甜菜联合收获机分离输送装置设计与试验

为解决甜菜联合收获机分离输送过程中甜菜块根含杂率高、损伤率高的问题,设计了一种六行甜菜联合收获机的三级分离输送装置,阐述了该装置的主要结构及工作原理,并确定关键参数。通过对分离输送过程中土壤、甜菜的运动学分析及甜菜在碰撞过程中的能量分析,确定了影响甜菜含杂和损伤效果的主要因素及各因素的试验取值范围。以拨送板转速、杆条式链筛输送速度和橡胶尾筛倾角为试验因素,以含杂率和损伤率为试验指标,进行二次回归正交旋转组合试验,利用Design-Expert 8.0.6软件对试验结果进行分析,得到试验因素与各指标的回归方程。通过响应面分析各因素对评价指标的影响规律,得出优化参数组合为：拨送板转速100.0r/min、杆条式链筛输送速度1.4m/s和橡胶尾筛倾角39.0°。验证试验结果表明,经过三级分离输送后甜菜含杂率为3.4%,损伤率为2.6%,各项指标均符合国家行业标准要求。     

根茎类作物收获机分离部件的设计和研究

根茎类作物收获机分离部件采用栅条式升运链和栅条托盘及倾斜式出料口,可减少对根茎类收获物的破损。提高分净率。     

长根茎中药材挖掘机分离装置的设计与试验

为了提高长根茎中药材挖掘机的分离性能，对现有分离装置的种类及性能的对比分析，设计了一种振动栅条式分离装置，对其结构及工作原理进行理论分析，确定其主要参数：分离装置栅条面倾角α=20°，纵向栅条长度L=1100mm，挖掘宽度B=1400mm，栅条的横向间距T=80mm，栅条的纵向间距P=100mm。田间试验证明：药材的损失率为3.4%，伤药率为1.3%，机组生产率为0.17hm2/h，各项指标均达到标准，能够满足长根茎类中药材收获的技术及农艺要求。     

拨辊推送式马铃薯收获机设计与试验

针对杆条输送链式小型马铃薯收获机存在果土分离效果差、明薯率低、破皮率较高等问题,设计了一种拨辊推送式马铃薯收获机。对该收获机推送式输送分离装置的作业机理进行了研究,分析确定了输送分离装置的结构和工作参数。以机组作业速度、拨辊转速、拨辊组提升高度为试验因素,明薯率、破皮率为试验指标进行三因素二次正交旋转组合试验,运用DPS数据处理软件进行回归方程显著性分析,优化得出最佳因素组合为:机组作业速度1.0 m/s,拨辊转速60 r/min,拨辊组提升高度150 mm,明薯率为99.01%,破皮率为1.24%。与普通输送分离装置对比试验结果表明:拨辊推送式马铃薯收获机在提高明薯率方面效果明显,在降低破皮率方面略有改善。     

板蓝根收获机组合筛面摆动式根土分离装置设计与试验

针对板蓝根收获机作业根土分离率低、根茎伤损率高等问题,设计了组合摆动式板蓝根根土分离装置,阐述了该机整体结构及工作原理。结合板蓝根种植模式及板蓝根收获机的作业要求,通过对筛分过程中组合式筛面根土复合体的动力学分析,确定了影响根土分离效果的主要因素及其取值范围。以根土分离率和根茎伤损率为评价指标,以筛面倾角、曲柄转速、曲柄半径为试验因素,进行二次回归正交旋转组合试验,建立了试验因素与评价指标之间的回归模型,分析了试验因素对评价指标的影响,对组合摆动式板蓝根根土分离装置的结构与工作参数进行优化,结果表明,在筛面倾角为14.94°、曲柄转速为440 r/min、曲柄半径为19.95 mm时,模型得到的根土分离率为97.19%,根茎伤损率为2.66%。对优化后的数据在相同条件下进行田间验证试验,结果表明,根土分离率为96.09%,根茎伤损率为2.75%,满足板蓝根根土分离要求。在相同条件下进行田间对比试验,结果表明,筛条-筛板组合式筛面根土分离性能优于全筛条式筛面和全筛板式筛面。     

