小型马铃薯杀秧机的设计与田间试验

目前生产中应用的小型马铃薯杀秧机,在秧秆倒伏贴地的状况下,残秧较多、过长,杀秧效果明显变差,特别是垄沟残留过多。针对这一问题,设计了一种新型的小型杀秧机。其在结构上创新性地设计并前置了垄沟集秧装置,便于把垄沟底倒伏秧秆扶起,且在杀秧腔体内增设了与甩刀配合作业的仿垄形定刀。动定刀组合结构增加了对秧秆的打击破碎能力,动刀片在刀辊上的安装排列设计为双螺旋线形且为仿垄形组合,有效提高了碎秧效果。田间生产试验检测表明,打碎长度合格率为90.4%、抛撒不均匀率为11.2%、漏打率为0.4%,均符合相关标准要求。     

棉秆粉碎还田机刀辊的研究

应用Solidworks/COSMOS分析软件,对棉秆粉碎还田机的核心工作部件刀辊进行运动分析,得出甩刀的运动轨迹、速度、加速度和轴端载荷的规律;讨论了甩刀分布对漏割的影响;并通过有限元分析对辊轴和甩刀进行了模态与强度分析.由此验证了机具结构及相关部件参数设计的合理性,为机具的设计提供了理论依据.     

Solidworks在抛送式棉秸秆粉碎还田机设计中的应用

随着计算机辅助设计技术的发展,以Solidworks为代表的三维设计软件已广泛应用到农业机械设计中。通过Solidworks软件对抛送式棉秸秆粉碎还田机进行虚拟样机设计,建立整机的三维模型,完成结构及尺寸检查;对动刀辊进行运动仿真,完成动刀辊动平衡检验;对甩刀进行有限元分析,完成甩刀强度校核。由此为抛送式棉秸秆粉碎还田机的设计提供了参考。     

1JHSM―800型甘薯仿形切蔓机的研制

设计了一款甘薯仿形切蔓粉碎还田机,阐述了整机和关键部件结构设计、工作原理及技术参数;创新设计了三种结构,有效解决了刀轴易磨损、刀辊易缠绕、垄沟秧蔓难切断等问题。试验考核表明,该机作业顺畅、性能稳定,秧蔓粉碎长度为86mm,留茬平均长度为50mm。     

1Q1-95型起垄机刀辊的设计

根据福建省甘薯生产机械起垄作业存在的问题和福建省农业科学院作物研究所科研人员提出的甘薯栽培"小耕宽高垄畦"的垄畦(仿馒头形)农艺要求,对烟叶起垄机刀辊的主要结构和性能参数进行阐述,提出1Q1-95型起垄机刀辊的设计要求,通过加大工作直径、适当缩小起垄刀的轴向间距及加设旋耕刀等方式,优化设计了1Q1-95型起垄机刀辊。该刀辊通过起垄刀和旋耕刀共同对土壤进行切入、碎化和推送,作业后仿馒头形垄畦土块细小、垄形饱满、垄高优良;经田间试验,主要作业性能符合项目任务书或设计要求,实现了甘薯等作物"小耕宽高垄畦"的栽培垄畦(仿馒头形)农艺要求。     

马铃薯杀秧机设计优化与试验

马铃薯收获前的杀秧作业对提高马铃薯品质及收获效率有显著的促进作用,现有机型存在打碎长度合格率差、带薯率高、土壤在护罩上粘着严重等问题,为此,设计一种新型马铃薯杀秧机。对其关键部件进行结构设计,并分析了甩刀排列方式对杀秧性能的影响。以机具作业速度、甩刀刀辊转速、垄上刀距垄台高度为试验因素,以打碎长度合格率、留茬高度、带薯率为试验指标进行田间试验。结果表明:护罩开长孔结构减少了土壤的粘着;机器作业速度为4.5~6.0 km/h、甩刀刀辊转速为1 500~1 600 r/min、垄上刀距垄台高度为50~52 mm时,试验指标打碎长度合格率为94.7%~95.5%、留茬高度为56.0~59.9 mm、带薯率为0.15%~0.23%,杀秧机杀秧效果较好,满足马铃薯杀秧机作业质量要求且机具作业稳定。     

南方冬种马铃薯杀秧机的设计

根据南方冬种马铃薯机械化收获的农艺要求,仿照马铃薯播种机所形成的垄形,设计一种适合于南方冬种马铃薯的杀秧除草设备。利用Solid Work设计传动系统、刀辊和刀具,并对刀具进行有限元受力分析。受力仿真分析及刀辊动平衡试验结果表明,马铃薯杀秧机能够满足设计的要求。     

薯垄仿形马铃薯杀秧机的研制

通过对我国北方垄作马铃薯薯垄垄形以及薯秧生长特点的调查,设计了薯垄仿形马铃薯杀秧机。该机主要由机架总成、悬挂装置、传动系统、薯垄仿形刀轴总成和仿形地轮总成等部分组成。针对国内北方垄作马铃薯垄形特点,机具的薯垄仿形刀轴采用直垂、双L和旋耕形3种切断粉碎刀,并配合仿形地轮总成,能够适应国内北方垄作马铃薯的种植特点,将薯秧切断粉碎,并将碎秧抛撒在地面和垄沟内（主要在垄沟内）还田。该机作业过程中性能稳定、可靠性高,性能测试试验结果符合设计要求,可大大节省劳动力,提高生产效率。     

