间距自适应差速玉米摘穗辊设计与试验

分析了影响卧辊式玉米收获机摘穗过程中作业质量的主要因素。通过改变摘穗辊间距以适应不同直径的玉米秸秆,有效解决了玉米收获机工作时堵塞的问题。通过两摘穗辊转速不同步的办法减少了玉米果穗的掉粒损失。通过CATIA软件对间距自适应差速摘穗辊进行了建模,并通过ADAMS软件与间距固定摘穗辊进行了仿真对比分析,通过ADAMS仿真试验,确定了内外摘穗辊的最佳转速,即内侧摘穗辊转速为900 r/min,外侧摘穗辊转速为860 r/min。田间试验中无秸秆堵塞摘穗辊现象发生,且籽粒破损率和损失率之和为0.11%,远小于国家标准的5%。     

玉米收获机多棱立辊式摘穗装置设计与试验

针对现有玉米收获机摘穗装置存在籽粒啃伤、啃落导致损失严重等问题,设计了一种结构简单、摘穗效果好、可靠性高的多棱立辊式摘穗装置。研究了立式激振折断的摘穗机理,分析了多棱立辊式摘穗装置主要结构参数的设计方法;通过正交试验确定了影响摘穗质量的主次因素为棱边数、摘穗辊转速和摘穗辊直径;较优组合为:摘穗辊直径为7 cm、棱边数为8、摘穗辊转速为950 r/min,在该条件下本摘穗辊的籽粒破损率为0.13%、落地籽粒损失率为0.28%、茎秆折断率为0.53%,满足国家标准要求。在较优组合条件下进行了调整内角Δ大小的验证试验,通过试验可知调整内角Δ为16°时,即最大调整范围的一半时摘穗质量最好。     

自走式制种玉米联合收获机设计与试验

大田玉米收获机收获制种玉米时容易产生伤穗落籽、杂物堵塞等现象,本文针对适收期制种玉米生物特性,设计了一种大型制种玉米联合收获机,采用小行距对行柔性板式摘穗割台和可替换组合式剥皮装置,确保低损摘穗、输送、剥皮作业,降低籽粒损失与损伤;其中割台上方配备钢质覆胶弧形摘穗板,“橡胶+钢质”夹持输送链和六棱低速拉茎辊,可替换组合式剥皮装置采用柔性破皮+揉搓+降速组合形式。通过Plackett-Burman试验设计筛选提取影响机具指标的主要因素,采用Box-Behnken试验设计原理,以机具前进速度、拉茎辊转速和剥皮辊转速为试验因素,以总损失率与含杂率为性能指标,通过田间试验对机具进行检验,优化得出机具最佳作业参数。试验结果表明,优化后,当机具前进速度为4.87km/h、拉茎辊转速为877.27r/min、剥皮辊转速为442.52r/min时,果穗总损失率为1.61%,含杂率为0.55%。田间试验结果表明,当收获机前进速度为4.9km/h、拉茎辊转速为880r/min、剥皮辊转速为450r/min时,果穗总损失率为1.64%,含杂率为0.57%,满足制种玉米机械化联合收获的作业要求,可为制种玉米联合收获机设计与试验提供参考。     

玉米摘穗辊试验台的设计和试验

阐述了影响辊式摘穗装置工作性能的诸因素和卧辊式玉米摘穗试验台的设计要点。设计中考虑了进行单因素试验和多因素试验中调控各相关工作参数、国产主要玉米收获机卧辊式摘穗辊的装拆以及数据采集等各环节中的技术问题。通过试验分析了辊式摘穗机构在摘穗中对玉米穗啃伤的影响因素,确定了在辊型一定的条件下,摘穗辊转速是主要因素。     

玉米收获机摘辊转速自动控制系统应用研究

为更好地提高玉米收获机的工作效率及减少收获过程中玉米籽粒的破损率等问题,根据玉米收获机的基本工作原理与主要组成结构,从分析摘辊转速、玉米收获机行进速度及摘辊部件倾斜角度等多个影响因素角度出发,针对硬件电路、变频控制装置及防干扰等装置进行选型,软件系统控制融入模糊控制算法与摘辊转速系统电机自动控制调节理论进行优化,对玉米收获机的核心作业装置摘辊部件进行自动控制系统设计及试验。结果表明:拟设计及优化的玉米收获机摘辊转速与整机行进速度存在一定内在联系,两者协调可实现玉米收获机收获效率高及玉米籽粒破损率小的目标。该摘辊转速自动控制系统设计应用具有一定的可行性,可为玉米收获机的整机优化研究及相关远程监控设计提供改进思路和参考方向。     

