高留茬玉米秸秆复式割台粉碎还田装置设计与试验

为了在玉米摘穗的同时,将秸秆上半部分回收作饲料,下半部分实现高质量粉碎还田,在4YZQ-2B1型穗茎兼收玉米收获机割台的下方增加了锯盘式玉米秸秆粉碎装置,通过对圆锯片运动及切割机理等的分析,利用ADAMS对此复式割台进行了参数优化和运动分析,并在Pro/Mechanica中,对锯盘刀轴进行了有限元模态分析,得到其固有频率。确定采用平面锯身整体式横截圆锯片,直径为180~380mm,厚度分为1.2、1.5、2mm 3种,锯片间距为50mm,齿形为等腰三角斜磨齿,齿高为7.5mm,两刀辊中心距为760mm。高留茬玉米复式割台田间试验结果显示,当机组的作业速度为2m/s,刀辊转速为850r/min时,秸秆粉碎长度合格率为92.14%,留茬高度平均值为52.18mm,均满足秸秆还田机作业标准,能够对玉米秸秆离地粉碎,减轻了刀具的磨损、提高了玉米秸秆还田质量。     

秸秆粉碎型玉米收获机割台结构简析

秸秆粉碎还田型玉米收获机割台主要针对东北地区寒地籽粒玉米收获研制,采用可啮合回转精密切碎三辊式玉米摘穗装置,摘穗时同步实现精细切碎秸秆,还田效果好,省去了传统秸秆还田机二次作业.     

可回收粉碎秸秆的玉米收获机

我国首台全割幅玉米联合收获机的变形产品——可用于秸秆粉碎回收的4YD-3A型玉米收获机，最近在北京通过新产品样机鉴定，同时被批准获得3项国家专利。     

玉米收获机割台砍劈式茎秆粉碎装置设计与试验

在保证玉米秸秆粉碎长度合格率的前提下,为了增加茎秆的破碎程度、加快秸秆还田后的分解速率,基于玉米茎秆的力学特性,设计了一种可以安装在玉米收获机割台下方的茎秆粉碎装置。通过理论分析得到影响粉碎效果的作业参数和结构参数,选取茎秆粉碎装置的刀轴转速、安装角、刀尖倾角为试验因素,以秸秆粉碎长度合格率和秸秆破碎率作为评价指标,进行了单因素及二次正交旋转组合试验。采用响应曲面法对试验结果进行分析,运用Design-Expert软件的多目标优化算法进行参数优化。结果表明:各因素对秸秆粉碎长度合格率的影响程度由大到小依次为:刀轴转速、刀尖倾角、安装角,各因素对秸秆破碎率的影响程度由大到小依次为:刀轴转速、安装角、刀尖倾角;该装置最优参数组合为:刀轴转速1 090 r/min、安装角41°、刀尖倾角83°。田间验证试验表明,秸秆粉碎长度合格率和秸秆破碎率分别达到90.21%和85.78%,远高于目前甩刀式茎秆粉碎装置的作业效果。     

玉米秸秆粉碎装置结构、运动参数对粉碎性能的影响

玉米秸秆粉碎装置的功耗过大是实现玉米联合收获机小型化的瓶颈。试验表明：合理选用动刀、定刀、包角等参数的组合，可以显著降低功耗；直刀式动刀配切碎定刀喂入性能较好，在较低速度时就能达到较高的合格率，功耗也相对较低。     

玉米收获机立式割台的研究

玉米收获机割台是收获机的核心,本文介绍了立式割台结构选择、结构设计,能够实现玉米秸秆完整保留．同时便于实现秸秆捡拾机械化。     

4YZ-4型自走式玉米收获秸秆粉碎一体机的设计

介绍了 4YZ-4型自走式玉米收获秸秆粉碎一体机的动力选配及传递方式、摘穗割台、输送机构、剥皮机、秸秆粉碎机构等设计研制过程.     

