改进型烟秆拔秆粉碎机机架轻量化设计

研制了一种集烟秆拔秆、输送、粉碎和收集作业为一体的改进型烟秆拔秆粉碎机,且机架是影响整机质量和功率消耗的关键部件之一.为减轻机架质量和分析其动态特性,以机架为研究对象,建立机架有限元模型并进行静应力分析.在有限元分析的基础上,采用拓扑优化和基于遗传算法的多目标优化方法对机架进行轻量化设计,并以机架轻量化设计后的参数进行...     

烟秆拔秆破碎机机架轻量化设计与随机振动疲劳分析

为优化自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机质量及作业功耗,探究随机振动对整机疲劳寿命的影响,采用基于遗传算法的多目标优化、振动试验和基于功率谱密度(PSD)的随机振动疲劳计算等方法对机架进行轻量化设计和疲劳寿命分析.首先通过振动试验获得典型测点的加速度功率谱密度,再将其作为随机振动载荷添加到有限元中进行随机振动响应分析,最后...     

一体式烟秆拔秆破碎机振动测试与分析

自行研制的一体式烟秆拔秆破碎机存在振动较大、噪音严重、工作质量及可靠性不能令人满意等问题,要解决该问题首先需研究机器系统的振动影响因素。为此,采用DH5925动态信号测试系统对怠速和满油门条件下拖拉机发动机空载、整机空载及田间拔秆实载作业的5种工况下该机的8个测点处的振动进行了测试与分析,得到相应的振动时域特性和频谱特性分布规律,以寻找主要因素。试验结果表明:整机在全油门空载工况下由发动机引起的振动频率为153. 23Hz,破碎机、对辊传输结构、拔秆刀辊引起的激振频率分别为48. 34、27. 5、4.88 Hz,且田间拔秆作业时整机各测点的振动幅度达到2. 65、3. 05、2. 42、2. 99、2. 73、2. 5、2. 81、2. 13 m/s2,相比空载下振动幅度明显增大,这表明拖拉机发动机不平衡燃烧力矩及二阶不平衡惯性力、拔秆刀辊、对辊传输机构及破碎机的回转运动是拔秆破碎机振动的主要原因。对振源部件与机架连接处的减振结构优化,可为降低该机振动的整机结构优化和二代样机设计提供依据。     

棉花拔秆机械的引进试验与改进

我省海涂棉花种植的农艺特征是:套播、畦窄、沟深、行窄、适度密植。棉花生长株高茎粗、根系发达、枝叶繁茂。棉秆收获期集中在10月下旬至11月上旬,对未开棉蕾拔后还要日晒吐絮,收取残余花絮。拔秆工序历来依靠人工完成,在棉花生产整个过程中属于劳动强度大、工作效率低、费用支出多的作业项目。从1996年起,我们开展了棉花拔秆机械的试验改进与     

一体式烟秆拔秆破碎机工作参数优化与试验

针对现有烟秆拔秆设备拔秆效率较低、结构功能单一等问题,研制了一种能实现烟秆拔起、抓取、输送、清理及破碎等作业功能的一体式烟秆拔秆破碎机。为得到该机具的最优工作参数组合,选取了机组行进速度、刀辊转速和对辊转速3个因素进行单因素试验和Box—Behnken中心组合响应面优化试验,建立漏秆率和破碎粒径合格率为响应指标的数学模型,分析各影响因素对评价指标的响应规律。优化结果表明:机具最优工作参数组合为行走速度0.37m/s、刀辊转速140r/min、对辊转速551r/min,此时烟秆漏秆率为4%,破碎粒径合格率为9 3.8%。该研究结果可为样机拔秆破碎作业时工作参数的选取及机械传动式二代样机的传动比设计提供依据。     

烟秆拔除机的设计仿真与试验研究

针对烟田中烟秆的拔除难度大、拔除效率低等问题,采用三维建模软件Solid Works设计了一种新型烟秆拔除机,拔秆装置由一对不同旋向的笼状鼓形旋刀组成,可一次性完成拔秆、除土、平垄及覆盖杂草等作业;同时,利用机械系统动力学分析软件ADAMS对拔秆装置进行运动学仿真。仿真结果表明:机具作业轨迹曲线稳定,1个时间周期内沿X轴方向(机具前进方向)的位移变化量为400.5mm,验证了机具结构设计的合理性,且符合实际作业情况。田间性能试验表明:机具的通过性良好,作业效率为0.42hm2/h,烟秆断蔸率为1 0.2%,附土率为15.6%,效果远远优于人工拔除作业。     

