马铃薯收获机辊组式薯土分离装置设计与试验

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、去土率低以及分离装置结构形式单一且调节不便的问题,设计了一款由聚氨酯材料构成的左右螺旋对称式去土辊与可调节式光辊交替排列组合的马铃薯收获机辊组式输送分离装置。通过针对机体结构的动力学分析、薯土分离的耦合机理分析和去土过程马铃薯之间碰撞离散分析,确定了影响马铃薯收获机辊组式输送分离装置伤薯率和去土率的关键因素,并对其进行试验,以伤薯率和去土率为试验指标,以去土辊和光辊间距和转速、输送分离装置倾斜角为试验因素,根据正交试验结果建立数学回归模型并进行响应面分析和参数化分析,确定当去土辊与光辊间距为16.5 mm、去土辊转速为100 r/min、光辊转速为100 r/min、分离装置倾斜角为8°时,伤薯率为0.64%,去土率为97.1%。与传统马铃薯收获机分离装置相比,伤薯率下降0.12个百分点,去土率上升2.6个百分点,该装置能更好地满足输送分离要求。     

4CS-85型洋葱收获机

最近,由徐州市农机推广站承担的4CS-85型洋葱收获机项目通过专家组验收。该机与手扶拖拉机配套,采用上驱式震动挖掘铲,橡胶式分离、输送链条,模块式组装配置,乘坐式操作。机具主要由震动挖掘装置、碎土装置、分离装置、输送装置、条铺装置等组成,可一次完成洋葱挖掘、碎土分离、输送、铺条等作业。     

玉米根茬根土分离装置

设计了一种玉米根茬根土分离装置,该装置主要以双辊碾压脱土机构和双组柔性连接飞锤击打脱土机构的联合作用,对玉米根土复合体施以碾压、揉搓、击打和撞击等多种方式进行脱土作业。试验结果表明,在土壤质地为中壤土,土壤含水率为15%~20%的情况下,该装置平均根土脱净率为98.12%,平均根茬损失率为0.92%,平均生产率为2.43 t/h,实现了根茬与土壤的有效分离。     

薯类收获机输送链条清土装置的设计和试验研究

薯类收获机薯土分离装置在作业过程中,栅条容易粘着一层泥土,造成栅条之间的间隙变小,严重影响薯土分离效果,明薯率明显降低。为了解决这一技术难题,设计研制了橡胶圆辊式和螺旋叶片式栅条清土装置,在机具收获作业的同时对输送链条进行清土处理。试验研究表明:没有安装清理装置的栅条粘土厚度达到4.8 5 mm,而安装有螺旋叶片式和橡胶圆辊式栅条清土装置的栅条粘土厚度分别为2.9 0 mm和2.5 5 mm;两种栅条清土装置均具有明显的清理栅条粘土效果,满足实际生产要求,尤其是橡胶圆辊式清土装置对链条之间的粘土有很好的清理效果。     

4UMG-140型拨辊式木薯收获机的设计与试验

针对现有木薯收获机存在问题,基于木薯宽窄双行起垄种植农艺要求,确定收获机工作原理与总体结构,并对挖掘装置、拨辊输送装置、限深装置等关键部件进行讨论与分析,设计了4UMG-140型拨辊式木薯收获机,该机一次作业能够完成木薯块根的挖掘提升、薯土分离输送、平铺地表等工序.作业时,轮式拖拉机跨垄行走在相邻两垄沟中,便于机手操控...     

三七收获机输送分离装置作业机理分析与参数优化

针对丘陵山区三七机械化收获根土分离难、输送效率低等问题,开展了三七收获机输送分离装置作业机理与参数优化试验研究。首先,通过理论分析建立了三七根土复合体在输送过程中的动力学模型;其次,利用高速摄影获取三七根土复合体的运动轨迹,确定三七输送、根土分离、须根断裂等作业机理;与此同时,基于EDEM-RecurDyn耦合开展三七根土复合体输送分离作业联合仿真,验证了模型的可靠性,明确了三七根土复合体输送分离规律,确定了影响三七根土分离的主要作业参数为：升运速度、升运倾角、振动幅度、振动频率;最后,开展台架试验并利用Design-Expert软件进行分析寻找最优作业参数。结果表明：当最优作业参数组合升运倾角为21°、振动幅度为44mm、升运速度为0.9m/s、振动频率为1.6Hz时,三七输送率、三七筛净率分别为93.60%、92.64%,符合三七收获机输送分离作业要求。     

