甘薯秧蔓收获特性试验装置研究

针对甘薯秧蔓收获过程中输送通道堵塞、功耗大、作业参数采集难等问题,研究设计了在不同喂入速度、夹持输送速度和切割速度下甘薯秧蔓收获特性试验装置。试验装置由喂入装置、割台装置和控制系统组成,喂入速度、夹持输送速度和切割速度可调整。以秧蔓收净率、切割力和切割扭矩为目标值,对喂入速度、夹持输送速比和切割速度等影响因素进行了中心组合试验和验证试验。建立了响应面数学模型,分析了各因素对作业性能的影响,同时,对影响因素进行了综合优化。试验结果表明：收净率影响显著性主次顺序为夹持输送速比、喂入速度、切割速度,切割力和切割扭矩影响显著性主次顺序为切割速度、夹持输送速比、喂入速度;其最优工作参数组合为喂入速度0.55m/s、夹持输送速比1.48、切割速度1.50m/s时,收净率为91.0%、切割力为152.89N、切割扭矩为5.87N·m,验证试验表明实测值与理论优化值误差小于5%。     

甘薯秧蔓收获机专用割台设计与试验

针对甘薯分段收获技术需求,结合国内外甘薯收获技术及装备,提出一种甘薯秧蔓收获方式,并设计甘薯秧蔓收获机专用割台。该甘薯秧蔓收获割台主要由拨禾切割装置和防堵防缠输送装置组成,可以实现甘薯秧蔓的切—送—归集。首先,理论分析该割台的关键部件结构参数及传动配置关系,确定拨禾切割装置上仿垄型排列的割刀和弹齿的安装高度和安装密度,以及拨禾轮、割刀和弹齿的结构参数。其次,通过对拨禾切割装置、捡拾装置和螺旋输送装置进行运动学和力学分析,明确拨禾轮、捡拾器、螺旋输送绞龙转速和结构决定秧蔓切割效果和收获质量,并确定捡拾器和螺旋输送绞龙的关键结构参数,最后进行田间试验验证该机具的切—送—归集收获效果。结果表明：当整机前进速度为0.6 m/s,拨禾轮转速为46 r/min,捡拾器转速为43 r/min,割台损失率仅为1.3%,整机作业效率为0.45 hm²/h。割台搭配48 kW拖拉机在工作过程中运行稳定,割台在工作过程中无堵塞、无缠绕,满足甘薯秧蔓联合收获机的设计需求。     

甘薯秧蔓粉碎还田机刀辊设计与动平衡分析

甘薯切蔓机刀辊在工作时,若存在设计方案不合理、刀座排列方式和安装误差等问题,会产生动不平衡力矩,造成机具振动较强烈,对机具的使用寿命有很大影响且增大了不安全性。为了解决刀辊动不平衡引起的振动问题,运用三维设计软件Pro/E和动力学仿真软件ADAMS对刀辊进行动力学分析。     

甘薯成熟期秧蔓的机械物理特性参数研究

为了给甘薯秧切割机构的设计及切割动力学分析提供甘薯秧的力学性能参数,以成熟期品种商薯19号甘薯秧为试验材料,在WDW-5E微机控制电子万能试验机上对甘薯秧进行了拉伸、压缩和弯曲试验,得到其拉伸弹性模量为179.77MPa,压缩弹性模量为15.34MPa,弯剪弹性模量为71.79MPa。运用材料力学及弹性力学理论,确定同性面横向剪切模量为6.00MPa,同性面泊松比为0.28,异性面泊松比为0.03。研究结果表明:甘薯秧的拉伸弹性模量与压缩弹性模量存在显著差异,甘薯秧表现为各向异性弹性材料模型。试验结果为建立甘薯秧蔓的力学模型进行甘薯秧蔓的切割研究提供了理论依据,对甘薯秧处理回收机切割装置的结构设计及作业参数确定等具有一定的指导和实际意义。     

甘薯秧蔓回收机仿垄切割粉碎抛送装置设计与试验

针对甘薯秧蔓垄沟匍匐生长不易全部机械回收的难题,设计了一种甘薯秧蔓回收机,并对关键部件仿垄刀辊机构和风机抛送装置进行了设计计算,该机可一次性完成甘薯秧蔓切割、粉碎、抛送和回收作业。以刀辊转速、离地间隙、风机转速为试验因素,甘薯秧蔓粉碎合格率、含土率、回收率为试验指标,采用响应面分析方法,建立了试验因素与试验指标之间的回归模型,分析了试验因素对试验指标的影响。试验结果表明：最优工作参数组合为刀辊转速2070r/min、离地间隙16mm、风机转速890r/min,秧蔓粉碎合格率均值为93.10%、含土率均值为8.56%、回收率均值为91.19%,研究结果满足甘薯秧蔓回收机的使用要求。     

