甜菜打缨切顶机的研究

在分析了我国甜菜种植模式的基础上,设计了4TQ-4甜菜切顶机。该机械主要用于甜菜收获前的打缨以及切顶工作,结构简单,工作效率高,适合快速作业。田间试验表明,其切顶合格率在75%以上,切顶质量较好,能够适应我国甜菜种植模式,满足生产需要。     

4TQ-2A型甜菜切顶机的设计与试验

针对现有分段式甜菜切顶机切顶效率低、效果差等问题，设计了4TQ-2A型甜菜切顶机，采用两回转轴对向旋转方式清理缨叶，并通过单因素试验确定了橡胶条型号和最佳工作转速。同时，通过对切顶装置结构及其在工作过程中运动特性分析，确定了切顶装置的关键尺寸和最佳切割角度。田间试验表明：4TQ-2A型甜菜切顶机设计合理，当前进速度为1m/s、清缨装置转速为800r/min、切顶装置切割角为30°时，经过5次重复试验得到切顶合格率平均值为95.56%,甜菜损伤率平均值为2.6%,有效解决了甜菜缨叶清理不净、切刀易堵塞等问题，降低了作业过程中甜菜的损伤率，提高了切顶质量及合格率，满足甜菜机械化切顶作业要求。研究可为甜菜机械化收获装备的进一步研究奠定基础。     

小型马铃薯杀秧机的设计与田间试验

目前生产中应用的小型马铃薯杀秧机,在秧秆倒伏贴地的状况下,残秧较多、过长,杀秧效果明显变差,特别是垄沟残留过多。针对这一问题,设计了一种新型的小型杀秧机。其在结构上创新性地设计并前置了垄沟集秧装置,便于把垄沟底倒伏秧秆扶起,且在杀秧腔体内增设了与甩刀配合作业的仿垄形定刀。动定刀组合结构增加了对秧秆的打击破碎能力,动刀片在刀辊上的安装排列设计为双螺旋线形且为仿垄形组合,有效提高了碎秧效果。田间生产试验检测表明,打碎长度合格率为90.4%、抛撒不均匀率为11.2%、漏打率为0.4%,均符合相关标准要求。     

胡萝卜联合收获机对顶部件的研究

针对国内自主研发的胡萝卜联合收获机在对顶切秧作业时对顶效果差、切割不干净及损伤率高的问题,研究了国内外各式各样的对顶部件。重点针对胡萝卜联合收获机皮带式对顶方式、链条式对顶方式进行了研究,并介绍了各种对顶方式的工作原理及优缺点。在上述对顶方式的基础上,设计出一种新型的V形滚轮式对顶部件,该部件采用并行排列且可以绕轴转动的两列橡胶辊作为对顶组件与胡萝卜接触,两列滚轮呈V形排列,从而减轻了滚轮径向的受力,使得滚轮不至于径向受力过大而不转动。该装置不仅实现了对顶作业,而且极大地降低了伤果率,为胡萝卜联合收获机的研发成功提供了理论依据。     

甜菜顶部物理机械特性的测定研究

甜菜顶部的物理特性对于甜菜动态仿形切顶装置的设计研究至关重要。为此,通过对收获期甜菜的顶部物理特征参数(植株自然高度、块根露出地面高度、块根最大处直径、青苔厚度、茎叶展开尺寸)进行了测定研究,探索其顶部生长特征分布规律。同时,对甜菜顶部机械力学特性进行了试验研究,获得了切刀刃角、切削深度与甜菜顶部支反力的规律,为甜菜收获机切顶作业过程中甜菜顶部的动态仿形研究提供了相应的设计参数和重要的理论依据。     

4TX-1型牵引式甜菜联合收获机的设计

甜菜主要在我国北方冷凉地区的黑龙江、内蒙古和新疆等地种植，是我国第二大糖料作物。传统的甜菜收获作业以分段式作业为主，存在着用工量和劳动强度大，机组多次进地能耗高，作业效率低不利于抢抓农时等问题，严重制约了我国甜菜联合收获技术装备整体水平的发展和提升。设计了一种由拖拉机牵引使用的新型甜菜联合收获机，一次进地即可完成自动对行、碎缨除草、仿形削顶、振动挖掘、回转清杂、垂直升运和归箱装车等项作业功能，整机采用全液压驱动的动力型式，结构简洁，使用方便可靠。     

花生秧蔓打捆装置设计与试验

针对目前国内花生收获工作过程中存在秧蔓浪费严重的问题,设计了一种与花生联合收获机配套使用的秧蔓打捆装置,在收获花生果实的同时,可对秧蔓进行青贮打捆处理。通过理论分析确定了秧蔓打捆装置及保证圆捆质量的秧蔓切根机构主要机构结构参数和分布型式。田间试验结果表明:添加打捆装置的花生联合收获机作业后的平均秧蔓粉碎率为99.1%,秧蔓损失率为0.4%,秧蔓切根率为98.7%,成捆质量57kg,各项性能指标均达到相关设计标准,且花生秧蔓打捆装置能与花生联合收获机的挖拔、清土、摘果、清选装置较好配合。研究可进一步丰富我国花生机械收获体系,弥补国内花生秧蔓青贮处理机械的空缺。     