基于PLC的玉米收获机结构优化研究

针对玉米收获机作业过程存在果粒损伤、茎秆折断的问题,基于PLC对玉米收获机的结构进行了设计和优化研究。研究以PLC控制器作为整个玉米收获机的处理器,对设备各个模块进行控制,主要组成为PLC控制器、割台、机器视觉、运输器和剥皮机等。玉米收获机的摘穗装置采用两段辊轮,一段为螺旋状即锥形;一段为圆柱形。通过对摘穗辊进行改进设计,并对摘穗辊碾压秸秆过程进行受力分析,以保证玉米收获机能够完成无损摘穗作业。田间试验结果表明:玉米试验机可以完成对玉米的摘穗,且损伤率和断茎率较低。     

基于激振理论的玉米多棱摘穗辊设计与试验

针对当前纵卧辊式玉米收获机作业存在籽粒啃伤严重和落粒损失大的问题,以激振理论为指导,以玉米果穗与茎秆分离为条件,建立了适于玉米机械化收获的玉米激振摘穗理论模型;以该激振摘穗模型为指导,构建并优化了适于玉米激振运动的摘穗辊外形结构和配置方式,开发了相应的激振摘穗试验台;采用Box-Behnken试验设计方法,研究了激振摘穗辊棱边数、振幅、摘穗辊转速对果穗摘穗过程籽粒破损率和落粒损失率的影响规律,建立了试验因素与考察指标之间的回归方程,并生成了相应的响应曲面。结果表明,激振摘穗装置中棱边数、振幅和摘穗辊转速对收获过程果穗籽粒破损率和落粒损失率有显著的影响。以非线性规划理论为指导,确定了最佳组合为摘穗辊转速950 r/min、棱边数8、振幅0. 75 cm,在该条件下进行了试验验证,得出平均籽粒破损率为0. 124%,平均落粒损失率为0. 228%,均低于国家玉米收获机械技术标准要求。     

三垄六行花生联合收获机摘果装置设计与试验

为适应三垄六行花生联合收获机大喂入量情况下摘果作业的要求,对摘果对辊的结果及重要参数进行了设计与试验。通过试验建立了摘果对辊转速、摘果对辊长度、摘果叶片重叠距离与花生破碎率和漏摘率的数学模型,并进行田间试验。试验结果表明:该摘果机构可以有效地对花生进行摘果,当摘果对辊转速为580r/min、摘果对辊长度为1000mm、摘果叶片重叠距离为9mm时,花生破碎率和漏摘率分别为0.67%和0.84%,摘果效果最佳,符合花生摘果机行业标准(NY/T-993-2006),提高了我国花生联合收获的效率,为接下来花生联合收获机的研究提供了参考。     

立辊式玉米摘穗与茎秆切碎装置的设计

为了满足玉米联合收获机穗茎兼收的要求,提出立辊式玉米摘穗与茎秆切碎装置以及3段式摘穗辊结构和摘穗辊各段长度的计算公式,确定了主要参数选择的依据及应用范围。经试验和应用,证明结构设计合理,效果良好。     

立辊型玉米收获机摘穗辊辊型对工作性能的影

摘穗辊辊型对玉米联合收获机作业效果的影响显著.通过正交试验研究了立辊型玉米收获机摘穗辊辊型对作业主要性能参数的影响,同时对各运动参数的交互作用进行对比分析,确定了各运动参数的最佳组合.摘穗辊的花纹形状对损失率的影响显著,圆顶花纹在摘穗辊转速为1 000 r/min的条件下工作可以获得最佳效果.辊型对功率影响显著,圆顶花纹在摘穗辊转速为900 r/min的条件下工作的功率消耗最低.摘穗辊的工作间隙与损失率之间呈线性关系.     

玉米小区收获机低损摘穗装置的设计与试验

针对玉米小区收获机在育种收获摘穗过程中存在的籽粒损失率高、破碎率高的问题,创新设计了一种“拉-压-摘”组合式的低损摘穗装置。通过对各关键部件的理论分析,确定了装置主要结构的整体参数,压茎轮直径62mm、长度400mm。田间试验结果表明:摘穗装置的籽粒损失率为0.72%,籽粒破碎率为0.33%,有效保证了玉米小区收获机的低损摘穗作业,可为玉米小区收获机低损摘穗技术的研究提供参考。     

小型玉米收获机分禾与摘穗装置性能仿真

对某小型卧辊式玉米收获机分禾与摘穗装置进行了仿真分析.运用Pro/E建立了该机割台三维模型,运用ADAMS建立了其虚拟样机模型,进行了分禾器与玉米植株以及摘穗辊运动学和动力学性能仿真试验.试验结果表明:该机型分禾器形状和底面锥角设计存在一定缺陷,植株推倒严重,导致玉米秸秆不能正常喂入;同时给出了摘穗辊工作的最佳转速为800～1 000 r/min,最佳摘穗倾角为30°.     

