整杆式甘蔗联合收割机研制若干问题浅探

本文就目前整杆式甘蔗联合收割机研制设计中遇到的一些问题,提出了改进的观点。     

整杆式甘蔗联合收割机收获模式探讨

目前整杆式收获模式相比切断式收获模式主要多出了甘蔗收集和装车两个环节,本文阐述了目前在广西现有整杆式甘蔗联合收割机装备及收获模式,时理想的整杆式甘蔗联合收割机收获模式进行了探讨.     

整杆式甘蔗联合收割机试验应用情况分析

甘蔗是广西重要的经济作物,占全国种植面积的60％。在甘蔗生产中,劳动强度最大,用工最多的是收割环节,也是甘蔗生产机械化的难点。降低蔗糖生产成本,首先是降低原料蔗生产成本的问题。因此大力研制发展甘蔗机械化收获技术是农机人的职责。近年来,柳州汉森机械有限公司研制的HSSZ-1800型整杆式甘蔗联合收割机试验应用取得较大成功,基本解决了上述问题。该机型相对较适合我区甘蔗机械化收割的实际。     

整杆式小型甘蔗收割机蔗叶分离的试验研究

甘蔗收获过程中,存在着甘蔗和蔗叶缠绕一起向后输送的问题。为此,通过甘蔗收集架进行蔗叶分布情况的试验研究,得出甘蔗和蔗叶的分布区域。在此基础上,提出了蔗叶分离机构的解决方案,即采用反向旋转除杂辊的方法来实现蔗叶分离,最后进行了单因素对比试验以及田间正交实验,含杂率分别下降了4.2%与5.4%。     

液压控制单元在甘蔗联合收割机液压系统中的应用研究

以甘蔗联合收割机应用液压技术为基础,论述了甘蔗联合收割机液压系统中的液压工作模块构成,分析了液压控制单元在甘蔗联合收割机液压系统应用特点及功率计算方法。试验表明,各液压控制单元能满足收割机各执行机构的动力性能要求,操作简便,效果良好。     

整杆式甘蔗收割机集蔗装置的结构设计

为配套整杆式甘蔗收割机需要,研究设计集蔗装置。该装置设置摆动驱动装置,可实现集蔗箱体摆动到180°范围的任意角度;在垂直吊臂与集蔗箱体之间安装拉力传感器,实现实时称重;集蔗箱体可倾斜进行操作,使集蔗箱体内的甘蔗茎杆滑落向集蔗箱体的一端归集。对关键零部件进行了设计、校核。     

小型整杆式甘蔗收割机拨蔗机构仿真试验研究

通过对小型整杆式甘蔗收割机的拨蔗机构建立仿真运动模型,运用ADAMS动力学仿真软件对仿真模型进行试验研究,分析该拨蔗机构的拨蔗完整率。以机器前进速度、旋转轴转速、拨杆数目为因素,拨蔗完整率为试验指标,设立一个三因素三水平的正交试验。分析三因素与拨蔗完整率的关系,同时对仿真结果的数学模型进行优化分析。结果表明:当机器前进速度为0.9m/s、转轴转速为400r/min、拨杆数目为2时,拨蔗机构的拨蔗完整率可达到的最大值为96.6%。     

甘蔗联合收割机液压系统节能初探

结合甘蔗联合收割机的特点,分别从减少节流损失、减少溢流损失、合理选择元件等几个方面,通过具体示例探讨了甘蔗联合收割机液压系统节能降耗的一些途径。     

液压传动技术在联合收割机中的应用

从液压传动技术在联合收割机中应用的特点出发,介绍了液压传动技术在联合收割机中的应用,列举了几种典型的液压系统,并分析了各种液压系统的特点。     

整秆式甘蔗联合收割机整机物流设计与仿真

阐述了整秆式甘蔗联合收割机物流通道的总体设计方法,给出了物流通道的主要设计参数,结合机械系统虚拟样机,分析软件Admas对整秆式联合收割机甘蔗输送过程进行仿真分析,并进行试验验证。结果表明:采用腹挂中置式的物流通道结构能使甘蔗顺利进入通道,且可以充分利用收割机底盘的空间,对甘蔗收割机的小型化有较好的作用;综合考虑剥叶机构、后续甘蔗切段机构以及集蔗器的尺寸对输蔗过程进行分析,证明输蔗通道的倾角在15°左右比较合适。     

整秆式甘蔗收割机集堆装置重力自卸机构设计与仿真

甘蔗集堆是整秆式甘蔗收割的重要环节,其集堆的效率及集堆效果影响整秆式甘蔗收割机的工作速度。为此,提出一种基于重力自卸的甘蔗集堆机构,运用三维软件Creo对集蔗装置重力自卸机构进行三维建模,并运用Adams对自卸机构进行运动学仿真分析,验证机构设计的正确性与可行性。     

甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理研究

甘蔗是我国主要的糖料作物,目前我国甘蔗机械化收获技术水平较低导致蔗糖生产成本较高;而剥叶关键技术研究是甘蔗机械化收获技术发展的关键环节之一。针对上述问题,分析了国内外关于甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理的研究现状,指出叶鞘剥离机理是甘蔗整秆剥叶关键技术研究的重点内容。同时,提出了3个拟解决的关键科学问题：①叶鞘的基本破坏强度和破坏形式以及叶鞘剥离机理;②剥叶元件对叶鞘的破坏作用机理及其运动状态方程与动力学模型;③基于叶鞘剥离机理理论的甘蔗整秆剥叶关键技术。     

