4LZ―3.0型辣椒收获机的设计与机理分析

为实现辣椒的机械化收获,设计了一款用于辣椒收获及清选分离的联合收获机。本文介绍了整机的结构及工作原理,对关键部件做了设计,确定辣椒采摘及清选分离的结构参数,分析辣椒采摘及清选分离机理,测得辣椒及椒叶的悬浮速度模型。试验表明:当作业速度为5.3km/h、弹指滚筒转速为210r/min、星形盘及星形轮间距为200~220mm、星形轮转速为200r/min、清选气流速度为5~8m/s时,辣椒采净率为97.1%、辣椒含杂率为9.8%。该机作业效率高,能耗小,采摘的辣椒可集中堆放,真正实现辣椒的机械化收获,增强国产辣椒收获机的市场竞争力。     

辣椒收获机清选装置设计与试验研究

目前市场上销售的辣椒收获机均不配备物料清选系统，收获的辣椒含杂率较高，用户无法接受，导致辣椒机械化采收受限。本文设计了一种辣椒收获机的清选装置，并制作成台架进行试验验证，通过正交试验对影响清选效果的清选轮轴距、星形轮转速、整机喂入量以及清选风机转速等进行分析，基于含杂率和损失率要求确定了最优的参数组合。     

花生联合收获机清选系统试验台的设计

为了提高花生联合收获机的清选性能,在测量分析花生摘果脱出物清选特性参数的基础上,设计了一种主要由轻杂物清理装置和断秆分离装置组成的花生荚果清选系统,前者采用横流风机以吸气方式清理待清选物料中的轻杂物,后者则根据荚果与断秆的径向几何尺寸差异将断秆分离出去。利用解析作图法对断秆分离装置进行受力和运动分析,得出了断秆顺利分离满足的力学关系,并通过理论计算得出了分离辊的结构参数。进行了室内变参数清选试验,研究了各结构运动参数对花生清选损失率和含杂率的影响,结果表明:在最佳工作状态下,该清选装置的清洁率可以达到99.38%,清选性能良好。     

甜叶菊收获机清选系统设计

现有甜叶菊收获机不带清选装置,含杂率偏高,增加分选和复脱机构很有必要。设计一种能高效分离叶、秆和杂物并进行二次脱离的清选系统,并对关键部件进行优化设计。该清选系统搭载到4TZ-3600型自走式甜叶菊收获机上多次试验,结果表明收获含杂率有了明显降低,达到了预期效果。     

花生联合收获机风动抛撒清选装置的研究

清选装置作为花生联合收获机的重要部件,其清选能力直接影响到花生联合收获机的作业效率。针对4HBL-2型花生联合收获机在收获过程中清选效率低、含杂率高及杂物容易堵塞筛网等问题,设计风动抛撒清选装置。并对清选装置进行结构设计与性能研究,确定该装置的最优结构设计和工作参数:清选装置抛料板安装角度15°,滚筛体转速40 r/min,聚风口的高度180 mm,风机出风口角度10°,大大提高了花生收获效率,降低花生收获成本。     

微型稻麦联合收获机气流式清选装置研究

为提高应用于丘陵山区作业的微型稻麦联合收割机作业质量,设计了气流式清选装置。通过设计计算确定了气流式清选装置主要工作部件(清选筒、吸风管、吸风机)的结构参数和工作参数,对清选筒进行了三维实体模型气流流场仿真分析。结果表明,清选装置结构、气流风速分布符合设计要求,清选分离效果好。经水稻收获田间对比试验表明:装有气流式清选装置的微型联合收获机具有结构紧凑、转移方便等原机特点;清选筒气流流场的风压风速分布满足设计要求;与没有清选装置的微型联合收获机相比,总损失率从3.8%下降到2.34%,破碎率从1.5%下降到1.4%,含杂率从7.2%下降到1.2%,分别下降了38.42%、8.33%和83.33%,达到了国家行业标准JB/T 5117—2006的要求,其中含杂率下降尤为显著。     