拨辊推送式马铃薯收获机设计与试验

针对杆条输送链式小型马铃薯收获机存在果土分离效果差、明薯率低、破皮率较高等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯收获机。对该收获机推送式输送分离装置的作业机理进行了研究,分析确定了输送分离装置的结构和工作参数。以机组作业速度、拨辊转速、拨辊组提升高度为试验因素,明薯率、破皮率为试验指标进行三因素二次正交旋转组合试验,运用DPS数据处理软件进行回归方程显著性分析,优化得出最佳因素组合为:机组作业速度1.0 m/s,拨辊转速60 r/min,拨辊组提升高度150 mm,明薯率为99.01%,破皮率为1.24%。与普通输送分离装置对比试验结果表明:拨辊推送式马铃薯收获机在提高明薯率方面效果明显,在降低破皮率方面略有改善。     

胡萝卜自动分级机机械装置的研制

机械装置结合计算机视觉技术可以对胡萝卜等细长型蔬果进行自动分级。为此,设计了胡萝卜自动分级机的机械装置部分,主要由双级匀果装置、链条辊轮输送装置和直线电机打果装置3部分组成。匀果装置通过带有隔板的交错格输送带和差速带对胡萝卜进行初次和二次匀果,实现精确单果输送;辊轮输送装置推动单个胡萝卜自转进入计算机视觉系统的CCD相机视场,可获得胡萝卜全面的形状特性,使其分级精确;直线电机打果装置接收到胡萝卜等级决策信号后将胡萝卜按不同等级经U型导管推入包装箱,推果平稳、快捷,伤果率低。     

杆条式压力碎土马铃薯挖掘机的研制

为了解决黑龙江省地区粘重土壤及机械喷灌方式种植的马铃薯收获时存在的薯、土分离困难、含土率高;薯块和土块混杂、明薯率降低、不方便检拾等问题,在薯、土分离过程中,创新研发设计杆条式饶性压力强制碎土机构,使饶性压力强制碎土机构与杆条式震动筛产生相对运动,对粘附在马铃薯上的粘重土壤进行碾压、揉搓,从而解决薯、土沾黏分离不彻底,薯块和土块混杂的问题。主要介绍了该机具的结构特点、主要部件的设计、工作原理及试验情况,为研制适于粘重土壤及机械喷灌方式种植的马铃薯收获机提供参考。     

4SHWZ-1800自走型分段式花生收获机的研制

针对我国花生主产区种植模式的特点,成功研制了4SHWZ-1800自走型分段式花生收获机。其主要由底盘、传动系统、挖掘装置、清土输送装置、果秧铺放装置、落果清选装置和输送升运集果装置等部件组成,一次作业可完成挖掘、松碎土壤、秧土分离、秧果成条铺放、落果清选和集果等作业。该机在分段收获的基础上,采用了复收技术;设计了箭式挖掘铲,降低了挖掘阻力,提高了碎土效果;采用挖抖组合技术,实现花生宽幅收获,提高了工作效率;采用筛网输送带式果土分离技术,有效降低机收损失。田间试验表明:该机操控灵活、简单,作业顺畅,性能稳定;埋果率为0.1%、破碎率为0,各性能指标均符合国家花生收获机作业质量(NY/7502-2002)检测标准,符合设计要求。     

