联合收获机谷物损失测量PVDF阵列传感器设计与试验

实时监测谷物收获时的损失率具有重要意义。采用聚偏二氯乙烯(PVDF)压电薄膜作为传感器敏感材料,设计了阵列式PVDF传感器及相应的信号调理电路,同时利用该传感器得到了籽粒损失的空间分布。分别选择3种不同含水率的水稻籽粒进行试验并给出了试验测试结果,结果表明不同含水率的水稻样品,传感器的测量误差均在     

PVDF型籽粒损失传感器研究探讨

通过研究总结国内外籽粒损失传感器普遍存在适应性差、价格高等问题,在国内首次提出PVDF型籽粒损失传感器的设计方案.通过研究PVDF材料的特性与应用现状,讨论了PVDF在籽粒损失传感器上应用的可行性及优势,并结合已有研究成果和相关PVDF压电薄膜传感器实验室制作工艺的文献资料,初步确定在实验室中利用PVDF 压电薄膜制作籽粒损失传感器的主要过程,为进一步设计、制作经济、实用的籽粒损失传感器提供理论依据和实践基础.     

联合收获机籽粒损失监测传感器性能标定试验

设计了由升降平台、升降驱动装置、给料装置、传感器安装平台等构成的籽粒损失监测传感器标定试验台;选取饱满小麦籽粒、不饱满小麦籽粒和不同长度茎秆等物料运用标定试验台对籽粒损失监测传感器在不同安装高度及不同安装角度情况下进行实验室内标定.室内试验表明,针对含水率不同的小麦样品籽粒损失监测传感器的测量误差能限制在4.8％以内;根据室内试验标定结果确定了籽粒损失监测传感器在监测夹带损失时的安装位置,田间试验表明,夹带损失最大监测误差为3.40％.     

水稻籽粒碰撞力学特性研究

根据水稻籽粒的物理特性建立了椭球体颗粒模型,采用离散元法模拟了籽粒与检测传感器碰撞力学过程.结果表明:对心碰撞时的峰值法向接触力Fn max随着曲率半径的增加而增大,偏心碰撞时籽粒将发生转动,Fn max随着法向重叠量的减小而减小;Fn max的差异随着粒径比γ的增加而增大,当y=3时峰值力比率η的最小值小于45％.斜碰撞时η的变化呈现出不对称特性,且η的变化范围也随之增大,当γ=3时η的最小值约为30％,接触力上升时间tr为14 ～ 26μs.采用PVDF压电薄膜作为敏感元件设计了检测传感器,并进行了水稻籽粒冲击力学试验.结果表明,在相同碰撞速度下,输出电压峰值在2～4V范围内波动,接触力上升时间tr为15～ 35 μs.     

小麦籽粒的压缩破碎试验研究

以五个品种小麦籽粒为试验材料,在材料力学万能试验机上进行压缩破碎试验,分析了在不同含水率、不同压缩型式下小麦籽粒的力学性质.试验结果表明:破碎负载随籽粒含水率的增加而降低;小麦籽粒在不同压缩型式下的破碎负载有显著差异,在同一含水率下,B型压缩时破碎负载最大,L型压缩时次之,H型压缩时最小;在同一压缩型式下,不同品种小麦籽粒破碎负载不同,其原因与籽粒的内部结构、形状等因素有关.     

玉米籽粒剪切破碎的试验研究

在微机控制的电子拉压试验机上,对辽北主栽玉米品种东单0号和富油1号的玉米种子籽粒进行了剪切破碎的试验研究,分析了在不同作用力、不同含水率下的玉米籽粒剪切特性.试验结果表明:玉米籽粒在不同侧面、不同方向加载的剪切力有显著差异;含水率不同时,剪切破碎载荷也不同,其原因与玉米籽粒的内部结构、玉米籽粒的形状等因素有关.研究成果对进一步研究玉米籽粒的力学特性、破碎机理、设计新型玉米粉碎机有重要的意义.     

玉米种子差速脱粒的单因素分析

为优化差速式玉米种子脱粒机脱粒系统的有关参数,进而降低玉米种子在脱粒过程中的损伤,以籽粒破碎率与未脱净率为主要性能指标,选取直辊转速、喂入量和籽粒含水率为试验因素,对差速式玉米种子脱粒机进行了单因素试验.分析结果表明:不同玉米品种的变化总趋势相似,都随直辊转速的增加而籽粒破碎率增加;直辊转速的增加在一定范围内对未脱净率有利;喂入量的增加会使脱粒效果变差,未脱净率增加; 籽粒含水率对破碎率的影响呈一元二次函数关系,籽粒含水率太大或太小对籽粒破碎率的影响都很大;随籽粒含水率的增加.籽粒未脱净率增加.研究成果为玉米种子差速脱粒的多因素综合试验提供了考察依据.     

玉米穗冲击特性的试验研究

在冲击试验台上,对辽北主栽玉米品种东单1号的玉米穗进行冲击特性试验研究,分析在不同方向作用力、不同含水率下玉米穗的冲击特性.试验结果表明:玉米籽粒含水率不同,冲击破碎率也不同;冲击部位不同,冲击破碎率也不同.其原因与玉米籽粒的内部结构、形状等因素有关.     

含水率对种子玉米脱粒性能的影响机理

为深入探明含水率对玉米种子脱粒的影响机理,以铁丹Ⅰ代一号等3个品种种子玉米为研究对象,进行了不同含水率下玉米种子籽粒破损强度、果柄强度和脱粒作用力等试验.试验结果表明,含水率对玉米种子脱粒的影响主要体现在籽粒破损强度和脱粒作用力两个方面:随着含水率的下降,玉米种子籽粒破损强度显著提高,因而脱粒时不容易破碎;脱粒作用力随...     

典型玉米种子籽粒的静压破损试验研究

利用微机控制的电子拉压试验机,对辽宁省主要玉米品种东单1号和富油1号种子籽粒进行了静压破损试验,测得玉米种子籽粒腹面、顶面和侧面的静压破裂时的力学特性,分析了不同品种、含水率、施压部位对玉米籽粒静压破损特性的影响.试验结果表明:含水率、压缩位置对玉米种子籽粒静压破损特性有明显的影响;玉米籽粒的内部结构、玉米籽粒的形状等生物学特性是主要影响因素.试验结果对进一步研究玉米种子籽粒力学特性与损伤机理、设计新型玉米种子脱粒机有重要意义.