制系统的硬件设计方法。建立脱粒滚筒模糊推理规则和控制器算法结构,完成了控制器的VHDL模块化设计,并通过MAX+PLUSII开发平台,对各模块进行时序与功能仿真,实现了脱粒滚筒智能控制技术的单片集成。结果表明：用FPGA实现联合收获机脱粒滚筒模糊控制器,时序验证方便,而且推理速度快、修改灵活、系统集成度高,是实现智能控制策略的一种新的有效思路。     

基于ANSYS的脱粒滚筒模态分析

脱粒滚筒是联合收割机工作时做旋转运动且质量较大的部件,所以其工作时的最大变形量和固有频率的大小直接关系到脱粒滚筒功能的实现和是否会发生共振的问题。运用三维设计软件PRO/E建立脱粒滚筒的实体模型,并将其导入到有限元分析软件ANSYS中进行模态分析,提取其前六阶固有频率,并与脱粒滚筒工作转速进行比较,计算出脱粒滚筒工作时的危险转速范围;查看其可能存在的最大变形,以判断是否会与周围零部件发生干涉。最后的分析结果表明,该设计已经初步达到设计目的,并有继续改进提高的空间。同时,该分析结果也为后续的试验及改进提供依据。     

脱粒滚筒轴的有限元分析

随着科技的发展,计算机辅助技术在农业机械中的应用越来越广泛,CAE就是近几年开始在农业机械中得到应用的一种新技术。为此,着重研究了利用有限元分析软件对脱粒滚筒轴进行有限元静力分析的过程。通过分析,得到了该轴在静力作用下的应力和应变图,基本掌握了滚筒轴的应力和变形分布规律,对该轴的生产制造有一定的参考价值。     

玉米联合收获机纹杆式脱粒元件设计与试验

我国华北地区玉米收获时籽粒含水率较高,采用钉齿式及杆齿式脱粒元件进行籽粒直收时,籽粒破碎率较高,为降低脱粒过程中籽粒破碎率,设计了一种纹杆式脱粒元件,分析其前倾角变化对果穗受力的影响规律,以籽粒破碎时压缩量为依据,对纹杆块顶端弧面形状进行设计。基于EDEM研究纹杆元件顶端参数对果穗受力的影响,采用拟水平法设计四因素四水平正交试验,试验结果表明:较优纹杆参数组合为前倾角75°、凸棱倾角25°、凸棱宽度6 mm、凸棱高度10 mm;通过台架试验探究滚筒转速、凹板间隙等工作参数对纹杆式滚筒脱粒效果的影响规律,当籽粒含水率为28.5%时,最优滚筒转速为300 r/min,凹板间隙为50 mm,此时籽粒破碎率为5.34%。在最优工作参数下,对比不同脱粒元件脱粒效果,发现籽粒破碎率分别由杆齿式元件的9.91%、钉齿式元件的7.83%下降至纹杆式脱粒元件的5.34%,证明所设计的纹杆式脱粒元件能够有效降低脱粒过程中籽粒破碎率。     

联合收割机脱粒滚筒转速监控系统

介绍了一种基于MCS-51系列单片机的联合收割机脱粒滚筒转速自动监控系统的设计.在联合收割机工作过程中,该系统应用传感器实现了对喂入量、谷物含水率和滚筒转速进行及时采集,并进行智能处理,以喂入量和谷物含水率作为控制量,自动控制滚筒转速,从而提高了联合收割机的工作效率和可靠性;简述了滚筒转速监控系统的基本工作原理、硬件系统及软件编程思路.     