五因素玉米剥皮试验装置与试验设计研究

以黄淮海地区为代表的一年两熟制地区,由于玉米可生长期短、收获时间紧,收获时果穗含水率较高,摘穗时易产生断茎,且苞叶与果穗贴合紧密,剥皮作业质量效果较难保证,剥净率与啃穗率、脱落籽粒破损之间矛盾突出。目前,对高含水率(≥40%)果穗剥皮装置的系统理论与试验研究均较少,因而本文设计了5因素玉米剥皮试验装置,可以进行槽型布置和平面布置两种剥皮装置的室内试验。通过调整压送器与剥皮辊距离、剥皮辊倾角、剥皮辊转速、压送轮转速及剥皮辊组合形式等关键因素水平,以苞叶剥净率、啃穗落粒率和籽粒破损率为评价指标,进行多因素多水平正交试验,确定剥皮装置的最佳参数组合,为玉米联合收获机剥皮装置选型和参数设计提供依据。     

立辊式玉米收获机试验台的设计

适时收获期短是玉米收获机械发展缓慢的主要原因之一。为了能够延长试验时间、缩短研究与试制周期,更加方便地进行各种试验研究,设计制造了立辊式玉米收获机关键部件试验台。试验台由秸秆喂入装置、夹持输送装置、摘穗装置、控制系统和检测系统构成,可模拟玉米收获机田间作业情况,并能分析秸秆在摘辊上的运动规律、摘穗机理及影响收获损失的各种性能因素。     

旋切数学建模下的玉米收获机结构优化分析

以玉米收获机为研究对象,针对现有玉米收获机在摘穗过程中造成玉米穗出现的咬伤、无法正常采摘现象,通过旋切数学建模的方法进行摘穗辊结构优化设计。对摘穗辊的现有结构进行分析,得出玉米收获正常进行的限制条件,并计算出摘穗过程中摘穗辊上的受力及功率消耗。根据计算结果进行摘穗辊的结构设计,同时采用旋切数学建模的方法,建立摘穗辊工作中的碰撞模型和接触模型。仿真分析表明:玉米穗在进入或脱出阶段,摘穗辊会出现较大的动量变化及力的冲击变化,研究结果可为后续玉米收获机摘穗辊的设计提供参考。     

玉米收获机激振摘穗装置设计与试验

针对当前玉米果穗收获存在损伤大、效率低的问题,在原来激振摘穗技术研究的基础上,从激振辊夹持果柄实现激振波有效传递入手,结合激振摘穗实现果-茎分离的条件,开发了基于椭圆截面的新型摘穗装置,确定了该型摘穗辊结构参数的设计方法;根据激振摘穗过程中产生的激振波波形确定了椭圆激振辊的布局和结构参数,建立了椭圆激振摘穗试验台;通过正交试验确定了影响摘穗质量（果穗啃伤率、落粒率和茎秆折断率）的主次因素依次为激振辊长短径之比、激振辊基圆直径、摘穗辊转速;确定了较优组合,即当激振辊长短径之比为0.7、激振辊基圆直径为7.5cm、摘穗辊转速为1000r/min时,果穗啃伤率为0.38%,落粒率为0.12%,茎秆折断率为0.49%,均低于国家玉米收获机械技术标准要求。在较优参数组合下进行了试验验证,结果表明激振辊长短径之比为0.7、激振辊基圆直径为7.5cm、摘穗辊转速为1000r/min时,果穗啃伤率为0.39%,落粒率为0.12%,茎秆折断率为0.48%,与前期试验结果基本保持一致。     

茎穗兼收型玉米收获机摘穗装置设计

设计一种茎穗兼收型玉米收获机的摘穗装置。从摘穗装置型式、工作原理、结构设计、工作参数选择等方面介绍该摘穗装置的总体设计方案,重点论述摘穗辊的设计思路。经试验,该摘穗装置设计可满足玉米茎穗兼收的收获要求。     

玉米收获机伸缩式拨禾轮拨禾试验研究

对新设计的玉米收获机伸缩式拨禾轮进行了试验,通过单拨禾装置试验研究得出:在该拨禾轮(无分禾器)的作用下,拨禾半径由无伸缩齿的50mm扩大到125mm;通过双拨禾装置试验研究得出:拨禾范围由无伸缩齿的170mm扩大到320mm,实现了拨禾区域的扩大。同时,得出了在喂入速度为0.7m/s、摘穗辊转速为800r/min的情况下,较优喂入半径(分别以两拨禾装置的中心计算)为40~120 mm。     

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。     

玉米摘穗-茎秆切碎复合型收获装置比较分析研究

通过对玉米摘穗-茎秆切碎一体化技术进行研究,对甩刀式、拉茎刀辊式和圆盘刀辊式3种玉米摘穗-茎秆切碎复合型收获装置进行技术性能数据分析,比较其优缺点,提出我国需要大力发展玉米摘穗-茎秆切碎一体化技术,并重点研制推广拉茎刀辊式和圆盘刀辊式玉米摘穗-茎秆切碎复合型玉米收获机。