联合收获机清选装置试验平台微缩设计

本文在分析联合收获机清选装置的基础上,依据相似性原理对联合收获机清选装置试验平台进行微缩设计。对单风道双振动筛结构,选取该结构的清选装置,通过相似原理中的尺寸相似,对其进行微缩设计。根据气流速度与所需风量的关系,给出微缩设计相似比的合理范围,权衡试验平台轻量化和清选量,选定相似比确定清选装置相关几何参数,再利用三维设计软件对微缩清选装置的进行实体造型设计。研究将为联合收获机清选装置微缩试验平台研制提供初步的技术资料。     

朝天椒混合物物料特性的测定与仿真分析

我国作为辣椒生产大国,辣椒机械化收获正在逐步代替人工收获,由于机械采收漏采率和含杂率较高,故此,需对收获机的关键部分进行优化,而优化缺少相关参数的参考,因此对贵州辣椒收获机收获的朝天椒(簇生朝天椒)混合物相关参数进行测定与仿真,包括朝天椒及椒叶的物料特性、果实及果柄的结合力、朝天椒混合物的悬浮速度。通过测定参数与仿真参数的对比分析可知：辣椒果实与果柄结合力为11.54 N,果柄与辣椒茎秆结合力为10.11 N;朝天椒果实悬浮速度为13.37 m/s,辣椒叶悬浮速度为3.71 m/s,辣椒茎秆悬浮速度为8.96 m/s,该研究可对辣椒收获机收获性能的提高和辣椒风选分离装置的优化提供参考。     

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。     

油莎豆收获装备的设计研究

油莎豆属莎草科莎草属的一年生块茎草本植物,根系发达,收获难度大,直接收获易造成籽粒破碎,作业质量较难保证。本文研究设计一种油莎豆收获机,主要由机架、输送分离装置、脱粒分离装置、清选装置等部件组成,采用多重清选功能使该机具有良好的流动性和分离性,可实现油莎豆机械化收获过程中籽粒与杂质土、根茎的高效分离清选。本文以籽粒损失率和含杂率为评价指标,通过设置各部分不同转速,进行3因素3水平正交试验,最终确定油莎豆收获机的最佳参数组合,为各关键部件设计、改进及参数选择提供依据。     

辣椒收获机复摘装置的研究

为了解决辣椒收获机收获物料中部分茎秆附着辣椒无法被完全采净的情况,设计出了一种基于滚筒弹指和弧形定挡齿的复摘分离装置。为此,就复摘分离装置进行了整体设计,并对复摘滚筒、弧板及定挡齿等关键零部件进行了研究设计,进而分析了滚筒弹指与物料相互作用机理。最后,就该装置滚筒弹指的受力情况进行了有限元分析,并进行了优化。该研究可为辣椒收获机械化装备的设计提供一定的理论依据。     

联合收获机中清选风机的研究现状及发展趋势

清选风机作为联合收获机的重要组成部分,对降低谷物的损失率及含杂率有重要影响。随着联合收获机向高效方向发展,许多学者对风机进行了深入研究。为提高清选室内具有合理的气流分布,双风道风机、多风机及贯流风机已成为主要应用的风机类型。为此,综述了这3种风机的应用及研究现状,并提出了联合收获机清选风机的发展趋势,旨在为清选装置中风机的研究及设计提供参考。     

双出风口四风道清选装置内部气流场仿真及试验

针对传统水稻联合收获机普遍采用的单出风口三风道清选装置在收获喂入量8.0~9.0kg/s时存在清选损失率显著提高、籽粒含杂率增加、效率降低等难题,首先运用CFD软件对课题组研发的双出风口四风道清选装置和传统单出风口三风道清选装置进行了内部气流场数值模拟及对比分析,得出双出风口四风道清选装置内部气流场分布对收获喂入量8.0~9.0kg/s工作环境具有更好的适应性。在已搭建的试验台上布置了42个气流速度测点对双出风口四风道清选装置进行多因素正交内部气流场测量试验,结果表明:双出风口四风道清选装置的鱼鳞筛开度为18mm、分风板倾角Ⅰ为28°、分风板倾角Ⅱ为20°时,振动筛上方前、中部整体气流速度达到最大且后部气流速度回升幅度最大,有利于提高清选性能和效率。     

