油菜联合收获机凸块扰流式旋风分离清选装置研究

针对油菜联合收获机旋风分离清选气流场分布存在死区,导致油菜脱出物分离不彻底,夹带损失率增加、清洁率降低等问题,提出了一种凸块扰流式旋风分离清选装置,通过旋风分离筒下锥段内壁螺旋间隔排列的圆柱磁块形成柱状凸起,扰动内部气流场。基于运动学与动力学分析开展了旋风分离气流场死区对油菜籽粒迁移的影响,分析表明气流场死区不利于杂余的分离;明确了凸块螺旋间隔排布方式,以旋风分离筒入口风速和吸杂口风速以及凸块排列的螺旋升角、间距、螺旋头数为试验因素,以清选装置清洁率、损失率为评价指标,基于自主研发的油菜联合收获关键部件试验台开展了单因素试验与Box-Behnken试验,建立了清洁率与损失率和影响因素之间的数学关系模型,得出了旋风分离清选装置最佳参数组合并开展了台架和田间验证试验。单因素试验结果表明,增加凸块扰流可提升旋风分离清选装置性能,当凸块采用4头均匀对称螺旋排布时,籽粒损失较少且清洁率较高;Box-Behnken试验结果表明,最佳参数组合为螺旋升角66.2°、凸块间距48.3 mm、入口风速4.9 m/s、吸杂口风速25.4 m/s,在最佳参数组合下,清洁率与损失率的预测值分别为94.71%和3...     

联合收获机吸杂口偏置型旋风分离清选装置试验

利用吸杂口偏置型旋风分离清选装置试验台,进行了旋风分离筒吸杂口偏置角度和偏置距离试验,研究了吸杂口偏移位置参数对清选性能的影响规律,获得了清选效果较优的吸杂口偏置型旋风分离筒的结构参数。通过正交试验和回归试验得到了该清选装置的较优结构运动参数,并进行了验证试验和适应性试验,为该清选装置在微型联合收获机上的应用提供了依据。     

微型小麦联合收获机旋风分离清选系统研究

利用自制清选系统试验台,选择影响清选性能指标的5个主要参数,分离筒上锥角、筒体高度、导向片数量、吸杂风机转速和扬谷器转速作为设计变量,通过正交试验、二次通用旋转组合试验和优化设计,得出了各参数的最优组合,为微型小麦联合收获机清选系统的设计提供了依据。     

油菜联合收获机组合式旋风分离清选参数分析与试验

针对传统油菜联合收获机风筛组合式清选装置结构复杂、振动较大的问题,设计了一种组合式旋风分离清选系统,主要由抛扬装置、组合式旋风分离筒、吸杂管道、离心风机等组成,其中,组合式旋风分离筒包括上锥段、中间圆柱段、下锥段、可拆卸圆弧或锥形挡料板等部件。结合油菜脱粒分离装置中脱出物输出量分析计算得出抛扬装置主轴理论转速不小于569.6r/min,结合杂余分离最小风量需求分析得出组合式旋风分离筒出粮口直径小于256mm;基于运动学与动力学建立了单粒油菜籽粒在旋风分离筒稳定气流场中的运动方程组,分析了挡料板对籽粒分离的影响;以抛扬装置主轴转速、吸杂口风量为因素,以旋风分离系统清洁率与损失率为评价指标开展了单因素试验;开展了正交试验寻求抛扬装置主轴转速、吸杂口风量、上锥段锥角、挡料板形式、出粮口直径的最佳参数组合。单因素试验结果表明：抛扬装置主轴转速与吸杂口风量分别在500~700r/min、0.566~0.692m3/s范围内清选性能较优。正交试验结果表明：旋风分离清选系统清选性能影响主次因素为吸杂口风量（吸杂口风速）、挡料板形式、上锥段锥角、出粮口直径、抛扬装置主轴转速;最佳参数组合为吸杂口风量0.692m3/s、抛扬装置主轴转速600r/min、上锥段锥角30°、无挡料板、出粮口直径200mm;最佳参数组合与不同工况条件下,开展验证试验得出旋风分离清选系统清洁率和损失率分别为86.80%~94.45%和5.90%~7.73%。该研究为油菜联合收获机清选装置的结构优化和改进提供了参考。     

