鲜食玉米果穗收获机茎叶除杂装置设计

为解决鲜食玉米果穗收获中茎叶杂质较多问题,设计一种鲜食玉米茎叶除杂装置。确定关键部件主要结构和工作参数,阐述茎叶除杂装置总体结构及工作原理。通过分析果穗除杂装置清选除杂过程,确定影响其作业效果主要因素及其取值范围。以风机转速、动定刀重叠长度和物料输送速度为试验因素,以果穗含杂率和粉碎长度合格率为评价指标,得到不同条件下除杂装置结构参数与运动参数优化组合。结果表明,鲜食玉米茎叶除杂装置风机转速1 956～1 998 r·min~(-1)、动定刀重叠长度26.90～29.92 mm、物料输送速度0.59～0.83 m·s~(-1)时,相对应试验指标果穗含杂率为0.56%～0.59%、粉碎长度合格率为88.59%～89.27%,为鲜食玉米果穗收获机茎叶除杂装置设计生产提供理论指导。     

方草捆打捆机主要工作部件的日常维护

方草捆打捆机在农业收获中常见且常用的农业机械,主要应用于田间稻草、麦子、玉米等农作物的秸秆收割,完成农作物的收获过程。利用方草捆打捆机可以有效的完成田间草条的自动捡拾效果,通过输送、压缩成型,打捆、打结完成各方面的工序,将散落饲草打捆成规整的草捆,降低人力的使用和消耗,提升收割效率,这是现代农业机械收割的重要工作方式。方草捆打捆机在实际的机械运转操作中,需要对地面的草条进行捡拾处理,然后提升,输送喂入平台中。捡拾器对称位置放置输送器,将物料的两侧进行压缩处理。喂入过程中需要将堆积的物料填入到压捆室内部。利用活塞的作用,对物料进行压捆处理,保证压实效果。如果草捆长度无法达到实际长度,就需要采用打捆机进行离合器处理。在打捆过程中需要明确实际打捆推动的方式和方法,保证捆板可以下落到地面位置。     

多频往复冲压式秸秆制板均匀布料装置的设计与试验

秸秆人造板在热压成型过程中,物料分布均匀性直接影响到压缩效果,进而影响人造板的抗压强度和内结合强度等性能指标。多频往复冲压式秸秆制板是利用飞轮带动往复运动的冲头,将胶料混合物间歇性从模具中挤出成板的新型工艺。设计了一种用于该工艺秸秆人造板生产设备的均匀布料装置,通过搅拌器、分料器、挡板调节装置实现均匀布料和下料量控制。利用EDEM仿真软件,对工作过程中物料运动速度、下落位置以及物料均匀度进行分析。以物料质量变异系数为物料均匀度的量化评价指标,以分料轴转速、挡料板与分料器间距以及物料含水率为参数进行二次回归正交旋转组合设计,对影响布料均匀性的主要结构与工艺参数进行分析。结果表明:物料能够顺利通过布料装置,且形成一个稳定的落料区域,同时避免因物料下落速度过大而增加颗粒间作用力所引起布料不均现象的发生。当分料轴转速为24r·min-1,挡料板与分料器间距为3.5mm,物料含水率为20%时,物料质量变异系数为4.73%,可使布料效果达到最佳,压制成型的秸秆人造板力学特性达到相关标准。该研究对多频往复冲压式秸秆制板过程中物料均匀分布具有重要参考价值,对秸秆人造板生产以及质量提高具有重要意义。     

捆型秸秆运输存储参数的确定

以小麦秸秆捆的运输存储为例,结合玉米和水稻秸秆捆的运输存储,以秸秆捆的尺寸和密实度为指标,依据秸秆捆的运储特点,对秸秆捆的搬运次数、搬运强度以及码垛层数进行试验,通过试验结果的统计与分析,确定了秸秆捆运输存储过程中的技术参数.结果表明,秸秆捆的储运过程中,当搬运次数小于7次,码垛层数在6层以内时,能够很好的保持秸秆捆的完整性,秸秆捆的搬运次数应控制在7次以内,而秸秆捆码垛时码垛层数应在6层以内(长期储藏的以5层为最佳).该结果可用于秸秆捆运储过程中操作规范的制定.     