一体式烟秆拔秆粉碎机设计与仿真

依据烟秆回收农艺要求,设计了一种一体式烟秆拔秆粉碎机,主要由拔秆刀辊、输送对辊、粉碎机构和液压传动系统4部分组成,可一次性完成烟秆的拔起、输送、清理及粉碎抛送等作业,并对烟秆拔秆粉碎机关键部件进行了设计。采用掘蔸式拔秆刀辊结构,确定了拔秆刀辊弯刀参数和弯刀的4n±2最优数列双螺旋线排列,减小了工作阻力,提高了拔秆效率;设计了具有不同齿形状和转速的多级输送对辊,实现了烟秆的抓取、清理和稳定输送;采用液压传动系统设计,简化了传动系统的复杂性,实现了各工作机构的无极调速,为得到拔秆粉碎机的最优工作参数组合及功率分配奠定了基础;最后,对拔秆刀辊进行运动仿真及分析,验证了拔秆刀辊参数设计的合理性。该机适应性较好,能减少烟秆综合利用的预处理环节,促进烟秆的高效综合利用。     

拔秆粉碎一体化烟草拔秆机设计与试验

针对丘陵山区土壤黏重导致现有烟秆拔取装备作业效果差,烟秆拔取后无后续处理等问题,基于烟叶种植农艺要求和丘陵山区烟田特点,创新设计了一种对辊双螺旋组合式烟秆有序拔取装置。根据烟秆的相关物理参数,对拔取过程中烟秆进行受力分析,以此优化拔取装置双辊轴的设计以及安装位置,实现烟秆有序拔取。创新设计一种烟秆横向有序输送后粉碎归集装置,阐述了其工作原理,利用Creo三维软件对整机进行三维建模,并制作了样机。在实验烟田进行了烟草拔杆机性能试验,试验结果表明,所设计的拔取粉碎一体化烟草拔杆机能够满足烟秆拔取以及粉碎要求,平均烟秆拔取率为95.8%,平均拔秆效率为2亩/小时,从而验证了烟草拔秆机理论分析与设计的准确性及合理性。研究结果可为丘陵山区烟草拔秆机研究提供参考。     

烟秆拔秆机刀辊参数优化与试验

针对烟秆拔秆机存在拔秆作业能耗高、工作不稳定、刀辊受力不均等不足,对其核心工作部件刀辊的结构参数和工作参数进行优化与试验研究。首先,对刀辊旋耕刀切土轨迹、沟底不平度、切土节距、拔秆入土深度和旋耕速比进行了理论分析,并结合刀辊拔秆工作原理和拔秆农艺要求,确定了拔秆机刀辊较优参数设计组合为:拔秆机前进速度v_m=0.3 7 m/s,切土节距S=1 0 0 mm,旋耕速比λ=8,刀辊转速n=1 1 0 r/min。其次,对影响刀辊工作质量和功率消耗较大的旋耕刀参数及排列进行了研究,包括旋耕刀侧切刃、正切刃、正切部弯折半径、工作幅宽及刀辊回转半径等,得到适合于反转拔秆的旋耕刀参数为:螺线起点的极径ρ_0=1 6 3 mm,螺线终点的极径ρ_n=2 4 0 mm,螺线终点的极角θ_n=3 1.8°,弯折半径r=3 0 mm,旋耕刀幅宽b=3 0 mm,并提出了旋耕刀在刀辊上的4n±2最优数列双螺旋线排列法。田间作业试验表明:刀辊拔秆作业质量较好,性能稳定,设计合理。     

烟草拔秆机物流过程虚拟试验

为了研究烟草拔秆机的拔秆切蔸过程,利用PRO/E和ADAMS软件对烟草拔秆机的整机及其关键部件进行运动学和动力学仿真,分别对扶起装置、夹持拔秆装置、切蔸装置等关键技术进行虚拟试验,研究了各个部件收获烟秆时的物流过程。结果表明,虚拟样机能够顺利实现烟秆的扶起、拔取、切蔸等工序,为烟草拔秆机的进一步设计研究提供了参考。     

烟秆弯曲与压缩特性试验

为设计烟秆拔取、切割、粉碎和夹持机构,需知道烟秆的某些物理特性,为设计提供设计参数。以收获期烟秆为试验对象,在SANS-CMT6104微机控制电子万能试验机上进行了弯曲、压缩试验。试验结果表明:烟秆抗弯模量平均值64.74MPa,标准差为3.49MPa;最大抗弯强度平均值40.77MPa,标准差1.33MPa;压缩弹性模量平均值为10.41MPa,标准差为4.53MPa。烟秆的最大抗弯力为1668.51N,最大抗压力为2366.87N,最大抗压应力对应的应变值为16.09mm。     

一种烟草拔秆机切碎装置的设计研究

为了充分利用烟秆资源在烟草拔秆机上设计了烟秆切碎装置使烟秆在田间拔秆的同时将烟秆切碎装袋,文章实际情况出发,设计了一种与烟草拔秆机配套使用的小型圆盘式双滚筒切碎装置,对该切碎装置的主要技术参数进行了设计,确定了比较合理的结构参数和工作参数。     

