整杆式巨菌草双圆盘切割装置动力学研究与参数优化

巨菌草收获机切割器的模型与工作参数直接影响到收割能耗与质量。基于虚拟样机设计技术与切割仿真理论，利用ugnx1847参数化建立整杆式巨菌草双圆盘切割器三维实体模型及巨菌草物理模型，在adams/view模块中将巨菌草茎秆柔性化，导入adams中完成虚拟样机设计并进行刚柔耦合动力学仿真分析，试验验证虚拟样机设计及仿真的正确性。以刀盘倾角、刀片刃角、刀盘转速为影响因素，切割茎秆的切割力为评价指标表征切割损耗，对影响切割力与切割损耗的因素设计三因素三水平虚拟正交试验，运用统计学软件进行响应面回归分析和方差分析。结果表明：切割器转速为480 r/min，刀片刃角为25°，刀盘倾斜角为2°时，切割力为最低水平266 N，切割损耗有效降低，为巨菌草切割器关键部位的优化设计提供理论和试验依据。     

粗茎秆作物切割器设计与仿真分析

为了解决粗茎秆作物切割器的重割、漏割等问题,设计了一种在粗茎秆作物收获机中使用的切割器,并通过虚拟样机技术对切割器进行运动仿真。仿真结果表明,粗茎秆切割器能够较好地完成行走、刀盘旋转和切割等功能,有效地避免了重割、漏割等现象,为切割器的研制提供参数依据。     

基于ADAMS的木薯茎秆切割过程虚拟仿真研究

针对于木薯收获机械的特点,采用SolidWorks软件对其切割装置进行结构设计,将模型导入ADAMS软件中进行运动仿真。仿真结果表明:切割器最大位移为1 190mm,最大切割速度为30.008mm/s,切断一根茎秆需用时0.253s,证明所设计切割装置的运动状态与物理样机相符,满足设计要求,并且得到了木薯茎秆在切割装置作用下的一系列运动曲线;对木薯茎秆进行试验台切割试验,试验结果表明:木薯茎秆切割主要断裂形式为一刀切割、重割和切割后碰裂,其中漏割碰撞断裂的统计频数小于3%;经过初步分析,影响木薯茎秆切割质量的主要因素为切割器的结构参数和工作参数,为木薯收获机械切割装置的研制提供一定的理论依据。     

拨禾轮的正确调整与故障排除

拨禾轮是联合收割机上的重要工作部件,其工作性能的好坏,对收割机能否顺利作业有着重要作用。拨禾轮的作用：一是将作物引向切割器;二是切割器切割作物时,由前方扶持茎秆,支撑切割;三是在茎秆被切割以后,将茎秆及时推向割台输送搅龙,并及时清理切割器上的作物,以利继续切割。拨禾轮安装和调整不当,会产生以下故障：一是打击穗部,造成落粒过多,增加收割损失,带走割下来的作物,增加割台损失;二是作物架在割台输送搅龙上,造成喂入不畅,影响割台继续收割,甚至堵塞输送搅龙造成停机。现将拨禾轮的正确调整和故障排除介绍如下。     

回转带式切割器的研究

通过系统的理论分析和田间试验,研制出了回转带式切割器。介绍了回转带式切割器的工作原理和有关设计参数。在田间试验条件下,可实现高速作业,高速切割及无支承切割,无往复惯性力,割刀工作平稳,割台振动小,适于收割小麦,水稻等细茎秆作物和牧草。     

木薯茎秆切割铺放装置设计与运动学分析

针对在木薯收获过程中必先将秸秆清理掉,而秸秆清理机械化程度低和人工清理成本高等问题,设计一种木薯茎秆切割铺放装置。此装置主要由双圆盘切割器、收割台的升降仿形装置和具有圆弧轨道和直线轨道的柔性夹持输送机构组成,能够实现将木薯茎秆从根部切割并夹持输送到一侧。双圆盘切割器的直径为200mm、厚度为4mm、齿数为30。收割台的升降仿形装置采用液压升降装置,割台升降采用单作用液压缸,可快速完成提升或下降动作。建立木薯茎秆夹持输送过程中的运动学模型,对木薯茎秆输送到达终点被抛出后质心的运动进行分析,为提高木薯茎秆铺放质量提供理论依据。     

高速双动小型手扶式叶菜收获机设计与运动分析

设计了一种高速双动小型手扶式叶菜收获机,该机通过偏心轮轴旋转运动来转换成割刀往复直线运动,解决传统旋转式、单动往复式切割装置存在的功耗大、结构不紧凑、功率低、割台振动大等缺点。本文对该机具动力传动机构、割刀机构设计进行简述,通过系统的理论分析和田间试验,对手扶叶菜收割机往复式切割器的主要参数进行试验研究。结果表明,往复式切割器可较好实现切割性能,切割速度可达0.65m/s,作业速度0.4~0.5m/s,割刀高20mm,切割速度比1.7,刀齿间距35mm。该手扶叶菜收获机往复式切割器可实现割茬整齐、无撕裂、漏割、重割和堵刀现象,适于收割三叶菜、菠菜等柔性茎秆蔬菜。     