小型联合收获机清选装置研究现状及发展对策

我国小型联合收获机普遍存在收获质量不高的问题,如何提高其清选装置的清选效果是现阶段工作的难点和重点。为此,通过研究国内外小型联合收获机清选技术与装备表明,我国现用的清选装置存在结构复杂及清选效果不理想等问题。由于清选装置应向简单高效、低耗适用综合发展,因而提出了以气流清选为主加强气力流场的研究、借助先进的设计软件寻求合理的参数组合、利用帕累托最优法则寻找清选含杂率和损失率的最优点、智能测产系统在清选装置上的应用及协同攻关开发适用的清选装置的对策和建议。     

微小型谷物联合收获机设计与试验

针对南方丘陵山区的小田块地形及当前小型谷物联合收获机存在的问题,阐述了微小型谷物联合收获机的设计思路和关键零部件设计,并进行田间试验测试。试验结果表明,该机具有“轻、小、简、廉”特点,适应小田块作业。      

联合收获机360 °脱粒分离装置设计与试验

为了解决纵轴流脱粒装置在作物喂入量较大时易出现分离不彻底、破碎率高、损失率高及脱粒功耗大等问题,设计了一种联合收获机360°脱粒分离装置。该装置主要由脱粒滚筒、上部凹板筛、下部凹板筛、回流板及凹板筛间隙调节装置等构成。通过高速摄影试验,分析了装置不同区域的脱粒、分离过程。通过作业效果对比试验,证明360°脱粒分离装置能有效降低籽粒破碎率和损失率。为了解360°分离装置不同区域的分离性能,进行了不同区域分离性能对比试验。为了解上半部分凹板筛分离性能与作业参数的关系,以滚筒转速、导流板角度及凹板筛间隙为影响因素,以顶部凹板筛分离脱出物重量为试验指标,进行了单因素试验。结果表明:在0°～180°范围内分离出的脱出物质量明显高于181°～360°范围;在0°～180°范围内, 121°～180°范围分离出的脱出物最多;在181°～360°分离范围内,301°～360°范围分离出的脱出物最多。上半部分凹板筛分离性能随着滚筒转速的升高而升高,随着导流板角度的增大而增强,随着凹板筛间隙的增加而降低。研究结果可为改进纵轴流脱粒分离装置结构和参数优化提供参考和依据。     

谷物联合收获机性能试验与功能优化方向

谷物联合收获机作为农业生产中的一种多功能收获机械,在我国应用广泛,其具备的高效率优势得到了农业生产经营者的认可,近年来,谷物联合收获机的市场占有率持续提高,机型种类和产品得到了快速丰富。为进一步提高谷物联合收获机的应用合理性,从谷物联合收获机分类与技术特征及技术弱项展开论述,说明了性能试验的主要工作和功能优化的方向。     

双扬谷器旋风分离清选系统试验与参数优化

为设计便携式谷物联合收获机清选系统,利用双扬谷器旋风分离清选系统试验台,在无物料状态下通过研究两级扬谷器之间和二级扬谷器与风机之间输送管道内气流状态,确定了物料顺利输送的一、二级扬谷器和风机转速的选取范围,物料试验以小麦为试验对象,以一级扬谷器、二级扬谷器和吸杂风机转速作为试验因素,以清洁率为试验指标,进行了正交试验和回归试验,优化确定了最佳参数值。当一级扬谷器、二级扬谷器、风机转速分别为300、764、3 255 r/min时,籽粒清洁率达99%以上。     

