基于Pro/E的茎叶类蔬菜有序收获机设计

针对目前茎叶类蔬菜收获铺放难、强度大的实际问题,研制了一种茎叶类蔬菜有序收获机,实现了茎叶类蔬菜收获的有序切割、有序输送及有序收集。为此,论述了收获机的基本结构和工作原理,分析确定了切割装置、输送装置、收集装置等关键部件的主要结构及关键参数;应用Pro/E的参数化设计功能建立收获机各零部件三维实体模型,通过约束装配完成虚拟样机设计,进行模型仿真验证。验证结果表明:所研制的茎叶类蔬菜有序收获机结构合理、轻简、新颖,各零部件之间不存在干涉现象,能满足茎叶类蔬菜有序收获的要求,提高了生产效率,为茎叶类蔬菜有序收获要求提供了一种解决思路。     

大蒜联合收获机夹持输送机构的设计与分析

针对现有大蒜联合收获机夹持输送机构存在的生产效率低、可靠性差等问题,设计一种柔性夹持输送机构。根据机具性能要求和大蒜的生长环境特征,阐述了夹持输送的结构和工作原理,通过对大蒜在夹持输送过程中的力学特性分析,确定了结构参数和技术参数。所设计的柔性夹持输送机构倾斜角为25°,输送带为B型双联带,夹持高度距离地面162mm可调,生产效率为0.2~0.5hm^2/h。该研究对大蒜可靠输送、降低伤蒜率、减少大蒜输送损失、提高大蒜联合收获机整机性能具有重要意义。     

三垄六行花生有序铺放收获机的设计与试验

花生是我国主要的经济作物，两段式收获模式因更能保证花生产品质量已成为主流的花生收获方式。为此，针对现有花生挖掘铺放机挖掘阻力大、壅土堵塞、果土分离不清、机具幅宽小导致收获效果差及作业效率低等问题，研制了一种三垄六行花生有序铺放收获机，主要由扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、有序铺放装置、动力系统和机架组成，可实现对花生的高效挖掘、输送、去土和有序铺放，大幅提高作业效率，达到0.9hm²/h以上。通过田间试验研究前进速度、夹持输送链条转速和花生植株夹持位置对花生收获损失率、破碎率、埋果率的影响，结果表明：在1.0m/s的前进速度、260r/min的夹持输送链条转速下，夹持位置为根部以上60mm时，收获质量最佳。     

4HT-2花生条铺收获机的研制与试验

围绕国内花生的种植模式和农艺要求,结合国内已有的花生收获机械,并借鉴国外先进的花生收获机型,为解决当前国内存在的花生收获效率低、劳动强度大等问题,研制出一种高效简洁的新型花生收获机。该机主要由挖掘装置、夹持输送装置、碎土装置及有序铺放装置等部分构成,配套动力16kW,可依次实现花生的挖掘拔取、夹持输送、抖土去土及有序条铺等作业,可有效提高花生收获效率,降低劳动强度,节省人力投入。田间试验表明:该机作业性能良好,埋果率2.0%,破碎率1.0%,含土率20.0%,生产率0.30~0.50hm2/h,各项指标均符合花生收获机作业质量标准(NY/7502-2002),满足实际生产要求。     

夹持输送技术在蔬菜收获机械中的应用

阐述了夹持输送技术与装置在蔬菜收获机械中的重要性,对夹持输送装置的典型结构、蔬菜受力、运动和驱动系统等进行详细分析。介绍了夹持输送技术与装置在典型胡萝卜收获机和甘蓝收获机中的应用实例,探讨蔬菜夹持输送技术与装置的发展趋势。该研究可为国内蔬菜收获机械的设计、研发提供借鉴和参考。      