甘薯秧蔓回收机仿垄切割粉碎抛送装置设计与试验

针对甘薯秧蔓垄沟匍匐生长不易全部机械回收的难题,设计了一种甘薯秧蔓回收机,并对关键部件仿垄刀辊机构和风机抛送装置进行了设计计算,该机可一次性完成甘薯秧蔓切割、粉碎、抛送和回收作业。以刀辊转速、离地间隙、风机转速为试验因素,甘薯秧蔓粉碎合格率、含土率、回收率为试验指标,采用响应面分析方法,建立了试验因素与试验指标之间的回归模型,分析了试验因素对试验指标的影响。试验结果表明：最优工作参数组合为刀辊转速2070r/min、离地间隙16mm、风机转速890r/min,秧蔓粉碎合格率均值为93.10%、含土率均值为8.56%、回收率均值为91.19%,研究结果满足甘薯秧蔓回收机的使用要求。     

玉米茎秆甩刀式切碎装置的设计与试验

针对现有穗茎兼收型玉米收获机茎秆切碎装置位于整机后部,在作业过程中茎秆被轮胎辗压,造成茎秆切碎含杂率高的问题,设计了一种可以安装在割台下方的茎秆切碎装置。对切碎装置“L”型切碎甩刀进行结构设计,对单个甩刀进行有限元静力学分析,得出甩刀的应力图和变形分布图,可知甩刀工作时所受应力和变形量均在允许范围内。对切碎装置进行田间试验,结果表明:茎秆切碎长度合格率为90.6%,茎秆含杂率为0.5%,切碎装置满足设计要求。     

秸秆粉碎还田机甩刀的设计

甩刀是秸秆粉碎还田机的重要工作部件。为此,阐述了秸秆粉碎还田机机用甩刀的工作过程,指出了现有刀片的优缺点,对秸秆粉碎还田甩刀的形状、速度、排列方式、数量、耐磨性及刀辊平衡等方面进行分析,设计出一种秸秆粉碎还田组合Y型甩刀。同时,应用Solidworks软件对其进行创新结构设计,利用Solidworks内含的有限元模块,对新刀片进行有限元静力学分析,优化其设计参数。     

马铃薯全垄仿形式茎叶切碎刀辊设计与试验

针对现有马铃薯茎叶切碎机作业茎秆打碎长度合格率低、带薯率高、工作效率低等问题,设计了一种全垄仿形式茎叶切碎刀辊,对刀具工作过程进行分析,建立刀具运动、刀具-茎秆碰撞和茎秆捡拾数学模型,明确影响装置工作性能主要参数,完成全垄仿形式茎叶切碎刀辊总体结构与茎叶切碎刀具设计。采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、刀辊转速、刀辊离地距离为试验因素,打碎长度合格率、带薯率为评价指标,应用Design-Expert 8.0.6.1软件进行试验数据处理与参数组合优化,结果表明,各因素对打碎长度合格率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊转速、作业速度、刀辊离地距离;各因素对带薯率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊离地距离、刀辊转速、作业速度。在刀辊转速为1 450 r/min、作业速度为3.5～6.7 km/h、刀辊离地距离为285～317 mm时,打碎长度合格率大于90%,带薯率小于等于0.3%。本研究结果为马铃薯茎叶切碎机具作业质量和效率提升提供了设计理论与技术支持。     

马铃薯全垄仿形式茎叶切碎刀辊设计与试验

针对现有马铃薯茎叶切碎机作业茎秆打碎长度合格率低、带薯率高、工作效率低等问题,设计了一种全垄仿形式茎叶切碎刀辊,对刀具工作过程进行分析,建立刀具运动、刀具-茎秆碰撞和茎秆捡拾数学模型,明确影响装置工作性能主要参数,完成全垄仿形式茎叶切碎刀辊总体结构与茎叶切碎刀具设计。采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、刀辊转速、刀辊离地距离为试验因素,打碎长度合格率、带薯率为评价指标,应用Design-Expert 8.0.6.1软件进行试验数据处理与参数组合优化,结果表明,各因素对打碎长度合格率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊转速、作业速度、刀辊离地距离;各因素对带薯率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊离地距离、刀辊转速、作业速度。在刀辊转速为1450r/min、作业速度为3.5～6.7km/h、刀辊离地距离为285～317mm时,打碎长度合格率大于90%,带薯率小于等于0.3%。本研究结果为马铃薯茎叶切碎机具作业质量和效率提升提供了设计理论与技术支持。     