联合收获机水稻收获性能对比试验

阐述了不同类型的自走式联合收获机收获水稻的性能对比结果。以S75型切流与纵双轴流组合式联合收获机为主要试验机型,在配置纹杆滚筒与钉齿滚筒两种不同脱离装置时分别与传统式带逐稿器联合收获机、非传统式单纵轴流联合收获机进行了收获水稻的对比试验,针对不同使用条件和损失情况,以各种不同脱粒分离装置进行判断和评价。获得最佳的收获效果。     

模块化大蒜联合收获机设计与试验

为提高大蒜收获机对不同种植模式、不同行距大蒜机械化收获的适应性,设计了集扶禾、破土、输送、断秧、集果于一体的大蒜联合收获机,并对其关键功能部件进行了深入研究。将扶禾、起送蒜、破土、齐蒜断秧等大蒜收获所必需的功能集中设置,构建相对独立的收获单元功能模块。用户可根据需要加挂收获单元功能模块,配合输送单元,实现1~n行大蒜联合收获机的自由组合。同时,收获单元功能模块之间间距可在0~300mm或更大范围内无级调整,实现70~420mm之间不同行距大蒜的机械化收获。建立了大蒜拉拔力理论分析模型,在对影响因素研究的基础上,得到了结构参数对拉拔力影响的规律。试验表明,拉拔力随大蒜假茎包角增加而增大;当同步带张紧力超过2800N时,同步带所提供的拉拔力大于松土后大蒜所需拉拔力,可保证大蒜拉拔收获顺利完成。建立了破土力理论分析模型,得到了箭铲入土角、箭铲入土深度、整机前进速度等参数对破土力的影响规律。正交试验结果表明：入土深度、土壤湿度对箭铲破土力影响显著;当土壤湿度为30%、入土深度为80mm时,破土力为520N。样机田间试验结果表明,大蒜联合收获机的各项技术指标均满足设计预期效果,大蒜收净率为98.3%、总损失率为3.5%、生产率为0.14hm2/h。     

丘陵山地胡麻联合收获机复式清选系统仿真优化与试验

针对丘陵山地胡麻联合收获机空间布局有限,且收获后胡麻脱出物性状差异小、混杂程度大、清选困难等问题,为提高丘陵山地胡麻联合收获机清选效率,探究丘陵山地胡麻联合收获机复式清选系统工作机理,本文以丘陵山地胡麻联合收获机初选+精选复式清选系统工作模式为研究对象,分别建立初选系统、精选系统CFD模型和胡麻脱出物DEM模型,采用CFD-DEM联合仿真技术,研究丘陵山地胡麻联合收获机复式清选系统最佳工作参数和脱出物各组分运动轨迹及空间形态变化,得出丘陵山地胡麻联合收获机脱出物分离规律,并进行验证试验,校验仿真模型可靠性。CFD-DEM联合仿真结果表明,当初选系统入口风速为12.4m/s、精选系统离心风扇转速为1.154r/min时,机具清选效果最佳,其中初选系统胡麻籽粒损失率为0.3%,短茎秆排出率71.43%,颖壳排出率69.34%,轻杂排出率65.34%,含杂率39.01%;精选系统胡麻籽粒损失率为0,短茎秆排出率40%,颖壳排出率75%,轻杂排出率100%,含杂率2.56%;初选系统中脱出物进入气流场初始瞬时发生速度、位移变化依次为轻杂、颖壳、胡麻籽粒、短茎秆,精选系统中脱出物进入气流场初始瞬时发生速度、位移变化依次为颖壳、轻杂、短茎秆、胡麻籽粒。田间试验结果表明,当胡麻籽粒含水率为5.34%时,作业机具最佳作业状态下含杂率为3.61%、总损失率1.98%,作业期间整机运行平稳,作业指标符合胡麻机械化收获标准。试验结果与仿真结果高度吻合,验证了模型的可靠性。     