膜面清洁打捆自卸式残膜回收机的设计

针对甘肃省河西灌区玉米机械化收获作业后，部分秸秆残留附着在地面上，使得残膜难以回收且回收后含杂多，可利用价值低的问题，设计一种膜面清洁打捆自卸式残膜回收机。机具主要由悬挂装置、机架、传动装置、膜面清洁装置、起膜装置、捡拾喂入装置、打捆装置、卸膜装置和地轮组成，可同时完成膜面清洁、地膜捡拾与自动打捆卸膜作业。膜面清洁装置设计是在现有灭茬机构基础上，重新设计了灭茬甩刀的数量及在刀轴上的排列方式，并增加了秸秆输送搅龙，利用负压将切碎的秸秆输送到已作业地表；根据河西灌区的地形，对起膜铲的形状和入土倾角进行设计，取最佳入土倾角为23°；根据起膜铲的结构和排布，设计了偏心伸缩扒齿的排列方式；参照秸秆圆捆打捆机的设计，确定成捆室中转辊的数量为12根。田间试验结果表明:机具作业速度为1.39 m/s时，残膜拾净率为92.46%，含杂率2.15%，机具运行平稳，无故障出现，实现了膜土分离、膜杂分离，且地膜回收率高。     

方草捆打捆机主要工作部件的日常维护

正方草打捆机是牧草成捆收获机械,主要用于田间各种牧草和稻、麦、玉米等农作物秸秆的收获。它能将田间铺放的草条自动捡拾起来,通过输送喂入.压缩成型,打结捆扎等作业工序,把散装饲草捆扎成外形整齐规则的长方形草捆。在田间作业过程中,随着机器的运转,捡拾器弹齿将地面草条捡拾起来,并提升到输送到喂入平台。在捡拾器后方左右对称布置的螺旋输送器将物料自平台两侧推送到位于压捆室正前方的喂入口。喂入拨叉在其工作过程中将堆积在喂入口的物料填     

起伏管道中成品油携杂质的流动状态

针对成品油管道中存在的油携杂质流动问题,建立了成品油携水携杂质试验环道装置,研究了油携杂质的流动状态,并进行了油携水类比试验;采用大涡模拟方法对油相流场进行仿真模拟,分析了流场对杂质运动的影响。研究表明:油携杂质固液两相流型可分为颗粒流、移动床流及固定床流3种;颗粒加入量越少,油品流速越高,流型由移动床流向颗粒流的转换越快;杂质沉积点位于上倾段后的高点位置,此处管道下侧壁面边界层增厚,油流曳力减弱,二次流有利于杂质聚集;杂质是否在杂质沉积点沉积与油品流速有关,与颗粒加入量无关;类似于杂质颗粒,小体积水团也会在杂质沉积点沉积。研究结果为成品油管道的安全输送提供了保障。     

圆捆秸秆拆捆直燃热风炉工艺

圆捆秸秆拆捆直燃热风炉工艺,首先将打包的圆捆秸秆通过拆包机拆解成散状秸秆,再通过秸秆喂入输送机将散状秸秆进行一定程度的压缩,压缩后的条带状秸秆落在炉排上并随炉排进入炉膛燃烧,为干燥机提供一定温度的干燥介质.     

秸秆直注深埋还田机设计与试验

秸秆还田作为农作物秸秆的有效利用方式之一,能培肥地力,蓄水保墒。为了改善东北地区耕层变浅、犁底层上移、玉米秸秆产量大、后续处理困难等问题,设计了一种秸秆直注深埋还田机。该机由秸秆粉碎装置,输送装置、开沟装置和覆土装置组成,能一次性完成秸秆捡拾、输送和深埋等作业内容,可将地表秸秆埋至地下300mm土层中,满足打破犁底层,构建合理耕层,提高秸秆利用率的要求。该机输送装置中部安装卸料室,实现秸秆从两侧向中间聚拢并向下运动的效果。通过对输送装置分析得知,螺旋叶片设计直径315mm,螺距315mm,当螺旋轴转速为350～450r·min-1时,卸料效果良好。参考双翼铧式开沟器作业后的土壤截面设计了柳叶形直注铲,该铲底端秸秆出口设计成流线型柳叶状,铲横截面形状为椭圆形。通过分析计算得出直注铲设计高400mm、铲宽320mm、圆心角θ=60°时,铲横截面积为9.92×104mm2,满足卸料要求,同时能达到开沟破土并回填部分土壤的作业效果。以拖拉机前进速度、秸秆覆盖量和输送装置转速为因素,以秸秆还田率为指标,设计了正交试验。结果表明:拖拉机前进速度和输送装置转速对还田率影响显著,当前进速度为5km·h-1,输送装置转速为450r·min-1时,还田率为90.5%。该试验结果表明了机具作业性能符合设计要求,卸料室和直注铲的设计为秸秆还田机输送装置和开沟装置的优化设计提供理论和实践参考。     