铲筛式残膜回收机膜土分离技术研究

对基于铲筛式残膜回收机的膜土分离技术展开针对性研究,设计多级膜土分离装置,以期从安装碎土装置、增大筛程、安装导土装置、调整后筛筛面倾角等4个方面增强机具的膜土分离效果。运用上述装置对1MCS 100型残膜回收机进行了结构优化,振动筛采用间距为15mm的锯齿筛,最小筛程1 300mm,振幅48mm,振频3.7 Hz。锯齿筛的锯齿条齿宽18mm,齿高5mm,锯齿条厚度1.5mm。碎土辊长920mm、外径170mm、内径150mm。后筛倾角为10°,导土装置与筛面最小间距为30mm。以残膜回收率和膜土比为评价指标,对优化前和优化后的机具进行田间作业对比试验。试验结果显示:优化前机具的残膜回收率平均值和膜土比平均值分别83.87%和0.14,优化后分别为85.72%和0.5。试验表明:优化后机具的残膜回收率略有提高,膜土比显著增大。因此,对残膜回收机进行的结构优化有效,多级膜土分离装置能够显著改善膜土分离效果。不仅对膜土分离研究提供参考,同时也有益于减少农业污染。     

立辊式玉米收获机夹持输送装置的设计分析

针对立辊式玉米摘穗割台夹持输送装置可靠性差及影响推广应用的瓶颈问题,设计了浮动式茎秆夹持输送装置,阐述了工作原理。通过对夹持位置、夹持力、夹持输送链速度与机器作业速度的分析,提出了三点夹持输送可靠性理论依据。通过对玉米茎秆输送过程的试验与分析,验证了浮动式茎秆夹持输送装置的可行性,为立辊式玉米摘穗割台设计提供了参考依据。     

TRIZ辅助马铃薯收获机薯土分离输送装置创新设计

针对马铃薯收获机薯土分离输送装置存在薯土分离不充分、伤薯率高等问题,应用TRIZ理论对薯土分离输送装置进行创新设计;基于系统功能分析识别薯土分离输送装置的功能缺陷,应用物场模型、技术矛盾、物理矛盾等TRIZ工具求解创新方案,设计一种具有双抖动单元和降运抖动筛面的薯土分离输送装置。基于输送筛面上薯土秧混合物的力学分析,确定筛面倾角范围为β≤32°;结合理论分析和生产实际确定一阶升运筛面倾角为20°、二阶升运筛面倾角为16°、降运抖动筛面倾角10°、抖动单元振幅为21 mm、分离筛杆条间距为50 mm、各阶筛面输送有效长度分别为450 mm、600 mm、1 000 mm 和100 mm。通过升运分离筛和降运分离筛抖动筛面的运动学分析对比,验证创新方案的合理性。     

对辊挤压式砂姜黑土整地机设计与试验

针对砂姜黑土区土壤易形成坚硬土块,传统翻耕、旋耕作业后地表大土块过多,严重影响小麦播种质量的问题,设计了一种对辊挤压式砂姜黑土整地机,可一次性完成土块捡拾、筛分输送、破碎还田和平地镇压等作业.对整机关键部件进行了设计与分析,确定了入土铲刀、筛分输送装置和破碎装置等部件结构与工作参数,同时分析了土壤在筛分输送装置上的受力...     

基于EDEM的单粒式谷物水分仪采样机构仿真研究

建立了单粒电阻式谷物水分仪采样机构离散元模型,应用EDEM软件内Hertz-mindlin(no slip)和Hertz-mindlin with bonding两种接触模型对水稻颗粒在水分仪采样机构内的运动及碾压情况进行了仿真,并研究了3种不同的输送辊螺距对采样单粒性的影响,以及碾压辊表面不同的滚花对碾压充分性的影响。仿真结果表明:输送辊螺距越大,其采样效率越低,输送单粒性效果越差。碾压辊表面滚花为p1.2斜纹时碾压较为稳定,充分性最佳。同时,进行了实验验证,结果表明:仿真实验与对比实验结果一致,证明运用离散元法分析采样机构中物料的运动、碾压状态是可行的。     