花生联合收获机清选装置试验研究

进行了半喂入花生联合收获机花生脱出物组成成分的比例、组成成分尺寸和外形差异、悬浮速度,以及摘果辊下方分布等清选特性试验和检测。优化设计后的清选装置安装在半喂入花生联合收获机上,进行了田间正交试验,得到了影响清选性能的因素主次顺序为振动筛频率、风机转速、振动筛倾角、风机出风口角度;最优参数组合为振动筛频率7Hz,风机转速900r/min,振动筛倾角8°,风机出风口角度17°。优化设计后的清选装置能应用到国产某型号花生联合收获机上,经田间收获试验验证,达到设计要求。     

马铃薯联合收获机车身调平系统设计与试验

针对马铃薯联合收获机作业时车身不能随地形起伏变化自适应平衡,导致作业安全性低、收获损伤大、收获品质差的问题,设计了一种马铃薯联合收获机车身调平系统,该系统采用融合一阶惯性滤波的倾角传感器监测车身横向倾斜角度,干扰和抖动被有效抑制;通过车身调平机构动力学分析,建立了系统的数学模型;采用基于一阶惯性滤波的模糊PID算法控制比例阀驱动升降液压缸运动,从而实现马铃薯联合收获机车身自动调平。对车身调平系统进行仿真分析,结果表明：与传统PID算法相比,模糊PID具有更好的控制性能,系统调节时间缩短51.77%,上升时间缩短53.57%,最大超调量减小6.25%;对整机控制系统进行静态和动态试验测试,结果表明：在坡度-10°~10°范围内,系统自动调平时间小于4s,最大调平误差小于1°;车身在倾斜角10°工况下,使用模糊PID控制算法自动调平时间缩短约50%,静态试验结果与仿真分析结果相符;在起伏变化较大的路面以速度3.6km/h行驶时,车身倾斜角误差控制在±3°以内,较好地实现了马铃薯联合收获机车身自动调平控制,满足实际作业需求。     

基于结构模块化的微型山地稻麦联合收割机设计

机型及价格因素是制约山地丘陵地区水稻联合收割机普及的重要因素。通过适当删除一些不适合微型机的工艺流程、合理地布置整机各功能部件等措施,实现了机器的微型化设计。通过模块的划分和组合实现了机器的模块化设计,为快速配置不同性能的机器提供了一种实现方案。     

胡萝卜联合收获机智能监控系统设计与试验

针对目前国内胡萝卜联合收获过程中智能化水平低、无法对机具作业情况进行监测等问题,设计了一种可搭载在胡萝卜联合收获机上的智能监控系统。智能监控系统主要包括胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块、胡萝卜堵塞监测模块、胡萝卜果实计数模块、人机交互模块及位置信息模块等。监控系统以STM32F103单片机为主控制器,信息采用CAN总线传输,应用多种传感器融合技术,实现胡萝卜联合收获作业信息采集与调控。胡萝卜联合收获机自适应带速调节模块基于模糊PID控制算法,通过传感器收集机具作业速度、夹持输送带带速及夹持输送装置倾角,采用脉宽调制控制电磁阀开度调节夹持输送带带速,实现胡萝卜收获过程中机具自适应调节作业状态。运用Matlab软件进行胡萝卜联合收获自适应带速调节模型对比试验,仿真试验结果表明,该模型鲁棒性好,超调量低;田间试验表明,各模块监测精度均大于等于96%,自适应带速调节模块误差小于等于0.1m/s,带速响应时间小于等于0.8s,调整时间小于等于1.6s。该智能监控系统满足机具田间作业要求,实现了对胡萝卜联合收获作业的实时监测与夹持输送带带速自动控制。     

稻麦联合收获机清选装置智能设计与优化系统研究

针对传统农机产品研发周期长、设计效率低等问题,构建了一套稻麦联合收获机清选装置智能设计与优化系统.该系统由用户需求模块、知识库和推理模块、参数化建模模块以及智能优化模块组成,可以实现清选装置的智能设计与优化.首先,在SQL Server 2012中建立了清选装置设计知识库,研究了清选装置设计的推理流程,系统可以根据用户...