弧形挑膜齿残膜清理滚筒运动分析

对弧形挑膜齿残膜清理滚筒的结构、工作原理和主要工作部件进行了研究,对弧形挑膜齿的运动轨迹方程进行分析,建立残膜相对弧形挑膜齿的运动微分方程,讨论机组前进速度、滚筒转速等因素对拾膜性能的影响,通过弧形挑膜齿残膜清理滚筒实地测试,证明该机构设计合理,残膜回收率可达85％。     

弧形挑膜齿残膜清理滚筒主要部件的强度分析

阐述了一种弧形挑膜齿残膜清理滚筒的结构、工作原理和主要工作部件，运用有限元分析软件对残膜清理滚筒的主要部件进行了强度分析，并对整机进行了实地试验测试，证明该机构设计合理，残膜回收率可达85％以上。     

基于SolidWorks的残膜清理滚筒的运动仿真

弧线往复式挑膜滚筒(后文简称"滚筒")是耕前残膜回收机械的典型机构。提出了一种基于SolidWorks及其Motion插件的滚筒运动仿真方法,对残膜回收机具的结构设计起到了指导作用。应用SolidWorks三维设计软件创建滚筒三维模型,运用软件集成的Motion插件对作业机具前进速度、滚筒的转速、挑膜齿尖空间运动曲线进行运动仿真,得出残膜回收机的相关工作参数。通过分析,讨论在同等深度和相同前进速度的前提下滚筒转速与残膜捡拾率的关系。运用SolidWorks滚筒的三维建模及运动仿真,验证滚筒结构设计的合理性,为SolidWorks及Motion插件在残膜回收机具设计中的应用提供参考。     

弧型齿残膜捡拾滚筒捡膜的机理

对弧型齿残膜清理滚筒捡膜齿的轴向排列、滚筒转速、捡膜齿运动轨迹和各相关参数进行分析研究,初步找出弧型捡膜齿满足要求的排列布置、滚筒转速和合理的入土深度,确定了残膜回收机具的运动参数λ范围,为残膜清理滚筒的设计提供了理论依据。试验表明,所设计的残膜回收机具运动参数是合理的,在保证膜土分离效果好和较高残膜捡拾率的前提下可显著提高工作效率。     

链条式烟田地膜回收机设计研究

烟草地膜栽培技术的推广应用大幅度提高了烟草产量,但残留在土壤中的地膜对土壤造成了严重的白色污染,烟草地膜回收问题亟待解决。为此,针对残膜白色污染问题,采用农机农艺相结合的方法,研究设计了链条式烟田苗期地膜回收机。详细介绍了收膜机的总体结构及主要工作部件挑膜、起膜、送膜和卸膜的设计原理。试验表明,传动比和挑膜弹齿倾斜角度是影响挑膜、输送卸膜效果的重要因素,为烟田苗期地膜回收机的设计提供了理论基础。     

影响滚筒式残膜回收机作业质量因素分析

以滚筒式残膜为例,分析了地膜质量、土壤含水率、挑膜滚筒结构参数及设备作业速度对残膜回收质量的影响。针对影响因素,从提高地膜质量、加强设备及工艺、确定机具工作参数等方面提出了提高残膜回收质量的对策。     

残膜回收机弧形挑膜齿的研制与应用

通过对65Mn,T8,40Gr和45等钢种的热处理工艺、金相组织及机械性能的研究,研制出了经济适用的残膜回收机弧形挑膜齿.结果表明,40Cr和65Mn钢的淬透性及硬度比45和T8钢高,并且65Mn钢的相对耐磨性最高.用45钢制作的弧形挑膜齿如果热处理工艺制定得科学合理,完全可以满足使用要求.     

基于有限元分析法的棉田残膜回收机松土齿结构改进

松土齿是残膜回收机的重要工作部件之一。为此,针对以往残膜回收机松土齿易变形的情况,在SolidWorks Simulation中对松土齿结构进行有限元分析,找出松土齿受力时超出许用应力的区域,提出改进意见。同时,对修改后的松土齿重新进行有限元分析,结果表明:新的结构在尺寸和质量上没有大幅提高,而安全系数大大提高。采用新结构松土齿的残膜回收机在实际使用中,松土齿未见变形现象,且降低了收膜滚筒的故障率。     

钉齿滚筒式残膜回收机关键部件的设计与研究

地膜覆盖技术的广泛推广与应用极大地促进了我国农业现代化的发展,但残留在土地中的地膜在自然条件下极难降解,给农业可持续发展带来巨大危害。为此,针对目前残膜回收机回收率难以达标的问题,设计了一种钉齿式残膜回收机,介绍了残膜回收机的总体结构参数及工作原理,重点对钉齿滚筒进行运动学分析,推导得出钉齿滚筒的运动学方程及不漏捡残膜所满足的参数条件。同时,运用ADAMS对钉齿滚筒的钉齿运动轨迹仿真,得出了滚筒转速、机具行进速度及钉齿周向相邻角度对残膜回收机工作效果的影响。     