环保自走式芦蒿有序收获机的研制与样机试验

根据芦蒿收获农艺要求,针对芦蒿机械化收获效率低、成本高、工序复杂的实际问题,设计了一种实现芦蒿有序切割、有序输送、有序收集的环保自走式收获机。介绍了该机的基本结构和工作原理,对夹持输送装置、转向装置和切割装置等关键部件进行结构设计与参数分析,确定了整机电池动力容量为48V/100Ah、输送倾角θ为30°、割茬高度可调范围为40～400mm以及各驱动电机的型号等。田间试验表明:设计的芦蒿有序收获机结构合理、操作简便,平均作业速度可达0.84m/s,前进速度可达6m/s,喂入量0.62kg/s,作业效率0.23hm2/h,能一次完成芦蒿有序切割、有序输送、有序收集作业。作业质量满足行业标准以及后续生产要求,有助于设施农业机械化发展。     

半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计与研究

半喂入式联合收获是目前花生收获的主要方式之一,其夹持输送装置作为半喂入花生联合收获机关键部件,对整机作业性能影响尤为重要。针对花生联合收获机夹持输送装置作业稳定性差、花生植株输送归集拥堵等问题,设计了一款半喂入花生联合收获夹持输送装置。该装置采用“挖拔组合”作业方式,结合花生的种植农艺和实际作业速度,完成花生植株夹持输送作业。通过对夹持输送作业进行运动学和仿真分析,确定影响夹持输送装置的影响因素,并通过单因素试验得到其取值范围：夹持输送速度为0.8～1.1 m/s,夹持装置倾角为25～35°,夹持高度为150～200 mm。研究结果为半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计提供了理论依据。     

4FZ-140型自走式亚麻拔麻机的研制

针对亚麻收获条件复杂、人工拔麻劳动强度大、费用高、效率低和收获时间长等生产实际,研制了适应亚麻机械化收获的4FZ-140型自走式亚麻拔麻机,重点解决了快速有序无损伤拔麻技术、柔性夹持输送及放铺技术,研究了分禾机构、拔麻台、铺放装置结构和技术参数.经田间试验和生产考核表明,研制的自走式亚麻拔麻机具有操作简便、工作可靠、拔取亚麻铺放有序以及能收获倒伏严重的亚麻等显著特点.     

自走式木薯收获机的设计

针对目前我国木薯机械化水平低、人工收获费时费力、效率低等问题,设计了自走式木薯收获机。收获机由履带底盘带动,主要由挖掘装置、夹持输送装置、土薯分离装置和传动系统等组成,能一次性完成木薯挖掘、夹持输送、薯茎分离及去土收集等工序;夹持输送机构能有效降低挖掘阻力,降低了机器动力要求;收获过程耗用人工少,显著提高了生产效率。该设计可为木薯收获机械的深入研究和发展提供参考。     

一种新型大蒜收获机的研究设计

针对我国大蒜收获机械结构设计复杂、生产成本较高等问题，设计了一种新型大蒜收获机。生产试验和性能测试表明：收获机的作业质量和性能指标参数符合设计指标要求，具有在田间作业中铲子头铲入、土壤和大蒜铲起、输送筒输送、土壤和大蒜分离、收集卸料等农艺功能。试验结果表明：收获机解决了同类机具结构设计复杂和生产成本高、收获机和拖拉机不易分离使用、收获机传动结构复杂和维修不便、人工捡拾和装袋运输等问题，提高了作物收获效率和质量，且性能稳定、可靠性高、作业成本低、结构简单、易于制造，具有较好的推广应用价值。     

小型高效根茎类中药材收获机的研制与试验

针对山西省丘陵山区中药材收获中存在的收获效率低、劳动强度大、整机的可靠性低、适用性差等问题,研制了小型高效根茎类中药材收获机。分析了机具的结构和原理,并进行了性能参数试验,旨在推动丘陵山区中药材机械化收获规模化应用。     