玉米收获机苞叶粉碎装置的设计与仿真

为了研究玉米收获机苞叶粉碎机理,设计了一种苞叶粉碎装置。该装置主要由卷入滚筒、粉碎横向动刀、传动机构、定刀、粉碎纵向动刀、纵向动刀安装座、动刀动力传送机构、粉碎滚筒传动轴和粉碎箱体等组成。运用Pro/E和ADAMS软件对玉米苞叶粉碎装置进行了仿真分析,仿真结果表明:苞叶卷入过程中,在苞叶开始与卷入滚筒接触时受力逐渐增大,在卷入的过程中自身产生了滚动、翻转和滑移的现象;苞叶粉碎过程中,在苞叶开始与粉碎滚筒接触时先被横向刀片进行切断,然后继续被纵向动刀进行纵向切碎;在粉碎的过程中自身产生了翻转、滑移和跳动的现象。     

东方红-4YD-1玉米收获机的开发研制

为东方红小型轮式拖拉机设计了配套用单行玉米收获机。介绍其主要参数的确定 ,分析了主要工作装置的工作原理 ,提出了改进措施。     

秸秆铺放式玉米收获机设计

阐述了秸秆铺放式玉米收获机的设计思想和设计原理,介绍了整机、传动系统及主要工作部件的结构设计及技术特点。设计了秸秆铺放器,给出其二级传动方案,最大限度地简化了传动路线,降低了功耗,提高了传动的可靠性。该机可一次性完成摘穗、果穗输送、剥皮、集箱和秸秆切碎成条铺放等工作。田间试验和检测证明,该机符合国家相关标准,并通过了山东省农机试验鉴定站和科技成果鉴定。      

双行玉米联合收获机割台装置的设计及应用

为解决在丘陵山区使用的小型双行玉米联合收获机上带穗玉米植株立姿输送的问题,分析了其收获原理,利用自制割台性能试验台验证了在选定的参数下,该割台装置在室内台架试验中具有较好的收获性能。同时,完成了在小型双行玉米收获机上的配置并进行田间试验。试验结果表明:该割台装置输送质量可满足收获需求并对倒伏状态的玉米植株具有较好的适应性。     

折叠式玉米收获机割台的试验

为解决割台幅宽增大与道路通过性之间的矛盾,对折叠式玉米收获机割台进行试验,验证了折叠割台液压系统、传动轴和螺旋输送装置的离合机构。通过生产试验和检测证明,折叠机构灵活可靠,试验样机主要技术指标符合国家相关标准,为解决玉米收获机割台折叠技术提供了技术方案和应用实例。     

玉米收获机板式摘穗割台损失率和断茎秆率优化试验

基于有效降低玉米收获机板式摘穗割台的损失率和断茎秆率,寻找拉茎辊转速、割台高度和机器前进速度3个作业参数的最优匹配值,应用SAS软件对3因素进行了响应面设计和分析,并结合ANSYS软件分析玉米秸秆在拉茎辊中径向压缩和弯曲变形。研究结果表明:在搜索半径为1时,损失率岭脊分析的最大和最小响应值为5.19%和2.36%,损失率和断茎秆率的回归模型决定系数分别为0.84和0.9;断茎秆率岭脊分析的最大和最小值分别为14.3%和10.3%。与长轴方向相比,短轴方向的压缩极容易把玉米秸秆掐断,导致秸秆堵塞在割台上的概率增大。试验结果为玉米机械化收获技术的发展提供了理论基础。      

玉米收获机拉茎辊的改进设计

针对摘穗板-拉茎辊组合式摘穗装置在玉米收获过程中存在的问题,对拉茎辊进行改进设计。改进后的拉茎辊叶片轴采用无缝钢管经模具拉伸成型,整个叶片轴是一体的,叶片棱面为圆弧结构,并且将叶片轴后端与销轴连接的卡槽尺寸加大,加装金属耐磨套。该改进方案解决了传统拉茎辊易开焊、振动大、寿命短等问题。利用Solid Works软件对改进后拉茎辊进行有限元分析得知:应力和最大应变主要分布在拉茎辊后端的U型槽内,最大位移分布在叶片棱上,都在材料的变化范围内,改进方案合理。     