同轴双滚筒联合收获机设计与试验

为了适应丘陵山区作业环境,满足超级杂交水稻收获要求,设计了4LZ-21Z型同轴双滚筒联合收获机。阐述了联合收获机整体设计方案,设计了同轴双速脱粒分离装置与履带自走装置,可一次完成分禾、扶禾、切割、脱粒、清选、装袋等工序。以低/高速脱粒滚筒线速度、回转式凹板筛速度和脱粒间隙为试验因素,籽粒损失率、破碎率和含杂率为性能指标,采用三因素五水平正交旋转组合设计试验,运用Design-Expert软件进行多目标变量优化,建立了各试验因素与性能指标数学模型,并进行多目标参数优化。根据参数优化结果,开展了样机田间试验。田间试验表明,该样机作业性能稳定,籽粒损失率、破碎率和含杂率分别为1.34%、0.20%和0.40%,各项性能指标均优于检测标准要求。     

丘陵稻油联合收获机脱粒清选装置的设计与试验

针对我国南方丘陵山区稻-油、稻-稻-油轮作的生产模式,早稻容易落粒、脱粒损伤大、油菜成熟一致性差及清选困难等问题,设计开发了适用于丘陵山区水稻油菜的联合收获机脱粒清选装置.脱粒分离装置包括可调导流条角度顶盖、单纵轴流滚筒和栅格式凹板筛,清选装置包括离心蜗壳式风机和高清洁率低损振动筛.为了得出适合水稻和油菜收获的最佳工作...     

联合收获机脱粒滚筒角速度控制优化设计——基于小波神经网络

脱粒滚筒是联合收获机的核心部件,其性能决定了联合收获机的工作质量和生产效率。由于不同地块和不同作物的湿度、密度不同,联合收获机的行走速度和喂入量也不同,因此脱粒滚筒的转速也应做出适当的调整,使滚筒的线速度保持在一个有较好脱粒效果的状态。为此,提出了一种新的双滚筒脱粒滚筒结构,该结构利用传感器采集滚筒信息,形成了滚筒转速的闭环反馈调节机制,并采用小波神经网络算法对转速的精度进行调节,提高了脱粒滚筒的作业精度。最后,对基于小波神经网络算法的双滚筒脱粒滚筒的性能进行了实验测试和仿真模拟,测试和仿真模拟得到的籽粒破碎率基本吻合,验证了实验的可靠性。对滚筒的脱净率进行了进一步的实验测试发现,利用神经网络算法和小波神经网络算法的脱粒滚筒脱净率都比较高,且小波算法要比单纯使用设计网络算法脱净率高。     

小型联合收割机脱粒性能检测平台设计

为了解决当前小型联合收割机脱粒系统性能检测系统不完善,特别是西南丘陵山区小型联合收割机的性能在田间又不易直接检测,数据获取困难,数据精度达不到要求,可变参数无法实时连续调节等问题,设计了一种小型联合收割机脱粒装置性能检测平台。其采用模块化机械结构,各工作部件调整组合方便;检测系统可以实时对脱粒装置的转速、扭矩及功率等数据进行采集处理,且可以对脱粒后的谷物和稻草进行定量分析,得出谷物夹带损失率率和含杂率。该平台不但可检测脱粒系统工作参数是否可以达到既定要求,而且可采取喂入量连续可调的方式,用来分析出这个脱粒系统的最佳喂入量。该研究为今后小型联合收割机机脱粒装置的设计提供了可靠的数据支撑。     

联合收割机脱粒装置模糊控制器的研究

针对联合收割机非线性、时变且滞后的复杂系统,本文设计了基于模糊集的脱粒滚筒模糊控制器来改善脱粒质量、减少脱粒损失.文中采用多个可调因子的调整规则对因子α1和α2进行自调整得出了切合实际的模糊控制规则.利用Mat-Lab中的Fuzzy Logic工具箱生成了模糊控制器的系统特性曲面.由曲面分析得,文中提出的模糊控制规则是有效的.     

我国联合收获机脱粒分离装置的研究现状

现阶段,我国联合收获机在收获过程中由于脱粒分离装置的结构配置、作业参数调整不当等,导致谷粒机械化收获破损率、损失率和含杂率偏高.为此,综述了国内联合收获机的发展情况及研究现状,并结合联合收获机脱粒分离装置的脱粒原理、结构以及关键部件等方面论述了各联合收获机脱粒分离装置的优势与不足.为解决联合收获机脱粒分离装置工作效率低...