自走式油菜捡拾脱粒机的设计与试验

我国大部分地区油菜收获主要靠人力,其生产效率低、劳动强度大、机械化水平很低,严重制约着油菜产业的进一步发展。为此,设计了一种油菜捡拾脱粒联合收获机,该机可将油菜捡拾后输送到联合收获机内完成脱粒分离清选。阐述了油菜捡拾脱粒机的总体结构以及捡拾器、脱粒分离、清选装置等主要工作部件的设计。试验结果表明,该机收获工艺合理,具有良好的适用性,主要性能指标达到了设计要求。     

基于FLUENT的花生收获机清选气流场模拟与分析

对摘得的花生荚果进行清选是花生收获机的主要功能之一。为了研究清选过程中流场的影响和规律,运用Fluent中的DPM模型对花生清选室气流场进行了数值模拟,针对显著影响气流场分布的主要参数按三因素三水平安排试验,得出了不同参数组合下气流场的分布规律和花生物料群迹线图,为花生收获机清选装置的设计提供参考。     

谷物联合收获机清选系统研究现状

现阶段国内谷物联合收获机在收获过程中由于清选系统结构配置、作业参数调整不当等而导致谷物机械化收获损失率及含杂率较高。国内外谷物联合收获机清选系统的研究主要集中在清选装置结构、关键部件、气流场分布及物料运动规律等方面,为解决谷物清选装置清选效率低、总损失率和含杂率高、结构复杂等问题,提高谷物联合收获机清选系统的作业效率和性能,逐步实现信息化和智能化,结合现阶段研究现状,对试验研究中所采用的Fluent、ADAMS、CFD-DEM等软件仿真结果和田间试验结果综合分析,提出谷物清选系统结构优化的发展趋势,以期为谷物联合收获机整机结构改进提供参考依据。     

油莎豆收获装备设计与试验

设计了一种油莎豆收获机,主要由机架、输送分离装置、脱粒分离装置、清选装置等部件组成,采用多重清选功能使该机具有良好的流动性和分离性,可实现油莎豆机械化收获过程中籽粒与杂质土、根茎的高效分离清选。以籽粒损失率和含杂率为评价指标,通过设置各部分不同转速,进行3因素3水平正交试验,最终确定油莎豆收获机的最佳参数组合,为各关键部件设计、改进及参数选择提供依据。      

小型摘穗收获机的研制

运用摘穗收获原理，研制了米麦套作地区小麦收获用的小型摘穗收获机，可一次完成田间站秆摘穗脱粒、粒穗分离、复脱、清选和装袋等工序。小型摘穗收获机与传统收获机相比。具有结构简单、工作可靠等特点。     

割前摘脱稻麦联合收获机分离清选装置物料运动模拟

利用Fluent软件中修正的k—ε湍流方程及拉格朗日法的离散相模型对4ZTL—1800型割前摘脱稻麦联合收获机分离清选装置内物料运动进行了数值计算,得到了物料在分离清选装置内的运动轨迹,沉降、分离、清选等运动规律,并通过数值计算得到物料质量流量、分离装置入口气流速度和分离清选装置收集物料的清洁率的关系。     

牵引型分段式花生收获机的研制

结合河南省花生主产区的种植模式和农用拖拉机保有量大的特点,为解决花生挖掘后人工捡拾秧果劳动强度大、成产成本高的问题,设计了一种与拖拉机动力配套使用的牵引型分段式花生收获机。该花生收获机主要由传动变速装置、拾捡输送装置、搅龙装置、清选分离装置、集果装置,以及相关辅助装置等部件组成。在分段收获的基础上,设计了自动拾捡装置,提升了抓秧能力;创新设计了螺旋圆弧搅龙,振动筛与吸风机组成的清选分离系统,清选效果较好,最大限度地避免了农机作业中粉尘飞扬。田间试验表明:该机作业性能良好,捡拾率达到98.8%,损失率为2.8%,生产率达到1 017kg/h,符合国家花生收获机作业质量标准(NY/7502-7 5 0 2),满足实际生产要求。