我国烟秆清理机械现状与发展建议

我国烟秆清理仍主要采用人工方式,费时费力,且效率低。随着农业机械化的持续推进,烟秆清理机械的研发项目越来越多,但仍存在许多亟待解决的实际问题。基于此,课题组分析了国内外烟秆清理机械发展现状,当前国外的烟秆清理机械技术较为先进,不仅工作效率高,而且还朝着多功能、自动化、信息化方向发展;我国烟秆清理机械按照功能的不同可以分为普通烟草拔秆作业机械和烟草拔秆粉碎作业机械,并举例分析了两类机械的结构以及工作原理。研究发现我国烟秆清理机械发展存在烟秆清理机械结构不合理、价格过高、研发基础较弱、烟区种植规模较小、不同地域对机械需求差异大等问题,并针对存在的问题提出了严格规范农艺要求、大力研发自走式多功能烟秆清理机械、加大农机购置补贴力度、促进烟草种植规模化等措施建议,以促进烟田清理机械化发展,并为烟秆清理机的进一步研究和开发奠定基础。     

齿盘式拔棉秆机的仿真设计与运动分析

以市场上现有的齿盘式拔棉秆机为基础,采用SolidWorks三维设计软件设计了棉花秸秆拔秆机,建立仿真模型,结合COSMOS/Motion、COSMOS/Work和Simulation对所设计的拔棉秆机进行了机构运动分析,模拟了拖拉机前进与拔取部件旋转复合运动的余摆线轨迹,分析了单个点的运动轨迹分量,力图为齿盘式拔棉秆...     

花生拔采机的设计与仿真制造

花生是一种具有良好的食用、药物及食疗价值的农作物,需求量极大。其拔采工作在个体农户中是以人工的方式进行,工作量和劳动的强度都是十分巨大,且单人的劳动效率不高。为此,设计了一种名为花生拔起机的机械,并将运用UG、Adams及Matleb对该机械进行改进设计与仿真分析。同时,对试制实物机械进行试验,以保证机械工作的可靠性及生产作业的效率。在设计过程中,针对花生在播种过程中的直线误差问题,该机械具有较好的适应性,达到了拔采的多自由度与大范围的目的,实现了花生拔采工作的半机械化。     

棉花拔秆清膜旋耕机研究设计

介绍了 棉花 拔秆清 膜旋 耕机的 结构 和工作 原理 ;对起拔 机构 、拨禾机 构、搂 耙器 设计进 行了 分析。通过对 该机研究 与设计 ,解决 了现实 生产 实践中 存在 的一些 问题 ,并在一 机多 用上进 行了 新的创 新。     

整秆式甘蔗联合收割机整机物流设计与仿真

阐述了整秆式甘蔗联合收割机物流通道的总体设计方法,给出了物流通道的主要设计参数,结合机械系统虚拟样机,分析软件Admas对整秆式联合收割机甘蔗输送过程进行仿真分析,并进行试验验证。结果表明:采用腹挂中置式的物流通道结构能使甘蔗顺利进入通道,且可以充分利用收割机底盘的空间,对甘蔗收割机的小型化有较好的作用;综合考虑剥叶机构、后续甘蔗切段机构以及集蔗器的尺寸对输蔗过程进行分析,证明输蔗通道的倾角在15°左右比较合适。     

基于CATIA的烟秆清理机机架模态分析

烟秆清理机是烟农处理残留烟秆的重要设备,共振不利于其正常工作。文章首先对烟秆清理机机架进行CATIA三维建模,然后导入到模态分析平台进行模态分析。通过模态分析,得出烟秆清理机机架前10阶模态的固有频率和模态振型,并与其额定工作时的频率对比,探讨烟秆清理机机架在额定工作时是否会产生共振。     

锤片式粉碎机锤片的设计与研究

叙述了锤片式粉碎机的结构及工作原理,设计出锤片的形状及尺寸。研究认为锤片的厚度应为2-5mm。提出了锤片排列方式原则,确定了锤片末端速度的范围。对锤片的材料及热处理方法也进行了研究。     

不同因素对烟秆颗粒压缩成型影响的试验研究

由于烟秆颗粒压缩成型与一般常见秸秆物料的压缩不同,因此通过自制压缩模具和100T硫化机对粉碎后的烟秆颗粒进行了压缩成型试验,分析了不同粒度大小、不同喂入量和不同成型压力对粉碎后烟秆颗粒压缩成型块压缩密度、松弛密度和松弛比的影响。研究结果表明:成型压力对烟秆压缩成型的影响十分显著,增大成型压力是改善压缩块性能最有效的方式;其次是粒度大小,粒度越小越易压缩成型,但粒度太小有可能会影响烟秆颗粒的下一步处理;而喂入量对烟秆压缩成型的影响并不显著,但鉴于喂入量对实际生产的重要性,其作用机理仍需进一步研究。