我国甘薯秧蔓粉碎还田装备发展概况与趋势

甘薯是垄作蔓生型作物,我国虽是甘薯生产大国,但甘薯藤蔓机械去除技术及装备发展却较为滞后。为此,在分析甘薯秧蔓形态特征、种植概况基础上,阐述了国内外秧蔓处理机械发展现状、类型,并简要分析了碎蔓机的结构、工作原理和影响工作效率的主要因素,提出了秧蔓处理机械的发展趋势。同时,对类似结构进行分析,以期加快甘薯碎蔓机械的优化发展。     

花生秧蔓打捆装置设计与试验

针对目前国内花生收获工作过程中存在秧蔓浪费严重的问题,设计了一种与花生联合收获机配套使用的秧蔓打捆装置,在收获花生果实的同时,可对秧蔓进行青贮打捆处理。通过理论分析确定了秧蔓打捆装置及保证圆捆质量的秧蔓切根机构主要机构结构参数和分布型式。田间试验结果表明:添加打捆装置的花生联合收获机作业后的平均秧蔓粉碎率为99.1%,秧蔓损失率为0.4%,秧蔓切根率为98.7%,成捆质量57kg,各项性能指标均达到相关设计标准,且花生秧蔓打捆装置能与花生联合收获机的挖拔、清土、摘果、清选装置较好配合。研究可进一步丰富我国花生机械收获体系,弥补国内花生秧蔓青贮处理机械的空缺。     

具有秧蔓打捆功能的花生联合收获机设计

我国的花生秸秆大多采用摘果后就地铺放的形式，待晾晒干燥后再进行运输集垛，这种方法生产率低、运输不方便，且占用较多的贮藏空间。基于4HB-2A型花生联合收获机，加装花生秸秆打捆装置，设计出一种能够在花生收获的同时，对花生秸秆进行收集打捆的打捆机，改变花生机械化收获发展不全面的状态，有效减少劳动力的需求量，提高花生秸秆的收集效率和收集质量，降低花生秸秆运输和贮藏成本，从而方便后续的收集、运输、贮藏和加工作业。田间性能试验表明，秧蔓回收效果良好，达到了设计要求。      

电磁振动式小型水稻摆秧机摆秧控制系统设计

针对水稻摆秧机摆秧量和行走速度同步性问题,设计出了单片机控制系统.同时,介绍了该系统的单片机电路、驱动电路以及单片机的主要程序流程图,并利用Protel对设计的驱动电路进行仿真分析,以验证设计电路是否能产生让摆秧机达到设计要求摆秧量的电流.     

花生捡拾收获机秧蔓输送装置设计与试验

针对花生捡拾收获机作业中因缺少高效顺畅残秧输送收集装置造成花生秧浪费的生产实际问题,设计一种秧蔓气力输送装置.阐述秧蔓气力输送装置的工作原理,确定秧蔓气力输送装置方程及关键参数间的关系,分析输送气流及关键结构对残秧速度的影响.通过Box-Behnken试验设计和DEM-CFD气固耦合仿真,分析左风机转速、主输送管高度、...     

收获期花生秧蔓切割锯盘设计与试验

为合理设计花生联合收获机切秧装置,在确定以旋转锯切为切秧方式的基础上,分析锯盘刀齿齿顶点和齿根点的运动特性,确定了锯盘的齿高、齿数、齿距等关键参数;通过对秧蔓切割时刀刃的受力分析发现合适的刀齿刃倾角可以减小工作时刀齿所受的阻力;建立了花生秧蔓的几何模型,并借助ANSYS/LS DYNA进行关于盘厚、齿高、刃倾角的三因素...     

小型电动履带式黑塌菜收获机设计

为提高黑塌菜的收获效率,减少人工劳动时间并降低劳动强度,设计一款小型电动履带式黑塌菜收获机。通过查阅蔬菜类收获机相关文献,结合实地调研、理论计算与计算机辅助技术等方法,根据黑塌菜生长特点和收获要求确定黑塌菜收获机整体结构设计方案,包括切割装置、输送装置、割茬高度调节装置、行走装置与收集装置。对关键部件进行理论计算,确定切割、输送、割茬高度调节等装置的关键参数。对整机机架结构进行线性静力学仿真分析,结果表明：在工作过程中,机架最大变形量为0.929 mm,最大等效应力为117.8 MPa,满足结构设计和材料强度要求。以江苏省如皋市黑塌菜种植基地的黑塌菜作为试验对象,展开黑塌菜收获机收获试验。试验结果表明,黑塌菜收获机进行土下切割作业时,平均割茬高度为10.5 mm,收获效率为0.09 hm²/h,漏割率小于5%,耗电量约为28.77(kW·h)/hm²,电量均价按0.51元/(kW·h)计算可得成本为14.67元/hm²,试验结果满足黑塌菜收获要求。     

小型马铃薯杀秧机的设计与田间试验

目前生产中应用的小型马铃薯杀秧机,在秧秆倒伏贴地的状况下,残秧较多、过长,杀秧效果明显变差,特别是垄沟残留过多。针对这一问题,设计了一种新型的小型杀秧机。其在结构上创新性地设计并前置了垄沟集秧装置,便于把垄沟底倒伏秧秆扶起,且在杀秧腔体内增设了与甩刀配合作业的仿垄形定刀。动定刀组合结构增加了对秧秆的打击破碎能力,动刀片在刀辊上的安装排列设计为双螺旋线形且为仿垄形组合,有效提高了碎秧效果。田间生产试验检测表明,打碎长度合格率为90.4%、抛撒不均匀率为11.2%、漏打率为0.4%,均符合相关标准要求。     