马铃薯杀秧机设计优化与试验

马铃薯收获前的杀秧作业对提高马铃薯品质及收获效率有显著的促进作用,现有机型存在打碎长度合格率差、带薯率高、土壤在护罩上粘着严重等问题,为此,设计一种新型马铃薯杀秧机。对其关键部件进行结构设计,并分析了甩刀排列方式对杀秧性能的影响。以机具作业速度、甩刀刀辊转速、垄上刀距垄台高度为试验因素,以打碎长度合格率、留茬高度、带薯率为试验指标进行田间试验。结果表明:护罩开长孔结构减少了土壤的粘着;机器作业速度为4.5~6.0 km/h、甩刀刀辊转速为1 500~1 600 r/min、垄上刀距垄台高度为50~52 mm时,试验指标打碎长度合格率为94.7%~95.5%、留茬高度为56.0~59.9 mm、带薯率为0.15%~0.23%,杀秧机杀秧效果较好,满足马铃薯杀秧机作业质量要求且机具作业稳定。     

胡萝卜收获机根茎分离装置设计与试验

为了提高胡萝卜收获机的作业质量,在统计分析主要胡萝卜品种物理特性参数的基础上,设计了一种由平板式齐平器、水平夹持输送机构、双圆盘式切秧机构和上水平夹持输送机构等组成的根茎分离装置。利用解析作图法对双圆盘式切秧机构进行受力和运动分析,得出了茎秆顺利切割满足的力学关系;结合作业速度分析,确定了圆盘刀的转速范围为312~325 r/min;以胡萝卜收获农艺要求及低能耗为目标,通过理论计算得出了圆盘刀的各关键结构和工作参数。设计了两种结构形式的圆盘刀,选取切净率和肉质根损伤率为试验指标,进行对比田间试验,结果表明:在转速315 r/min时,刃角型普通圆盘刀与锯齿状圆盘刀根茎分离效果近似,切秧率均超过90%,肉质根损伤率低于2%。考虑经济性,采用刃角型普通圆盘刀加装根茎分离装置,进行了整机田间试验,结果表明:在机器前进速度1.34 m/s时,胡萝卜收净率98.3%、切秧率90.6%、肉质根损伤率1.8%、总损失率3.5%,符合胡萝卜收获的技术指标要求。     

1JHSM―800型甘薯仿形切蔓机的研制

设计了一款甘薯仿形切蔓粉碎还田机,阐述了整机和关键部件结构设计、工作原理及技术参数;创新设计了三种结构,有效解决了刀轴易磨损、刀辊易缠绕、垄沟秧蔓难切断等问题。试验考核表明,该机作业顺畅、性能稳定,秧蔓粉碎长度为86mm,留茬平均长度为50mm。     

大蒜仿形浮动切根机构运动特性分析与仿真

为深入研究大蒜仿形浮动切根机构作业机理,进一步提升仿形浮动切根作业质量,开展切根机构仿形浮动作业过程运动学解析,构建切根机构浮动位移量数学模型、回转切刀刃口轨迹曲面数学模型、切刀刃口切割速度数学模型,探明切根机构结构参数和运动参数对仿形浮动切根作业过程的影响;同时,通过ADAMS虚拟样机仿真试验,获取切刀运动轨迹曲线、时间—切割速度曲线和位移—切割速度曲线,分析不同切刀转速、切刀数量、刃口位置点、切刀位移等对切割次数、漏切区、切刀运动轨迹、切割速度的影响。研究结果表明,通过合理设置切根机构结构参数和运动参数,可有效实现机构的仿形浮动切割作业,提升切根作业效果;当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为2 600 r/min时,根盘处的根系被单个切刀刃口旋转最高点的切割次数可达到2次,且漏切区面积很小;当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为1 000 r/min、切刀数量为4片时,根盘处的根系被所有切刀的刃口旋转最高点的切割次数为2次,且漏切区面积很小。该研究可为大蒜联合收获仿形浮动切根作业机理研究和机构优化提供理论参考。     

四行马铃薯杀秧机的设计

马铃薯收获前的杀秧工作是马铃薯高质量收获的重要环节,对提高马铃薯品质和收获效率具有很大的促进作用,而现有机型对于马铃薯杀秧效果并不理想,存在打碎长度合格率差、带薯率高、土壤在护罩上粘着严重等问题。为此,研究设计了一种新型高效的四行马铃薯杀秧机,通过理论分析确定了结构参数。田间试验结果表明:当作业速度为4.7km/h、甩刀轴转速为1 350r/min、垄上刀距垄台距离51mm时,试验指标打碎长度合格率为92.7%。此时杀秧机杀秧效果最好,满足马铃薯杀秧机作业质量要求。该研究为马铃薯杀秧过程存在的问题提供了解决方案,也为马铃薯杀秧机进一步的研究提供了参考。     