基于摆线运动的残膜捡拾机构设计与试验

为解决现有残膜捡拾机构捡拾效果不理想、单次捡拾率低、结构复杂和故障率高等问题，设计了挑膜齿做摆线运动的残膜捡拾机构。通过机构分析和田间试验，确定残膜回收机的作业速度为4～7km/h,捡拾机构转速为60r/min,挑膜齿的入土深度为100mm,周向挑膜齿数为4根，夹角呈90°,总共34齿，轴向齿距为150mm。当转动速度为60r/min时，工作部件工作状态最佳。研究结果可为今后残膜回收机捡拾机构的改进设计、性能提升提供参考。     

链齿式残膜回收与驱动耙联合作业机的设计研究

针对于传统残膜回收机功能单一、田地作业次多的问题,设计了一种驱动耙与残膜回收联合作业机,并建立了作业机的三维模型。介绍了该作业机的主要结构及工作原理,分析了挑模机构挑膜弹齿的运动轨迹;通过理论计算得出挑模机构的轮转速比λ为4～6范围最佳,挑膜弹齿的最佳入土角度为45.2°;对膜土分离板的结构进行设计与分析,得出膜土分离板与水平面的最佳倾角为40～45°。试验表明:当作业机前进速度1.5m/s、挑模机构的轮转速比λ为5时,弹齿入土深度选取10～11cm,挑模机构的挑膜率达84%,符合设计要求。     

棉秆集条与残膜回收联合作业机设计

介绍了棉秆集条与残膜回收联合作业机的工作原理及其基本结构,重点对传动系统与棉秆集条系统和残膜回收系统间的传动关系进行分析,通过对残膜回收系统中的挑膜机构进行详尽分析得出挑膜滚筒上凸轮参数的优化组合.样机试验效果表明,该联合作业机原理上可行.     

马铃薯地表残膜回收机的设计

为解决马铃薯残膜不能回收而造成的"白色污染"难题,设计了一种带有捡膜扒齿装置的凸轮伸缩齿滚筒式的马铃薯二次捡膜残膜回收机。拖拉机动力输出轴与减速器输入轴通过万向节连接,带动收膜机前进,在凸轮的作用下捡膜齿转动至下方伸出捡膜、转至上方缩回脱膜。脱模滚筒与滚筒外壁进行挤压摩擦帮助脱掉残膜,并由脱膜叶轮将残膜拨送到集膜箱;捡膜扒齿组将漏掉的残膜二次捡拾,达到增加残膜回收效率的目的。     

弹齿式残膜回收机参数优化及试验

针对国内外残膜严重污染环境、残膜回收机捡拾率不高及卸膜存在问题,设计了一种弹齿式残膜回收机装置,并阐述了其整体结构和工作原理。根据理论分析及前期试验确定结果,以机器前进速度、卸膜轴与挑膜轴的速度比、挑膜弹齿入土深度为试验因素,残膜捡拾率与卸膜率为目标值,利用Design-expert数据处理软件对其目标值进行响应面优化分析,其影响目标值的显著顺序为:机器前进速度卸膜轴与挑膜轴的速度比挑膜弹齿入土深度。试验验证结果表明:当机器前进速度v=1.60m/s、卸膜轴与挑膜轴的速度比u=4.3、挑膜弹齿入土深度h=36.00mm时,残膜捡拾率为88.2%,卸膜率为92.5%,试验值与优化结果的相对误差分别为1.57%、1.80%,均小于5%。试验结果可为残膜回收捡拾机械的设计提供理论依据。     