振动式侧铲根茎类药材挖掘机的设计与试验

针对现有根茎类中药材收获时存在牵引阻力大、根土分离差的等问题,设计了一种振动式侧铲根茎类药材挖掘机,主要由栅条铲装置、侧铲装置、连杆装置、抖动压切装置及升运器等重要部件等组成.对关键装置进行运动和受力分析,确定了关键结构和运动参数.对样机进行了田间试验,结果表明:整机在运行过程平稳可靠,无壅土现象;当挖掘深度为460m...     

马铃薯收获机输送链仿真分析与参数优化

针对马铃薯收获机收获作业提出的更高要求,对马铃薯收获机输送链进行仿真分析和参数优化。通过分析,马铃薯横切面半径越大,在输送过程中越不稳定,在不发生漏薯的情况下,增加相邻栅条的距离可以提高马铃薯输送的稳定性。基于ADAMS对输送链不同水平夹角下的马铃薯滚动进行分析,马铃薯滚落速度变化与输送链倾角有关,在倾角≤30°时,马铃薯滚落速度能够达到稳定状态而不会继续增加,为马铃薯输送链的设计提供依据。建立马铃薯薯土分离效果与输送装置参数的关系,通过分析和试验的方式设计了主从驱动轮的中心距h为1 500 mm、输送链倾角β为25°、提升高度为634 mm的输送链,能够实现马铃薯的输送分离作业。      

自走式三七收获机设计与试验

针对丘陵山区三七收获时费工费时、无机械化等现状,设计了一种以柴油机为动力的自走式三七收获机。该机主要由挖掘铲、刮土机构、升运器、拍土机构、收集箱等组成,利用解析作图法对挖掘铲进行分析,确定了三七和土壤混合物顺利通过挖掘铲的铲刃夹角为96°;对升运器运动学分析得出升运器的倾角为25°时三七与土混合物的破碎率最高;以升运速度、振动分离筛振动频率、碎土轴的转速为试验因素,以伤根率、收净率为评价指标进行二次旋转正交组合试验。试验结果表明：试验因素对评价指标影响由大到小依次为振动分离筛振动频率、升运速度、碎土轴转速,当升运速度为0.78m/s,振动分离筛振动频率为10Hz,碎土轴转速为2.5r/s时,伤根率、收净率分别为1.6%、96.32%。以影响因素的最优参数组合进行验证：试验得伤根率、收净率分别为1.6%、96.8%,与计算结果一致,且符合农艺要求的收获指标。该研究为产品级的三七药材收获机的设计提供了技术参考。     

残膜回收机拾膜卸膜机构运动分析及实验

根据搂草机滑道弹齿机构设计了杆齿式残膜回收机,对机构运动进行了仿真分析和正交试验。运用仿真分析得出杆齿末端的运动轨迹和不同速比下杆齿末端的加速度曲线,并利用土槽台架试验系统,对影响机具拾膜率及卸膜率的行进速度、速比(机具行进速度与杆齿轴转动线速度比)、杆齿入土深度3个主要因素进行了正交试验。试验结果表明:速比的变化对机构拾膜率的影响程度大于机具行进速度和杆齿入土深度的变化,当机具行进速度为0.85m/s、速比为1.5、托膜铲入土深度为50mm时,杆齿式拾膜机构、卸膜机构的拾膜率和卸膜率均达到优水平。     