马铃薯杀秧机的优化设计与分析

马铃薯收获前的杀秧处理对后期的收获效率及马铃薯品质有着非常显著的影响。为此,针对当前马铃薯杀秧机存在作业效率低、留茬高度不均匀及带薯率高等问题,设计了一款新型高效的马铃薯杀秧机。本机可根据不同地块、不同马铃薯品种的需要调节留茬高度,提高了后续收获的流畅性;刀具采用甩刀的形式并在杀秧轴上呈仿垄形分布,极大降低了带薯率及伤薯率。同时,对关键部件进行了有限元分析,结果表明:所设计的部件均满足强度要求。对样机进行了田间试验,试验结果表明:杀秧效率明显提高,留茬高度均匀,带薯率显著降低,均满足马铃薯的杀秧作业要求。本研究对提高马铃薯杀秧机的作业效率及后续收获效率、更好地适用于马铃薯的大规模收获具有重要意义。     

切顶高度自调的甜菜切顶装置关键参数分析

依据甜菜青顶的切削原理及切削标准,设计了甜菜切顶装置的结构。推导了仿形器与切刀的位移方程,从理论上证实了切顶装置可以实现甜菜切顶高度的自动调节。建立了切顶装置的虚拟样机并分析了关键参数对甜菜切顶高度的影响,如安装高度、切刀安装角度、仿形器与切刀距离、杆长、压簧刚度、切削刃倾角和仿形器曲线。优化了甜菜切顶装置的结构与参数,进行了甜菜切顶试验,结果表明:切顶装置可以实现甜菜切顶高度的自动调节,并能取得甜菜切顶高度的最优值。     

大蒜收获机械研发现状及作业质量影响因素

分析当前国内外大蒜机械化收获技术,指出现有机型存在的问题;并从机械伤损、果秧分离技术、作物倒伏等7个方面,系统分析了当前大蒜收获机械作业质量的影响因素,提出提高我国大蒜机械化收获作业质量的对策。以期为我国自主研发高效、低损、优质的大蒜收获机械提供参考。     

薯垄仿形马铃薯杀秧机的研制

通过对我国北方垄作马铃薯薯垄垄形以及薯秧生长特点的调查,设计了薯垄仿形马铃薯杀秧机。该机主要由机架总成、悬挂装置、传动系统、薯垄仿形刀轴总成和仿形地轮总成等部分组成。针对国内北方垄作马铃薯垄形特点,机具的薯垄仿形刀轴采用直垂、双L和旋耕形3种切断粉碎刀,并配合仿形地轮总成,能够适应国内北方垄作马铃薯的种植特点,将薯秧切断粉碎,并将碎秧抛撒在地面和垄沟内（主要在垄沟内）还田。该机作业过程中性能稳定、可靠性高,性能测试试验结果符合设计要求,可大大节省劳动力,提高生产效率。     

仿形甘薯杀秧机刀辊的设计与仿真分析

根据甘薯的种植模式和秧茎的物理力学性能,设计一种仿形杀秧机刀辊。确定刀辊结构的总体布局,包括甩刀的排列方式、数量、类型及各部件的材料和结构参数。运用solidworks2013三维建模软件建立仿形刀辊三维模型,利用Ansys软件对甩刀进行强度校核,在满足设计要求的前提下对直甩刀进行结构优化,为甩刀的设计提供参考依据。     

牵引式花生捡拾收获机的设计与试验

目前,我国部分区域仍采取人工作业方式进行收获,劳动强度大,生产效率低,难以满足当前花生产业发展的要求。花生收获对农时要求较高,每年的八九月降水较多,抢收对提高花生质量尤为重要。针对这一现象,设计一款采用拖拉机牵引,通过捡拾装置对花生秧果捡拾,经摘果装置进行秧果分离,并利用风机和振动筛进行清选除杂,把花生果和秧分别收集的花生捡拾收获机。对捡拾收获机关键装置进行设计,并进行田间性能试验~([1])。结果表明:牵引式花生捡拾收获机的秧果捡拾率为97.48%,花生荚果含杂率为1.66%,花生荚果破碎率为1.77%,整机的捡拾效果和清选效果比较好。     

甜菜机械化收获初报

机械化收获是甜菜产业发展的必由之路。美国4600EX1型6行甜菜收获机收获作业分两步,先进行打叶切顶,然后一次性完成起挖、清土、仓储、装载。该机日收获甜菜面积约20hm~2,可节约劳力600个。机械收获费每公顷按1050元计,较人工收获费低750元。甜菜收获机的成本4年可收回,推广前景良好。     

甜菜机械化收获方式分析与探讨

介绍了甜菜机械化收获的意义,甜菜机械化收获方式及不同收获方式的工艺路线,分析了我国甜菜机械化收获的发展现状,提出适合我国国情的甜菜切顶新思路。