薯类收获提升输送装置研究现状与展望

随着农业生产机械化水平提高,薯类收获的重心从分段收获转变为联合收获。薯块提升输送技术是薯类联合收获机研发的关键技术之一,从而要求薯类联合收获机在收获过程中有适宜的提升输送速度,薯块在一二级输送带的传递过程中有合理的缓冲角度,提升输送机构的刮板有理想的倾角。为此本文在分析了根茎类作物一级输送、二级输送和多级输送的三种输送形式的基础上,阐述了国内外薯类收获提升输送装置的研究现状,并借鉴了立式环形输送、螺旋输送、夹持输送和振动输送等先进技术,依据现阶段研究情况对提升输送装置未来的发展进行展望。薯类收获提升输送技术研究与优化设计,对提高机械化收获薯类具有重要意义。     

多槽连续自动收获机设计及切割刀具优化

玉米果穗分配器是玉米收获机中剥皮机的重要组成部分,直接决定了玉米果穗的分配效果和剥皮胶辊的使用寿命。针对设施蔬菜收获劳动强度大和成本高等问题,结合目前我国设施蔬菜收获的机械化和全自动化程度低的现状,设计了一台多槽连续自动收获机,可实现设施蔬菜聚拢拔起、夹持输送、根茎切除全自动一体化收获。首先,阐述了设施蔬菜收获机整机结构设计及工作原理,根据成熟蔬菜的几何参数完成了关键机构的设计;然后,探索通过离散元的方法进行切割过程仿真试验与分析,搭建了刀具-蔬菜摩擦因数测试平台,对刀具与蔬菜根茎间的动、静摩擦因数进行测量,最终建立了离散元蔬菜切割模型。进行样机试验并结合正交试验方法对刀具的结构及运动参数进行优化,结果表明:切割刀具所对应的最佳结构及运动参数为双刀片距3mm、刀片转速800r/min、辅助固定刀片刀尖角度18°。     

大葱夹持力分析与力学特性试验研究

针对现有大葱收获机夹持输送机构出现夹断大葱、无法拔起大葱及输送过程中大葱掉落等问题,设计了一种对称式柔性夹持输送机构。采用力学模型分析了大葱所需要的夹持力,并通过大葱拔起试验对力学模型进行验证;然后利用电子万能试验机对大葱茎秆进行拉伸试验和压缩试验,同时利用回归分析的方法分别研究了大葱茎秆直径与拉断力、压断力之间的关系。结果表明:大葱收获所需要拔起力远远小于大葱茎秆的拉断力,所需要的夹持力也远远小于大葱茎秆的压断力,故在收获过程中不会出现大葱被拉断或被夹断的现象。该研究结论能够为大葱收获机夹持输送机构的研制提供理论依据。     

对行式油菜薹有序收获机设计与试验

针对油菜薹机械化有序收获装备缺乏的问题,设计了一种对行式油菜薹有序收获机,完成油菜薹对行、夹持切割、柔性输送、有序铺放等收获环节。阐述了收获机整机结构和作业过程,根据切割、输送和铺放过程中油菜薹的运动学和动力学分析,确定了单圆盘切割器、夹持输送装置和导流板等部件的结构和运行参数,解析收获机参数对切割损伤率和铺放角变异系数的影响规律。研制对行式油菜薹有序收获机样机,以机器前进速度、切刀转速、输送带速度和导流板倾角为试验因素,以切割损伤率和铺放角变异系数为评价指标开展四因素三水平Box-Behnken田间试验。利用数据分析软件Design-Export 10建立试验指标与因素之间的二次多项式回归模型,分析各因素对试验指标的影响规律;求解切割损伤率和铺放角变异系数优化模型,得出最优参数组合为：机器前进速度0.5 m/s,切刀转速910 r/min,输送速度0.75 m/s,导流板倾角49°。验证试验表明,较优参数组合条件下切割损伤率为4.95%,铺放角变异系数为9.55%,与预测值之间的相对误差小于5%,能够满足油菜薹有序收获需求。     