4SJ-2型扇形秸秆捡拾装置的重要结构和试验结果的分析

4SJ-2型扇形秸秆捡拾装置是一种用以捡拾分段收获的秸秆的齿链式捡拾输送装置,该装置与4KZ-2000型自走式秸秆收割打捆机进行了配套试验。在试验过程中,对扇形秸秆捡拾装置的一些重要结构进行了反复的改进和完善,最终成功完成了本项目,实现了对物料捡拾干净,遗漏少,物料收集打击轻,损失少,输送均匀连续,可靠性好的要求。本文就结合试验过程发现的问题对该装置的重要结构和试验结果进行了分析,得出了基本参数之间的关系及对捡拾质量的影响,为捡拾器的设计提供了理论依据。     

生物质原料自动输送系统

主要针对粉末物料及成品颗粒的输送方式及工艺布局进行研究,从粉末物料的存储、破拱和运输过程等方面,对输送设备进行设计和试验.在进入成型机前,将秸秆类粉末物料的含水量调整到最适宜的范围并送入醒料仓内,后为将物料顺利送入料仓底部的输送绞龙内,在料仓的斜坡上加装了辅助落料装置,并对输送装置整体进行5次空载试验,完成最终装备研发设计,降低了生产成本和原料的损耗,减少了废料造成的空气污染,提高了原料的利用率,增加了收益.     

油菜后铺式割晒装置的设计

为解决油菜机械割晒中出现的铺放不整齐、不利于捡拾等问题,设计了输送带与输送链相结合的后铺式油菜割晒装置。该装置主要由拨禾轮、切割装置、输送装置、分离器和导向挡板等组成。确定了拨禾轮、输送装置、分离器等关键部件的结构参数,并对割晒装置进行了试验。结果表明,油菜后铺式割晒装置能顺利完成油菜的切割、输送、铺放。当拨禾轮转速为15 r/min,输送速度为1.05 m/s,前进速度为0.65 m/s时,测得铺条的平均铺放角度为24.4°,平均铺放厚度为53.5 cm,平均铺条宽度为95.4 cm。     

成型参数对有粘结剂成型玉米秸秆燃料密度与强度的影响

为探讨高钙粉煤灰复合粘结剂对玉米秸秆原料成型密度和强度的影响,采用闭式冲压成型装置对添加高钙粉煤灰复合粘结剂的玉米秸秆进行成型实验研究,分别考察压力、温度、粒度和含水率对成型燃料的影响,并给出了最佳的成型压力范围。结果表明:玉米秸秆在压力为32～50MPa的范围内,加热温度85℃,物料含水率在12%以下,平均粒度为2mm的颗粒,能实现较好的有粘结剂成型,密度和强度基本符合工业要求。     

双层平筛式半夏收获机设计与试验

针对丘陵山区地带半夏人工收获劳动强度大、效率低、收获期长、收获损失率高,而现有的根茎类收获机械直接应用于半夏时存在采收不彻底、分离效果不佳、二次除杂工作量大等问题的现状,结合种植农艺,设计一种半夏收获机。样机主要由挖掘装置、升运装置、筛分装置和收集装置组成。用解析法分析确定升运装置的升运速度,进而确定升运量和计算功率;分析筛面上半夏与土壤复合物竖直、水平运动的条件,确定偏心轮转速范围为530~753 r·min^-1,偏心距范围为15~25 mm;分析半夏从升运装置到筛面的运动特性,确定升运装置顶端距离筛面的高度为350 mm。用EDEM软件模拟筛分过程,验证参数选择的合理性。仿真结果表明:平筛频率为9 Hz、幅值为20 mm时,筛面复合物颗粒分布均匀;复合物可以完成后滑、前移和抛起运动,无淤积等筛分不畅现象;复合物颗粒跳动周期性明显,竖直方向总速度差别明显,所选参数符合筛分装置设计要求。半夏收获试验样机田间试验表明:当行进速度为0.5 m·s^-1、挖掘深度为83 mm、拖拉机输出转速为540 r·min^-1时,挖净率为97.3%,伤损率为3.51%,含杂率为4.97%,符合根茎类中药材收获机质量评价技术规范要求和样机设计要求。研究成果可为半夏收获机的设计与研制提供应用实例与技术参考。     