全自动红薯杀秧机的设计与试验——基于Design-Expert8.0.6

红薯收获前的杀秧作业不仅可以提高收获效率,还能够提升红薯的品质。然而,目前我国所使用的各种红薯杀秧机普遍存在着带薯率高、打碎长度合格率差、土壤在护罩上黏着严重的问题,严重影响了红薯的产量与品质。为此,以现有的红薯杀秧机技术为基础,进行创新研发,解决以上几种问题。主要介绍了新型红薯杀秧机的各关键部位的设计,并通过机具作业速度、甩刀刀辊转速、垄上刀距垄台高度3种因素对新型红薯杀秧机的工作效果进行试验。结果表明:新型红薯杀秧机可以有效降低土壤黏着问题,当作业速度为4.5～6.0km/h、甩刀刀辊转速为1500～1600r/min、垄上刀距垄台高度为50～52mm时,实际打碎长度合格率在94.7%～95.5%之间,留茬高度在56.0～59.9mm之间,带薯率降低至0.15%～0.23%,符合红薯杀秧机的实际作业要求。     

马铃薯杀秧机的优化设计与分析

马铃薯收获前的杀秧处理对后期的收获效率及马铃薯品质有着非常显著的影响。为此,针对当前马铃薯杀秧机存在作业效率低、留茬高度不均匀及带薯率高等问题,设计了一款新型高效的马铃薯杀秧机。本机可根据不同地块、不同马铃薯品种的需要调节留茬高度,提高了后续收获的流畅性;刀具采用甩刀的形式并在杀秧轴上呈仿垄形分布,极大降低了带薯率及伤薯率。同时,对关键部件进行了有限元分析,结果表明:所设计的部件均满足强度要求。对样机进行了田间试验,试验结果表明:杀秧效率明显提高,留茬高度均匀,带薯率显著降低,均满足马铃薯的杀秧作业要求。本研究对提高马铃薯杀秧机的作业效率及后续收获效率、更好地适用于马铃薯的大规模收获具有重要意义。     

秸秆粉碎还田回收机刀辊工作参数的研究

通过理论分析和试验研究,对秸秆粉碎还田回收机核心部件刀辊的结构参数和运动参数进行了探讨,确定了甩刀的排列、机具静态下甩刀刀刃离地最小间隙和刀辊的转速,为研制一种无需借助风机即可完成秸秆粉碎还田作业,又可完成秸秆粉碎回收作业的机具提供了依据。     

秸秆切碎还田机甩刀的结构特点及其排列方式浅析

着重论述了目前我国秸秆切碎还田机具的研究现状,对国内几种还田机具所采用的甩刀进行了分析比较,探讨了最佳甩刀的排列密度和方式,并对秸秆的切碎还田机具的发展趋势进行了初步探讨。     

卧式香蕉秸秆粉碎还田机甩刀的设计与优化

甩刀是卧式香蕉秸秆粉碎还田机的重要工作部件,合理的结构和参数设计可改善整机的工作性能,减少机具振动,提高香蕉秸秆粉碎质量。通过应用Adams、Solidworks Simulation软件对刀辊进行模态仿真,对刀片的运动及受力进行理论分析,以确定刀片的最优的基本参数和排列方式。结果表明:刀片厚度为8mm、弯折角为1 3 0°时,刀片的变形量小,粉碎效果好;V字形排列方式能有效避免刀辊的共振,延长使用寿命。     

滑切去顶式甜菜打缨机的设计与试验

甜菜的打缨切顶是甜菜收获过程的重要组成部分,直接影响甜菜的收获质量,且切顶准确性的提高对于甜菜收获质量及收获效率有较大的促进作用。我国现有机型存在切顶效果不佳、打秧效果不好,以及作业效果比较单一等问题。针对上述问题,设计了一款新型的甜菜打缨机,在保证了甜菜打缨切顶质量的同时,又可以调整刀组之间的距离,提高了该机型的适应能力。该机打秧刀采用两种材质的刀配合作业,使打秧效果更好,且降低对甜菜的损害率;后部安装仿形切顶机构,改变传统的仿形方式,采用平行四杆仿形机构和滑切去顶的方式,使切顶效果更佳。该机型的设计为解决存在的问题提供了比较合适的方案,为进一步的研究奠定了基础。     

仿形弹性镇压辊设计与试验

针对保护性耕作条件下与大豆耕播机配套的镇压辊压实土壤不均匀、相关耕播机具纵向尺寸过长的问题,设计了一种仿形弹性镇压辊,采用弹性辐条结构,通过理论分析确定了镇压辊的主要结构参数:直径D=450 mm,宽度B=210 mm,弹性辐条数量n=12。利用ADAMS软件对镇压辊进行运动仿真,同时进行土槽试验,采用L9(34)正交试验,在土壤干基含水率为20%时,考察了仿形弹性镇压辊的弹簧刚度k、载荷F、作业速度v和土壤坚实度P对其镇压力波动的影响。通过ADAMS运动仿真,找到了各因素的最佳取值范围;通过正交试验,得到了各因素的主次顺序:载荷、弹簧刚度、土壤坚实度、作业速度,最优组合为载荷800 N,弹簧刚度5 N/mm,土壤坚实度15 k Pa,作业速度0.5 m/s,模拟仿真的结果与试验结果吻合很好。通过对比试验,得到仿形弹性镇压辊在垄台表面有一定倾角的情况下能更好地保证镇压的均匀性。