弹齿式残膜回收机捡拾装置改进设计与试验

针对弹齿式残膜回收机捡拾装置与地面接触不充分造成残膜回收率低的问题,通过增设起膜部件,重置拾膜弹齿排布,改进了残膜捡拾装置结构。通过对田间覆膜特点和残膜在起膜杆齿上移动条件进行分析,确定了起膜杆齿入土角范围及排布方式。对拾膜弹齿进行运动学和动力学分析,确定了其在残膜捡拾过程中的运动方程和运动轨迹,并确定了残膜不漏挑的条件。依照Box-Benhnken试验设计原理,以机具前进速度、起膜杆齿入土角、输膜链耙转速为试验因素,以残膜回收率和残膜含杂率为响应值,通过回归分析和响应面分析,建立了机具前进速度、起膜杆齿入土角、输膜链耙转速与残膜回收率和残膜含杂率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明：各因素对残膜回收率的影响由大到小为：起膜杆齿入土角、机具前进速度、输膜链耙转速;各因素对残膜含杂率的影响由大到小为：输膜链耙转速、起膜杆齿入土角、机具前进速度。应用Design-Expert软件的寻优功能对回归方程进行优化求解,结果表明：当机具前进速度为5.21km/h、起膜杆齿入土角为30.8°和输膜链耙转速为236r/min时,残膜回收率最大值为91.4%,残膜含杂率最小值为3.21%,田间验证试验表明该参数下残膜回收率为91.2%,残膜含杂率为3.1%,理论值和试验值误差小于3%。     

基于SolidWorks的残膜捡拾滚筒3D设计及运动仿真

应用SolidWorks软件对残膜捡拾滚筒进行3D设计和装配,并运用COMSOS/Motion在滚筒不同的转速、捡拾齿组数及入土深度等参数下对滚筒进行了运动仿真,得出捡膜齿运动轨迹,初步寻找出了弧型捡膜齿满足要求的排列布置、滚筒转速和合理的入土深度等工作参数,为残膜回收机具的设计提供了理论依据.     

基于SolidWorks的残膜捡拾滚简3D设计及运动仿真

应用SolidWorks软件对残膜捡拾滚筒进行3D设计和装配，并运用COMSOS／Motion在滚筒不同的转速、捡拾齿组数及人土深度等参数下对滚筒进行了运动仿真，得出捡膜齿运动轨迹，初步寻找出了弧型捡膜齿满足要求的排列布置、滚筒转速和合理的人土深度等工作参数，为残膜回收机具的设计提供了理论依据。     

卷膜式残膜回收机的设计

设计了一种卷膜式残膜回收机。分析了其整体结构和工作原理,对主要工作部件如残膜齿和卷膜辊等进行设计,并对残膜齿的动力学特性进行分析。该残膜回收机适用于棉花、大蒜、豆类和马铃薯等经济作物的地膜回收,收成的膜成卷,无二次污染。      

弧形扎膜钉齿设计与试验弧形扎膜钉齿设计与试验

为研究弧形扎膜钉齿设计合理性和作业可靠性的问题,采用理论分析的方法研究弧形扎膜钉齿在土壤中的受力情况,并基于Ansys有限元分析软件对其进行模态仿真与静力学仿真,最后根据田间试验结果验证设计与仿真试验的合理性。通过理论分析可知,弧形扎膜钉齿结构参数和机具牵引力对其在土壤中运动时的受力情况影响显著;通过对弧形扎膜钉齿的模态分析可知,其1阶固有频率为788.15 Hz,远大于外界激励频率,弧形扎膜钉齿不会发生共振;通过对弧形扎膜钉齿的静力学分析可知,弧形扎膜钉齿的最大变形为6.705 8 mm,最大应变为3.889 2×10-3 mm/mm,最大等效应力为466.27 MPa;通过田间试验结果表明残膜回收机的残膜捡拾率均值为58.53%,脱膜率均值为98.14%,弧形扎膜钉齿的设计达到预期目标,工作满足实际作业要求,强度也满足实际工作需求。本研究可为新型残膜回收机的设计提供基础。     

卷辊式耕层残膜回收机设计与试验

针对耕层残膜老化严重、力学性能差,残膜与土壤混合造成耕层残膜回收拾净率低、含土量高等问题,提出了一种旋耕起抛膜土混合物、弹齿顺向旋转捡膜、逆向旋转卸膜的主动回收方法。设计了卷辊式耕层残膜回收机的整体方案,实现了起膜、卷辊正转捡膜、反转卸膜、集膜的功能。对起膜装置、捡膜装置、正反转机构及卸膜装置等关键作业部件进行设计与参数计算,获得在弹齿机械力作用下,将混合物内的残膜有效钩、挑分离出来的临界条件。运用ANSYS和SPH(Smoothed particle hydrodynamics)耦合方法,构建弹齿捡拾残膜过程的数值模拟计算模型,获得捡膜过程中残膜所受的最大应力及变形,分析了弹齿捡拾残膜的有效性。样机验证试验表明,当起膜刀转速为213.75 r/min、捡拾滚筒转速为43.75 r/min、卷辊正转捡膜转速为131.27 r/min、卷辊反转卸膜转速为167.86 r/min、卸膜轮转速为43 r/min时,卷辊式耕层残膜回收机表层拾净率为82.6%,深层拾净率为71.1%,试验结果符合国家与行业标准的要求,能够从膜土混合物中有效回收耕层残膜。