凹板式山地剥麻机设计与试验

针对苎麻剥麻机山区搬运困难的问题,采用整机动力部分与剥麻部分可快速拆卸组装的方式,设计一款轻便小巧的单滚筒反拉式剥麻机。首先,通过对纤维剥制过程进行受力分析,确定剥麻机的喂料斗倾角为30°;然后,对剥麻滚筒的结构进行设计与理论分析,确定影响剥麻质量的关键因素以及作业参数范围。最后,以滚筒转速、凹板圆心角和剥麻间隙为影响因素,鲜茎出麻率和原麻含杂率为评价指标,利用响应曲面方法进行优化试验设计。试验结果表明：影响鲜茎出麻率的因素主次顺序为剥麻间隙、凹板圆心角、滚筒转速,影响纤维含杂率的因素主次顺序为剥麻间隙、滚筒转速、凹板圆心角;剥麻机最佳工作参数组合是滚筒转速为956 r/min、凹板圆心角为38°及剥麻间隙为2 mm。基于优化参数进行苎麻剥麻的生产验证试验,试验结果为鲜茎出麻率为4.48%,纤维含杂率为1.03%,各指标与模型预测值的相对误差均小于5%。     

基于离散元法的苎麻茎秆分离装置仿真优化与试验

以现有剥麻机的关键机构辊齿结构为研究对象,通过分析苎麻茎秆与辊齿结构之间相互作用,建立茎秆折断分离的动力学模型,得到了辊齿转速、剥麻辊齿数及啮合深度等因素与茎秆分离力关系的表达式。运用EDEM软件建立茎秆分离与辊齿相互作用的离散元模型,利用建立的虚拟模型为仿真平台,以脱骨量和剩皮量为评价标准,采用4因素5水平的正交试验方法,对辊齿结构的参数与茎秆分离效果仿真试验分析。仿真结果表明,其影响性大小顺序为压辊转速、啮合深度、剥麻辊转速、剥麻辊齿数,最佳工作参数组合为压辊转速150r/min、啮合深度12mm、剥麻辊转速800r/min、剥麻辊齿数20。根据正交试验的最佳参数组合进行台架验证试验,茎秆分离脱骨率为98.5%。该理论研究为苎麻茎秆分离机理提供一种新的研究方法,也为研制新型苎麻茎秆分离机械设备提供理论依据。     

苎麻自动剥麻机的设计与试验

针对现有苎麻剥麻机操作强度高、工作安全性差、作业工效低,特别是多滚筒直喂剥麻机存在苎麻梢部和基部末端麻骨剥离不干净、剥麻滚筒易缠绕等问题,提出了集压、刮、打、夹和梳等多道剥麻工序于一体的苎麻自动剥麻机技术方案,并对苎麻自动剥麻机进行了设计与试验。该机不需人工反拉剥麻,可实现连续剥麻,解决了苎麻尾端剥麻不干净、剥麻滚筒缠绕、杂质含量高等问题。整机原麻生产率58 kg/h,鲜茎出麻率6.3%,原麻含杂率1.32%,达到二等苎麻纤维标准,可加工的苎麻茎秆长度≥800 mm（去叶）。      

苎麻连续剥麻机的设计与研究

针对目前生产应用的小型单、双滚筒反拉式和多滚筒直喂式苎麻剥麻机存在的剥麻效率低、效果差,剥净率低等问题,设计研制了一种集压、刮、打、夹、拉和梳等多道剥麻工序为一体的苎麻连续剥麻机。简述整机结构以及工作原理,进行传动系统以及主要工作部件结构设计与参数选择。研究表明：装机功率5.5 kW,生产率301.7 kg/h(鲜皮),剥净率96.8%,能剥的鲜苎麻茎秆长度≥800mm（去叶）。该机可实现连续剥麻,剥麻效率高、效果好,剥净率高,操作省力、安全,适合苎麻种植户及合作社使用。     

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%。     

新型苎麻剥麻机反拉脱骨装置设计与试验 —基于PLC

新型剥麻机反拉脱骨装置是新型苎麻剥麻机的重要部件,其通过触控屏设定反拉及夹麻速度等参数,结合传感器获得的夹麻及反拉位置,通过PLC实现自动反拉动作。试验检验了反拉剥麻方式的可靠性,验证了剥麻成功率与麻条长度、升降距离、水平往复速度呈正相关性。     

刀削结合滚动摩擦进料竹笋剥皮机设计与试验

针对目前我国竹笋剥皮机械化程度低的问题,设计一种刀削结合滚动摩擦进料竹笋剥皮机。根据竹笋物理特性参数和人工剥笋原理,对竹笋剥皮过程进行力学与运动学分析,确定了影响剥皮效率、损伤率和剥净率的主要因素为刀片安装倾角、剥皮辊转速以及滚筒与剥皮辊轴心高度差,在此基础上,给出了竹笋剥皮机关键部件的设计依据。为获得样机最佳试验物料,以竹笋长度、基部直径作为试验因素进行单因素试验,确定长度为300～320mm、基部直径为29～32mm的竹笋作为剥皮机正交试验物料样本。利用Design-Expert软件设计三因素三水平正交试验,并结合实际工作情况确定最优参数组合,结果表明：当刀片安装倾角为30.12°、剥皮辊转速为229.18r/min、滚筒与剥皮辊轴心高度差为15.43mm时,笋肉损伤率为6.81%,笋皮剥净率为94.59%。在该条件下开展验证试验,得到损伤率、剥净率分别为7.10%、93.22%,与优化参数基本一致,满足剥笋要求。     

等直径滚筒式茶鲜叶分级机设计与试验

为提高茶鲜叶分级效果,设计了一种参数可调的等直径滚筒式分级机。在计算确定滚筒主要结构参数的基础上,通过正交试验优化了滚筒倾角、进料率和滚筒转速等工作参数。用正交表L 25 (5 6 )安排试验,分析了茶鲜叶分级过程中的滚筒倾角、进料率、滚筒转速对茶鲜叶总体分级率的影响。结果表明,各因素对总体分级率影响的主次顺序为：滚筒倾角、进料率和滚筒转速。本试验条件下,综合考虑分级率和生产率,工作参数的最优组合为：滚筒倾角6°、进料率3.0 kg/min和滚筒转速16 r/min。     

气吸滚筒式棉花精密排种器的设计与试验

针对气吸滚筒式排种器能耗大、吸孔易堵塞等问题,采用气流清种、隔压板隔开气室减小负压气室空间及滚轮式清堵装置对吸孔进行清理等方式,设计了一种基于气流吸种的滚筒式精密排种器,对其工作原理与主要部件结构参数进行了介绍,并进行了相关台架试验。试验以滚筒转速、吸孔直径、负压大小为影响因子,进行正交试验,并通过极差分析与方差分析确定了影响排种性能的主次因素与最佳参数组合。试验验证表明:滚筒转速10 r/min、负压-4.5kPa、吸孔直径3.5mm时、合格率为93.2%,漏播率为2.1%,重播率为4.7%,排种性能最好,满足棉花精密播种的种植要求。     

梳齿式采棉机籽棉清杂系统参数优化

采用二次回归通用旋转组合设计,对籽棉清杂系统的参数进行优化.试验结果和分析表明:影响籽棉含杂率的主要因素是刺钉滚筒转速、锯齿滚筒转速和刷棉滚筒转速,按重要性排序为锯齿滚筒转速、刷棉滚筒转速和刺钉滚筒转速.确定的最优组合为锯齿滚筒转速291 r/min、刷棉滚筒转速695 r/min和刺钉滚筒转速367 r/min,此时含杂率为15.10％.