正确使用拨禾轮

拨禾轮是联合收割机上的重要工作部件，其工作性能的好坏，对保证收割机能否顺利作业有着重要作用。拨禾轮的作用：一是将作物引向切割器；二是切割器切割谷物时，由前方扶持茎秆，支撑切割；三是在墓秆被切断以后，将茎秆及时推向割台推运器，并及时清理切割器上的作物，以利继续切割。拨禾轮安装和调整不当，会产生以下故障：1．打击麦穗，造成落粒过多，增加收割损失；带走割下来的作物，增加割台损失。2．作物架在割台搅龙上，造成喂入不畅，影响割台继续收割，甚至堵塞输送搅龙造成停车。因此，应正确调整拨禾轮。一、拨禾轮高度的调整…     

甘蔗收割机单圆盘切割器切割运动分析与仿真

为研究收割机单圆盘切割器运动对甘蔗切割质量的影响,提高切割器的切割质量,根据单圆盘切割器运动方程,结合甘蔗收割要求,建立单圆盘切割器不漏割一般条件式,对不漏割最大速比与切割器结构参数之间的关系进行分析,并利用机械动力学仿真分析软件ADAMS建立切割器连续切割多根甘蔗的运动学仿真模型,进行了刀片刃线上单点及刀片刃线的运动轨迹仿真分析研究,验证了不漏割一般条件式的正确性,为甘蔗收割机结构参数设计提供依据.     

作物收获机械往复式切割器切割性能测试方法与试验设备研究进展

切割是作物收获机械的主要工作环节,目前往复式切割器是现有收获机械应用最为普遍的切割装置,切割器切割性能的好坏将对作物收割效率和收割质量产生直接影响。对往复式切割器切割性能参数的测试可以为切割器的设计和优化提供可靠的方法。文章对现有往复式切割器测试方法和试验设备研究进展进行了综述和分析。在对现有往复式切割器切割性能测试分析方法总结的基础上,提出未来将着重开展高速摄像技术、丰富仿真试验模型数据库、充分结合自动化技术与人工智能等方面的研究。     

自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为有效解决我国现有技术玉米联合收获机没有多功能玉米秸秆综合利用功能的缺陷,满足不同地区和用户对玉米秸秆利用的不同需求,实现玉米联合收获机的大范围跨区作业,设计了4YZD-4型自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机。该机采用板式摘穗单元组成上层果穗收获台,滚筒式切割器、秸秆输送铺放搅龙、浮动单双辊混合压送机构组成下层秸秆收获台,秸秆切碎还田装置和抛掷装置与整机底盘独立安装,能一次性完成玉米果穗收获、果穗剥皮和集箱,玉米秸秆切割、集条铺放、切碎还田、切碎回收、旋耕灭茬的联合作业功能,为我国大中型玉米穗茎兼收联合作业机械的研发提供了技术依据和应用实例。     

机收棉秆切割装置的设计与试验

针对从回收地膜中分离的棉秆利用率低、处理不合理,以及现有的粉碎还田机大多存在粉碎不彻底、刀具易磨损等问题,设计了机收棉秆切割装置,介绍了整机结构及工作原理,探究了不同切割方式对物料粉碎效果的影响.为确定动刀把数、输送辊线速度、动刀主轴转速等因素对粉碎长度合格率的影响,以三因素为自变量、粉碎长度合格率为响应指标,建立了因...     

粗茎秆作物切割装置研究现状、存在问题及发展建议

秸秆作为一种重要的生物质能源,与传统矿物能源相比具有诸多优势。我国的秸秆资源相当丰富,且随着我国农业机械化水平的提高,许多作物秸秆已经应用在饲料生产等领域中。然而,我国粗茎秆作物的机械化收获仍存在很多问题,其中切割技术是收获过程的关键环节。为此,通过查阅国内外相关文献,简述了国内外粗茎秆作物切割装置的研究概况及现状,指出了目前我国秸秆收获时切割技术中仍存在的问题,着重对回转式切割装置进行了介绍,并提出了促进我国秸秆收获机械化产业发展的相关建议。     

牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机设计与试验

针对我国玉米秸秆收储、利用难及现有秸秆收获机械可靠性低、适应性差等问题,从切割揉碎打捆理论与试验研究角度,探明秸秆切割揉碎打捆作业技术。设计了一种对田间直立、铺放或散状整株玉米秸秆可一次性完成切割、揉碎、输送和打捆作业的牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机。对牵引架、切割揉碎装置、网筛式物料导流装置和压缩打捆装置等关键部件进行了结构设计,并开展了样机试制及试验。试验结果表明,样机破节揉碎率91.3%,成捆率99.0%,秸秆捆密度167 kg/m3,规则秸秆捆率95.6%,秸秆捆抗摔率93.5%,样机作业性能良好,符合相关标准要求。研究成果实现了直立、铺放或散状整株玉米秸秆切割、揉碎和打捆一体化技术融合,可为秸秆打捆机的设计提供参考依据。      