基于离散元法和TRIZ理论的薯土分离机构优化

为改善我国甘薯收获机的作业效果,降低伤薯率,提高明薯率及工作效率,本文以杆条式薯土输送分离机构为研究对象,基于离散元法建立仿真模型,以杆条升运器线速度、倾角、振幅为变量,利用EDEM对机构进行单因素仿真分析;以甘薯所受碰撞法向力和输送效率为指标参数,分析仿真结果。得到薯土输送分离机构最优工作参数:线速度为2.1 m/s,倾角为18°,振幅为10 mm。以线速度为变量进行单因素田间试验,试验结果表明,线速度为2.1 m/s时,机具作业效果较好,与仿真结果相符,证明了利用离散元法对薯土输送分离机构作业过程进行仿真模拟的可行性。为解决薯土分离过程中伤薯不可控的问题,进一步降低甘薯的损伤率,增强输送分离过程稳定性,本文结合TRIZ理论对伤薯问题进行分析,并提出两段式薯土输送分离机构。通过仿真模拟验证,结果表明两段式输送分离机构作业效果明显优于原输送分离机构,一段作业机构平均减损率高达73.9%,二段作业机构平均减损率达11.0%,验证了两段式输送分离机构的可行性及TRIZ理论的创新性。     

深根茎中药材收获机夹持带转速自动控制系统

我国现有的深根茎中药材收获机械简易,工作效率低,作业质量差,成为中药材种植业发展的一个瓶颈。为此,以AT89 C52单片机为控制核心,以开关传感器为检测手段,结合自动控制原理设计了深根茎中药材收获机夹持带转速自动调节系统。该系统能使夹持带转速实时跟踪机器作业速度变化,从而大大提高了药材的收获效率,降低了药材损失率和破损率。室内土槽试验表明,此控制系统达到了预期设计要求。     

浙贝母收获机升运链式分离装置设计与试验研究

针对丘陵山区浙贝母人工收获方式劳动强度大、工作效率低和生产成本高等问题,课题组借鉴国内外地下茎块收获机研究发展现状,对浙贝母收获机升运链分离装置进行了设计。根据分离装置的运动特性和分离装置上贝土混合物的运动状态,确定了分离装置相关参数范围。以挖净率和破损率为试验指标,以机具前进速度、升运链倾角、振动器振幅为试验因素进行田间试验。通过田间试验结果分析,对相关参数进行优化。试验结果表明：机具前进速度为0.75 m/s,升运链倾角安装为22°,振动器振幅为60 mm时,浙贝母收获机挖净率为96.05%,破损率为3.52%,证明了样机的正确性和准确性。     

遥控自走式三七收获机设计与试验

设计了一种遥控自走式三七收获机,与现有三七收获机相比,采用前喂入式收获,减少了损伤率,且体积小,作业效率高,符合三七大棚、小地块种植作业需求,满足三七种植农机与农艺相结合要求,可同时完成挖掘、夹持、拍土、根茎分离及收集等功能。遥控自走式三七收获机主要由机架、挖掘部分、夹持运输部分、拍土部分、根茎分离部分及动力系统等工作部件组成。挖掘刀片呈内八字形设计,入土能力强,结构简单,工作阻力小,机身后有三七收纳筐,可堆放三七果。田间样机收获试验表明,机械净收率和损伤率极大提高,为云南省三七收获机械化研究和发展提供了参考。     

薯类收获机输送链条清土装置的设计和试验研究

薯类收获机薯土分离装置在作业过程中,栅条容易粘着一层泥土,造成栅条之间的间隙变小,严重影响薯土分离效果,明薯率明显降低。为了解决这一技术难题,设计研制了橡胶圆辊式和螺旋叶片式栅条清土装置,在机具收获作业的同时对输送链条进行清土处理。试验研究表明:没有安装清理装置的栅条粘土厚度达到4.8 5 mm,而安装有螺旋叶片式和橡胶圆辊式栅条清土装置的栅条粘土厚度分别为2.9 0 mm和2.5 5 mm;两种栅条清土装置均具有明显的清理栅条粘土效果,满足实际生产要求,尤其是橡胶圆辊式清土装置对链条之间的粘土有很好的清理效果。     