玉米茎秆切断装置对比

对玉米茎秆切断-喂入一体化技术进行研究,分析了往复刀式、甩刀式和圆盘刀式3种玉米茎秆切断装置的优缺点,提出我国玉米收获过程中,需要大力发展茎秆先切断再喂入技术,重点研制推广装有圆盘刀式秸秆切断装置的玉米收获机。      

穗茎兼收型玉米联合收获机的设计与试验

通过对现有玉米联合收获机的研究分析,确定了立辊式摘穗、立式切刀和立式灭茬的方案。此方案能完成玉米茎秆切断和夹持喂入摘穗辊摘穗,再经切碎辊刀切碎茎秆,茎秆切碎后由抛送装置抛送入车,留茬由灭茬装置粉碎还田。     

玉米穗茎兼收割台切碎装置参数优化

针对玉米穗茎兼收割台的需求,设计了一种横置滚筒式茎秆切碎装置,并对其切碎性能及割台摘穗性能进行了试验研究。通过对切碎装置工作原理的分析,确定在拉茎速度与切碎滚筒转速比值一定的条件下,以机器作业速度、动刀切割前角、切碎滚筒转速为自变量,以玉米果穗损失率、籽粒破碎率、籽粒损失率、茎秆平均切段长度和几何标准差为试验指标,利用Box-Benhnken Design中心组合试验设计原理,进行了3因素3水平正交旋转组合田间试验,利用Design-Expert软件对试验结果进行了响应面分析和回归分析,得到试验指标与试验因素间的数学模型。试验结果表明：机器作业速度和切碎滚筒转速与5个试验指标有二次非线性关系,动刀切割前角仅与茎秆平均切段长度、几何标准差有二次非线性关系,因素的交互项中仅机器作业速度与切碎滚筒转速的交互项对籽粒破碎率、茎秆平均切段长度有显著影响。对切碎滚筒转速进行圆整,得到最优参数组合为：机器作业速度为1.35m/s,动刀切割前角为52°,切碎滚筒转速为1350r/min,此时果穗损失率为1.1%,籽粒破碎率为0.23%、籽粒损失率为0.74%、茎秆平均切段长度为30.73mm、几何标准差为1.28。与田间试验结果对比可知,回归模型有很好的可靠性。将最优组合试验结果与优化前的参数组合（机器作业速度为1.11m/s,动刀切割前角为53°,切碎滚筒转速为1657r/min）得到的结果进行比较可知：优化后较优化前果穗损失率降低0.4%,籽粒破碎率降低0.784%,籽粒损失率降低1.318%,茎秆平均切段长度缩短12.20mm,几何标准差减少0.34。优化后试验指标低于标准规定的指标值,满足设计要求。     

自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为有效解决我国现有技术玉米联合收获机没有多功能玉米秸秆综合利用功能的缺陷,满足不同地区和用户对玉米秸秆利用的不同需求,实现玉米联合收获机的大范围跨区作业,设计了4YZD-4型自走式多功能穗茎兼收玉米联合收获机。该机采用板式摘穗单元组成上层果穗收获台,滚筒式切割器、秸秆输送铺放搅龙、浮动单双辊混合压送机构组成下层秸秆收获台,秸秆切碎还田装置和抛掷装置与整机底盘独立安装,能一次性完成玉米果穗收获、果穗剥皮和集箱,玉米秸秆切割、集条铺放、切碎还田、切碎回收、旋耕灭茬的联合作业功能,为我国大中型玉米穗茎兼收联合作业机械的研发提供了技术依据和应用实例。     

三行自走式穗茎兼收玉米联合收获机的设计与试验

为促进我国黄淮海地区秸秆资源的有效利用,通过对黄淮海地区玉米收获机械化现状和玉米秸秆处理方式的调查研究,设计了一种自走式穗茎兼收玉米联合收获机。该机由上下两层割台组成,上层收获果穗,下层收获秸秆,通过田间试验,该机的主要技术性能指标达到国家标准规定,已通过部级鉴定并获准推广。