链板式对虾开背装置的试验研究

针对国内对虾开背设备短缺状况,研制了一种链板式对虾开背装置。以环渤海的南美白对虾为研究对象,在该装置上分别以2种不同输送姿态、2种开背刀具类型、3种输送速度进行开背效果的比较试验。试验结果表明:对虾以背部朝下头朝前的姿态、刀片类型为有齿圆盘刀、输送转速为150mm/s时开背质量到达最佳。该研究可以为对虾机械开背设备的研制提供参考。     

基于CFD-EDM耦合的气吸式红枣捡拾机气力输送装置仿真分析

为明确气吸式红枣捡拾机气力输送装置的运动特性,开展了气力输送装置气固两相流的模拟研究。基于气固两相流理论,分别建立了计算流体模型与离散元模型,通过计算流体力学与离散单元法(computational fluid dynamics-discrete element method)耦合求解,对红枣从气力输送装置入口到出口的运动状态、颗粒分布和气流场分布进行仿真分析,通过仿真优化试验探究清选箱箱体的设计并试验验证。结果表明：①多数枣撞击拦枣栅和挡枣板后被排出,少数残留于箱体中,少部分被拦枣栅卡住或通过拦枣栅;②箱体的分离室与沉降室易产生涡流现象,增大能量损失,通过拦枣栅的平均流速为17.85 m·s^-1,气流轨迹混乱;③优化后箱体内部气流轨迹沿箱体路径运动并减少涡流现象发生,通过拦枣栅的平均流速减小为6 m·s^-1,可降低红枣因自身动能过大而造成损伤;④优化后箱体的拐角内径为200 mm、箱体入口高度为65 mm时结构最佳;⑤样机试验结果与仿真试验结果较接近。上述结果说明,采用CFD-EDM两相流耦合技术对气吸式红枣捡拾机气力输送装置仿真是可行的,且通过优化箱体结构缩短红枣在气力输送装置中的输送时间、提高样机工作效率,该研究结果可为气力式红枣收获机气力输送装置仿真与优化设计提供参考。     

用于浆果微波泡沫干燥的打浆起泡机研制

设计了一种用于浆果微波泡沫干燥的打浆起泡机,该机可为浆果微波干燥提供预泡沫化物料,将其与连续带式微波干燥机配套使用,可实现浆果微波泡沫联合干燥流水线式生产.文中介绍了机器的设计要求,并对搅拌装置、出料装置、物料输送机构等主要组成结构进行了详细阐述.以浆果黑加仑为物料进行了性能验证试验,确定了机器的各运行参数,结果表明所...     

固沙装备插草圆盘前进速度与阻力关系分析

针对插草圆盘试验中存在偏载而导致的误差问题,采用离散元数值模拟和试验相结合的方法,对机械化铺设草方格过程中纵向插草圆盘在竖直方向插草阻力的影响因素及其影响规律进行研究,对草秆的运动规律进行理论分析,得到了单根草秆被插草圆盘滚动下压至最低位置的时间和相邻两根草秆开始运动时间差的计算公式,圆盘在1个运动周期内所接触的草秆数量,以及草秆在竖直方向的平动速度与圆盘前进速度的定量关系式。利用自行设计的土槽试验装置,进行竖直插草试验,对草秆转动的角速度与角加速度进行标定。利用离散元法建立插草圆盘插草的草秆-沙土三维模型,并仿真插草圆盘滚动插草的过程。仿真结果表明:1)对草秆运动的理论分析结果适用于插草动态过程离散元仿真;2)当圆盘前进速度在4～10cm/s区间时几乎不会影响竖直方向的稳态插草阻力;3)圆盘竖直方向插草阻力随着草秆铺设密度的增加而增大。本研究揭示了圆盘滚动插草过程中,草杆的运动规律与圆盘前进速度等参数间的定量关系,并在试验标定参数的基础上,得到了圆盘速度、草秆铺设密度对插草阻力的影响规律。     

基于高速摄像技术的气吸式排种器投种过程的分析

采用高速摄像技术拍摄气吸式排种器的工作过程,分析排种均匀性与水稻种子姿态的关系及影响种子姿态的因素,找出影响排种均匀性的因素.结果表明:水稻芽种在气吸式排种盘上有3种吸附姿态,以种子沿长轴方向被吸附为正常并占大多数;通过对图像分析并结合流场分析,得出影响排种均匀性的主要因素是种子在排种器上的吸附姿态,而影响种子吸附姿态的因素是吸孔的数量和气室内气体的压力.高速摄像技术用于排种器工作分析可以发现许多排种器在高速运转时的现象,对完善排种器设计、提高排种性能具有实际应用价值.