板蓝根收获机组合筛面摆动式根土分离装置设计与试验

针对板蓝根收获机作业根土分离率低、根茎伤损率高等问题,设计了组合摆动式板蓝根根土分离装置,阐述了该机整体结构及工作原理。结合板蓝根种植模式及板蓝根收获机的作业要求,通过对筛分过程中组合式筛面根土复合体的动力学分析,确定了影响根土分离效果的主要因素及其取值范围。以根土分离率和根茎伤损率为评价指标,以筛面倾角、曲柄转速、曲柄半径为试验因素,进行二次回归正交旋转组合试验,建立了试验因素与评价指标之间的回归模型,分析了试验因素对评价指标的影响,对组合摆动式板蓝根根土分离装置的结构与工作参数进行优化,结果表明,在筛面倾角为14.94°、曲柄转速为440 r/min、曲柄半径为19.95 mm时,模型得到的根土分离率为97.19%,根茎伤损率为2.66%。对优化后的数据在相同条件下进行田间验证试验,结果表明,根土分离率为96.09%,根茎伤损率为2.75%,满足板蓝根根土分离要求。在相同条件下进行田间对比试验,结果表明,筛条-筛板组合式筛面根土分离性能优于全筛条式筛面和全筛板式筛面。     

马铃薯碎土整地联合作业机设计与试验

针对东北地区整地作业中,结块多、土壤残茬严重、犁底层加厚等问题,根据我国现有的东方红-75/802型拖拉机的动力条件,设计了一种适用于马铃薯田的驱动式碎土整地联合作业机。该机是根据国外先进的土壤保护耕作法,结合东北地区土壤情况和马铃薯田整地要求设计的一种机具。本文阐述了机器整体结构及工作原理,设计了碎土辊,分析了碎土辊运动过程、碎土辊工作过程中楔形齿所受的阻力及碎土辊作业时所需功率,基于EDEM离散元仿真技术,建立了部件-土壤仿真模型,以土壤破碎率为试验指标,以碎土直齿末端倾角、碎土直齿边长和机组速度为试验因素进行仿真试验,在仿真基础上进行田间试验,试验结果表明,所设计的碎土整地联合作业机碎土率为98.45%、平均耕深为14.5 cm、机组速度为5.7 m/s、碎土辊消耗功率为19.24 kW,具有良好的作业效果,满足马铃薯田整地作业要求。     

生物质颗粒成型的精准式上料装置研究

生物质固化成型是解决其收集、运输和储藏的关键技术。平模碾压是常用的生物质颗粒生产方式,通过碾压产生的热量可使木质素软化,为生物质固化提供内部粘结力。试验发现布料厚度对生物质成型率和能耗有很大影响。通过响应曲面法和多目标优化设计获得最优物料厚度及成型条件。在此基础上设计了精准式布料装置,该装置采用气压输送实现上料布料,通过对气压进行调整,便可对上料速度进行控制,实现了均匀布料,保证物料在平模上被充分碾压。该装置所设布料管可随碾压辊一起旋转,实现边布料边碾压。通过试验与普通上料装置比较,该装置可进一步提高生物质成型率4%左右,降低能耗6%左右。减小压辊的径向受力的波动,提高设备使用寿命。     

1JGHY-140型玉米秸秆带状切碎灭茬机的试验研究

针对双轴击切式玉米秸秆还田机破碎秸秆和根茬作业中存在的问题，提出利用秸秆收拢、单轴压切及碎秸秆、碎根茬与切土分离的原理，设计了玉米秸秆带状切碎灭茬机。试验结果表明：机具一次可同时完成秸秆切碎、根茬切碎联合作业；秸秆切碎合格率、根茬切碎合格率均高于国家标准规定的评价指标；实现了秸秆残茬覆盖率可调控性。机具能够满足保护性耕作技术的要求．并通过了部级鉴定。     

膜土分离与输送装置的设计及试验研究

膜土分离与输送装置是残膜回收机的重要工作部件,主要完成膜土分离和残膜输送等作业.设计一种膜土分离与输送装置,说明其设计要求与基本结构,通过试验研究该装置的几何参数和工作参数在不同组合时对装置性能的影响,并确定最优水平组合为圆盘直径105 mm、圆盘转速420 r/min、装置倾角40°.该膜土分离与输送装置结构简单,加工制造方便,工作性能良好.