基于柔性夹持的青菜头收获机设计与试验

为解决西南丘陵山地青菜头机械化收获问题,结合青菜头生物特性和农艺要求,设计了一种具有柔性夹持功能的小型青菜头收获机。阐述了整机结构与工作原理,并对样机关键部件进行了结构设计和理论分析,柔性夹持装置初始间隙为60mm,最大允许通过青菜头直径为150mm,分析得到夹持输送带速度为0.37m/s、所需最大夹持力为38.04N;对割台架的仿地形能力和结构动力特性进行了分析,可得该结构允许地形起伏度为50mm,在安装割刀位置振幅最大,前5阶固有频率为115.63~783.60Hz,远大于发动机和地形产生的激励频率,因此不会发生共振现象。田间试验结果表明,切割及夹持输送机构运行平稳、振动小、切割有力、夹持力度适中;切割成功率为89.5%,青菜头损伤率为10.8%,实际工作效率为0.035hm2/h,各项性能指标基本满足设计和农艺技术要求。     

4GDS-1.0型秧草收获机的研究和开发

为实现秧草机械化收获,提高收获效率,避免汽油机动力作业时带来的二次污染问题,在研究秧草的种植模式、生长特性和秧草力学切割性能基础上,设计的4GDS-1.0型秧草收获机采用清洁能源锂电池为动力,可一次性完成秧草的收割、拨禾、输送、收集等作业工序。田间试验结果显示,样机的收获效率达0.17hm2/h,最小漏剪率1.9%,满足秧草的收获收集一体化作业要求,同时,也为其他叶菜类作物机械化收获作业机具研制提供参考。     

打捆式大蒜联合收获机的研发与试验

针对国内大蒜收获现状及大蒜收获机机械落后的情况,研制了打捆式大蒜联合收获机。介绍了打捆式大蒜联合收获机的主要结构、工作原理和技术参数等。运用Solid Works建立样机的三维模型,对挖掘装置、柔性夹持输送装置、定量打捆装置等关键部件进行了进一步研究。通过对整机的田间试验,结果表明,打捆式大蒜联合收获机的损失率为2.3%,伤蒜率为0.4%,成捆率为97%,均满足技术要求,同时确认了样机的结构合理性与质量可靠性。     

多功能根茎类作物联合收获机设计与试验

简述了多功能根茎类作物联合收获机的整体结构配置、工作过程、技术特点以及关键部件结构设计等.整机主要由动力底盘、扶禾装置、挖掘装置、清土装置、夹持输送装置、摘果装置、清选系统和集果系统等组成.摘果装置采用可互换的滚筒式分离机构和圆盘割刀式分离机构,可用于花生、大蒜、洋葱等多种根茎类作物的联合收获,实现一机多用.花生、大蒜试验结果表明:花生果实损失率2.3%,埋果率0.3%,摘果破损率0.4596,果实清洁度99%,漏摘损失率0.4%,整机可靠性系数96.2%;大蒜果实损失率3.0%,漏收损失率0.5%.果实碰伤率1.5%.     

木薯收获机夹持输送机构设计与力学分析

针对现有挖拔式木薯收获机夹持输送机构出现夹持掉带掉薯、夹持对中困难及木薯茎秆难以进入夹持输送机构等问题,研究设计了夹持输送机构。该机构采用拉簧安装在移动杆凹槽内,移动杆与机架间为移动副连接的方式夹紧木薯茎秆,并将其与摇杆与机架间为转动副连接的方式进行了对比分析。结果表明:移动副连接使拉簧的拉力全部提供为夹持力,无拉力损失,夹持力最大;同时,自动调节带间距,夹持牢固。根据土薯生物环境特性,设计了夹持轮、带轮、夹持带、张紧装置和导向装置等主要结构,并对各结构进行了分析,确定了主要结构参数。根据木薯块根拔起时的速度分解图,建立了块根拔起时的力学模型,且通过分析推导得到了夹持输送机构对块根的拔起力和对茎秆的夹持力计算公式。该研究对于快速拔出、输送薯块、减少薯块损失、降低伤薯率、提高挖拔式木薯收获机整机性能具有重要意义。