小型履带式链式深耕机设计与试验

为解决南方山区长期使用微耕机进行土壤耕整造成土地耕层浅及浅耕层下形成板结的犁底层,影响作物根系下扎及水、肥入渗困难等问题,设计了一种适合南方山区使用的小型履带式链式深耕机。该机由6.3k W的风冷柴油机提供动力,整机包括液压控制系统、链式深耕装置及履带行走装置。样机试验结果表明:深耕作业时耕深可达25cm,耕深稳定性可达94%,可以达到打破犁底层的深耕需求。该机在开沟的同时,可实现一机多用,提高了机器利用率,具有广泛的应用前景。     

秧蔓夹持输送液压系统性能分析

为实现花生联合收获机的轻简化,设计了花生秧蔓夹持输送液压系统。基于花生联合收获机秧蔓夹持输送系统工作特点,分析了不同夹持输送速度工况下液压系统的工作性能。当秧蔓夹持输送系统驱动马达输入流量17 L/min时,随着秧蔓喂入,系统压力急剧升高,夹持链条出现严重的堵塞现象;当驱动马达输入流量20 L/min时,秧蔓喂入量较大时,系统偶尔出现压力升高点,压力升高点容易出现夹持链条堵塞的现象;当驱动马达输入流量23 L/min时,链条夹持秧蔓比较流畅,无堵塞现象。花生联合收获机秧蔓夹持输送液压系统工作特性分析,可为秧蔓夹持速度控制方法的研究提供理论依据。      

甘薯机械化割蔓对比试验

针对北京郊区甘薯杀秧环节缺少适宜机具,人工杀秧费时、费力等问题,开展甘薯秧蔓粉碎还田机对比试验。根据京郊甘薯种植垄距为80~90 cm的种植模式,引进4U-S980型单行甘薯秧蔓粉碎机、1JH-170型双行甘薯秧蔓粉碎机和1JSM-900型单行甘薯秧蔓粉碎机3种机型。经过前期试验,筛选出作业质量符合相关行业标准及当地甘薯种植农艺要求的两种秧蔓粉碎机。其中4U-S980型单行甘薯秧蔓粉碎机适宜作业行距为90 cm,1JH-170型双行秧蔓粉碎机适宜作业行距为80 cm,作业效率为人工作业的50~90倍,作业成本较人工低2 627~2 703元/hm~2,有效地解决了甘薯杀秧环节机械化问题,降低了甘薯种植成本。     

小型甘薯旋耕起垄机的设计

根据甘薯农艺要求和种植模式,设计了一种小型甘薯旋耕起垄机。同时,介绍了旋耕起垄机的总体结构及主要工作部件松土、垅土、垄成型、镇压的设计原理。采用旋耕刀和起垄犁相结合的结构,能有效地实现垄的初步成形;垄面成型装置进一步对垄进行抚平,使垄形成效率高,成形规整,提高了劳动生产率。     

小型手扶履带式水稻联合收割机

湖南省湘阴县兴农机械厂,以“三农”为宗旨,组织专家经多年研究成功生产的“兴农”牌4L-120型手扶履带式水稻联合收割机。最近,通过省级农机专家鉴定委员会的鉴定,并获得省农机局颁发的农业机械推广许可证。因机型独特紧凑,性能可靠,质优价廉,已生产200多台,被农民抢购一空,产品供不应求。该机最突出的特点:小巧灵活,整机质量仅400kg,操作使用维修方便,配套动力185的柴油机,平均每小时收割水稻0.13～0.2hm2,收割谷粒损耗率2.1%,每台出厂价1.1万元左右,售出产品实行农机质量“三包”。小型手扶履带式水稻联合收割机…     

小型履带式拖拉机的发展方向

通过对国内、国外市场的调查、研究和分析,详细阐述目前小型履带拖拉机的发展方向及应用领域。     

马铃薯成熟期秧蔓的机械物理特性参数研究

为研制一种马铃薯秧收获机械、优化马铃薯秧切割机构的结构及用有限元软件模拟仿真切割过程的割刀及马铃薯秧的应力变化情况,以成熟期品种中薯8号马铃薯秧主茎为试验材料,在WDW-5E微机控制电子万能试验机上对马铃薯秧进行了剪切、拉伸、压缩和弯曲试验,得到马铃薯秧的力学性能参数:剪切强度为0.819MPa,轴向抗拉强度为2.073MPa,抗弯强度为11.872MPa,径向抗压强度为1.674MPa,轴向抗压强度为5.75MPa。试验结果为建立马铃薯秧蔓的力学模型并进行马铃薯秧蔓的有限元模拟仿真切割过程的割刀及马铃薯秧主茎的应力变化研究提供了理论依据,对马铃薯秧回收作业机切割装置的结构设计及割刀的优化设计等具有一定的参考和指导意义。