三七收获机输送分离装置作业机理分析与参数优化

针对丘陵山区三七机械化收获根土分离难、输送效率低等问题,开展了三七收获机输送分离装置作业机理与参数优化试验研究。首先,通过理论分析建立了三七根土复合体在输送过程中的动力学模型;其次,利用高速摄影获取三七根土复合体的运动轨迹,确定三七输送、根土分离、须根断裂等作业机理;与此同时,基于EDEM-RecurDyn耦合开展三七根土复合体输送分离作业联合仿真,验证了模型的可靠性,明确了三七根土复合体输送分离规律,确定了影响三七根土分离的主要作业参数为：升运速度、升运倾角、振动幅度、振动频率;最后,开展台架试验并利用Design-Expert软件进行分析寻找最优作业参数。结果表明：当最优作业参数组合升运倾角为21°、振动幅度为44mm、升运速度为0.9m/s、振动频率为1.6Hz时,三七输送率、三七筛净率分别为93.60%、92.64%,符合三七收获机输送分离作业要求。     

4H-2型花生收获机主要参数田间试验研究

在4H-2型花生收获机的传动系统以及挖掘和分离机构配置参数基本确定的条件下,进一步研究了花生收获机各项参数对收获指标的影响;通过更为全面与多种工况下的田间主要参数试验,测定了4H-2型花生收获机结构参数(传动速比、偏心距、栅条长度)与运动参数(前进速度)的改变对花生收获机4个收获指标(总损失率、落果率、埋果率、含土率)的影响显著程度;分析了影响花生收获指标的主次因素以及最优结构与运动参数的组合。     

4GC-1型根茎药材收获机的设计

<正>目前,国内用于收获根茎类中草药材的机械很少。随着根茎类中草药种植面积逐年扩大,收获难的问题日益突出。根据目前种植的实际情况,通过大量调研和试验工作,研究设计了4GC-1型根茎药材收获机,该机具有入土行程短,松土效果好,分离能力强的特点。1.总体方案设计该机由挖掘铲、指杆分离栅和机架等主要工作部件组成(如图1)。为提高该机的机动性,联接方式选择后三点悬挂,整机采用单梁宽跨式结构,悬挂机组挖掘深度采用位置调节方法。挖掘铲为直刀楔式,入土角170°,工作幅宽1.1 m,垄作、畦作通用。     

杆齿式残膜回收机的设计与试验

针对目前国内残膜回收机具存在拾膜、卸膜机构复杂且可靠性低的问题,设计了杆齿式残膜回收机。介绍了杆齿式残膜回收机的工作原理,对关键部件进行了设计分析,确定了拾膜机构、卸膜机构及起膜装置的关键设计参数。以机具行进速度、拾膜杆齿线速度与机具行进速度比、拾膜杆齿入土深度为影响因素,利用土槽台架试验系统,进行了三因素三水平响应面试验,并通过Design-Expert数据处理软件对拾膜率进行优化分析。结果表明:当机具行进速度为1.2m/s、速比为1.0、杆齿入土深度为55mm时,拾膜率和卸膜率达到最优。     

犁铧式深根茎类药材收获机的设计与研究

针对现有深根茎类药材收获机结构复杂、动力消耗大、生产成本高等问题,在对现有犁铧式深根茎类药材挖掘机与螺旋排列搂草齿的收集堆放机构研究的基础上,设计出了犁铧式深根茎类药材收获机。该机结构简单、作业可靠、制造成本低,为深根茎类药材收获机械化提供了一种简单、可靠的机具。     

纵轴流式小麦收获机滚筒设计与试验

脱粒分离是谷物联合收获机的主要作业环节,脱粒滚筒又是其中的主要工作部件,其工作参数直接影响着联合收获机的整机性能。为此,设计了一种新型高效纵轴流小麦脱粒滚筒装置,以解决大喂入量状态下小麦收获机所出现的效率低、含杂率高及损失率严重等问题。该滚筒主要由导料月牙、喂入叶片、喂入锥体、纹杆座组合、滚筒壳体,以及排草板等组成。以含杂率、损失率为检测指标,通过正交试验找出最佳参数组合为:滚筒转速800r/min、凹板间隙15mm、滚筒倾角8°,在此参数下谷物的含杂率为0.11%、损失率为0.29%,收获质量符合农艺要求。该机构的设计为纵轴流滚筒技术的提升提供了理论支持。