负载敏感技术在甘蔗联合收割机上的应用

甘蔗联合收割机由于执行元件的复杂性及液压系统负载的多变性,在作业过程中造成了大量的液压能损失现象.为改善收割机的节能性,在对负载敏感系统的工作原理进行分析的基础上首次提出了将负载敏感技术应用于甘蔗联合收割机的节能观点,并为其负载敏感系统匹配了相关参数.基于AMESim平台的静、动态仿真结果表明,在系统压力达到调压阀设定压力之前,系统的流量仅取决于流量阀的开口而与负载无关,负载敏感阀将根据流量阀的开口自动调节变量泵的排量.在系统压力达到调压阀设定压力之后,系统压力仅取决于调压阀的设定值,而与负载无关,此时负载敏感阀将自动调节变量泵的排量使其恰好与负载的需要相适应,控制过程的压力损失小于1 MPa,从而大大减小了甘蔗联合收割机的液压能损失.     

连续回转式甘蔗收割机集堆机构设计与试验

集堆是整秆式甘蔗收割机的重要作业工序之一,集堆性能影响到收割机作业质量。本文在分析现有的几种甘蔗收割机集堆机构的基础上,设计了一种连续回转式集堆机构,并试制了样机。田间试验结果表明,该机构能够有效实现甘蔗集堆功能,达到了设计要求。     

小型甘蔗收获机切梢装置液压系统的设计及试验

针对蔗梢在榨糖过程中会降低甘蔗的出糖率,以及蔗梢部分进入甘蔗收割机物流系统不利于物流系统的正常运转、堵塞物流通道等问题,在原有物理样机上加装切梢装置。通过对切梢装置运动要求的分析,设计了切梢装置的液压传动系统,并用AMESim软件对系统进行了建模仿真分析;同时,试验分析了切梢装置马达的动态特性,并得到马达在不同状态下的动态特性变化,验证了方案的可行性;最后,通过田间试验测试了切梢装置液压系统流量及压力的变化,并获得了其在田间实际工作时消耗的功率。     

整秆式甘蔗收获机输送调控系统设计与试验

针对甘蔗生长的随机性使收获机喂入量随时变化,易导致整秆式甘蔗收获机输送堵塞或工作效率低下的问题,设计了一种整秆式甘蔗收获机输送调控系统。该系统由动态扭矩传感器、PLC控制系统、液压系统、伺服电机系统组成,通过实时调节输送辊转速与喂入速度使得甘蔗收获机输送能力与喂入量相匹配,减少甘蔗堵塞情况。通过搭建甘蔗收获机试验平台,开展甘蔗输送调控试验。甘蔗输送调控试验结果表明,安装了输送调控系统后,各试验水平下的甘蔗平均输送速度为4.06、3.42、3.04、2.42m/s,相比无调控系统有了明显提升,并且收获机输送能力在喂入量峰值过后恢复到初始值,保证了工作效率;调控试验的平均堵塞率降低到5%,输送调控系统对缓解输送堵塞有显著作用。     

侧悬挂推倒式整秆甘蔗收获机设计与试验

为了解决严重倒伏甘蔗的收获,设计了一种侧悬挂推倒式整秆甘蔗收获机。该机可连续完成分蔗、推倒、切割、输送和集堆铺放等工序的作业。前进速度0.5m/s时,其生产率为0.2hm2/h。田间试验表明：甘蔗宿根破头率为11.3%,甘蔗出现表皮破损和折断,折断率为33.33%。     

遗传算法在甘蔗收获机械智能设计系统中的应用

针对甘蔗收获机械中领域知识匮乏、共享性差等问题,介绍了关联规则形式定义的扩充和遗传算法的改进,并应用于甘蔗收获机械有关数据库,实现对机械工程数据库的关联规则挖掘。     

甘蔗收获机的人性化设计

根据人性化设计的相关理论和甘蔗收获机的开发设计实践,对甘蔗收获机的需求层次因素和环境层次因素、物理层次因素、感性层次因素等人性化设计因素进行了分析研究,并对甘蔗收获机驾驶室的布局、外观造型及色彩进行了人性化设计,使之从功能到形式达到完美协调,获得多个具有实际参考价值的造型方案。     

整秆式甘蔗收获机液压驱动系统的研究分析

原有的侧悬挂式整秆甘蔗收割机存在着液压驱动系统的动力性能差,运行效果不理想,以及采用机械传动的甘蔗根部切割器由于蔗地的杂草和蔗叶的影响而造成堵塞,切割刀盘的转速慢,离合器打滑以至发热过烧,传动失效,链条在受到冲击时容易发生断裂,发生安全事故等问题。为此,通过测试出收获机各执行机构的功耗及受力情况等工作参数,根据多支路同时工作和负载大小相差很大的要求,采用多路阀和减压调速回路,设计出了收获机的全液压驱动系统,在不需提高拖拉机功率的前提下,满足了系统不同支路在同时工作时压力和功率不同的要求,简化了收获机的整机机构设计,提高了动力驱动系统的稳定性。实验表明,该传动系统能够满足收割机各执行机构的动力性能要求,操作简便,效果良好。