甜高粱联合收割机的研制

针对甜高粱收割的技术难点,提出了一种甜高粱收割机的设计方案,重点研究了割台的可伸缩茎穗兼收装置、上下输送装置、液压升降装置等关键部件的工作原理。通过试验,研究了甜高粱果穗和茎秆联合收获技术,自主创新研制的强制拨禾喂入、多组刀片分层扶持切割的收获割台,实现了果穗和茎秆的分层切断,分段长度无级可调,适应多品种、不同高度的甜高粱果穗的收获和茎秆的切割与铺放,解决了甜高粱脱粒及清选技术难题,为高秆植株作物茎穗联合收获技术的研究提供了参考依据。      

曲柄连杆式棉秆切割试验台设计与试验

为研究棉花秸秆切割性能,为棉秆切割收获装备的开发提供技术支持和理论依据,设计了可模拟棉秆不对行切割收获过程的曲柄连杆式棉秆切割试验台。试验台的棉秆喂入输送速度与切割速度为0~2m/s、切割倾角为0°~15°,并对样机的工作性能和棉秆切割性能进行了试验研究。试验结果表明,空载时切割器阻力的峰值随着割刀平均切割速度的增加而增大,单个工作周期内的切割器阻力功耗基本不受平均切割速度变化的影响;棉秆峰值切割力随割刀平均切割速度的增加而降低,切割棉秆单位消耗功随割刀平均切割速度的增加而减小。     

食葵联合收获割脱一体式割台设计与试验

针对食葵机械化收获过程割台损失大、葵盘输送过程籽粒表皮易划伤、脱粒过程籽粒破损严重等问题,根据食葵生物力学特性、种植模式及机械化收获要求,在传统割台的基础上增设脱粒装置,设计了集分禾、扶禾、拨禾、切割、输送及脱粒等功能于一体的食葵联合收获割台装置,葵盘在割台上实现脱粒,有效缩短了葵盘输送路径,为后续提高清选质量奠定基础。为降低割台损失,依据适收期食葵植株姿态,设计了一种不对行拨杆式拨禾轮,并设计了侧边倾角30°的分禾器,同时在相邻分禾器之间增加软毛刷收集碰撞飞溅籽粒;为减少脱粒过程籽粒破损,设计一种轴流螺旋滚筒式脱粒装置;基于物料抛送过程动力学和运动学分析,得出螺旋输送器拨板安装倾角为18°时葵盘较顺畅进入脱粒装置。为验证割台结构设计的可行性,开展了田间试验,结果表明,留茬高度为700 mm时,联合收获机在1.21～2.11 m/s范围内5组不同速度条件下进行田间作业,割台损失率不大于3%、未脱净率不大于2%、破损率不大于3%,均能够满足食葵收获要求。     

向日葵茎秆切割能耗实验研究

针对向日葵在收获切割过程中的力学变化较为复杂,现存葵花茎秆收割装置存在切割不完整、效率低和能耗高等问题,拟采用摆切式切割试验台对葵花茎秆切割能耗进行实验,研究切割速度、滑切角、割刀刃角对切割能耗的影响以及不同条件下切割能耗的变化规律.实验结果表明:①切割速度在2～3.8m/s范围内时,切割能耗逐步减小,并慢慢减缓;②滑...     

4YZ-2型自走式玉米收获机的设计

阐述了4YZ-2型自走式玉米收获机的设计思想和设计原理,介绍了整机、传动系统及主要工作部件的结构设计及技术特点。摘穗装置设计为卧式摘穗辊,对茎秆不同状态的适应性强,功率损耗小;并设计了清草刀,解决了两行玉米机割台易缠草堵塞的问题;秸秆铡碎还田机模仿人工铡刀铡切玉米秸秆的过程把切刀设计成卧式高速旋转刀,使秸秆切碎过程高速连续化。通过田间试验和检测,证明该机符合国家相关标准,并通过了山东省农机试验鉴定站的鉴定     

葡萄茎秆切割装置作业参数优化与试验

为探究露地酿酒葡萄茎秆对机械化切割力的影响关系，通过力学特性试验测定修剪期葡萄茎秆弹性模量与抗压强度，确定葡萄茎秆断裂时的抗剪强度在5.0~9.0 MPa。对切割器—葡萄茎秆建立几何模型进行动力学仿真，借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析往复式切割器切割过程，得到葡萄茎秆修剪过程中位移云图、等效应力云图、能量曲线和切割力曲线。在此基础上进行三因素三水平仿真试验，得到切割装置工作参数对切割力的影响从大到小排序为切割倾角、液压马达转速、行进速度，运用Design-Expert12.0软件优化分析得到切割装置最优参数组合：切割倾角为9°、液压马达转速为700 r/min、行进速度为1.5 m/s。运用最优参数组合进行田间试验，结果表明：往复式葡萄茎秆修剪机的漏剪率为5.4%，撕裂率为4.6%，葡萄茎秆切割装置最优作业参数可满足葡萄园茎秆修剪作业要求。