花生捡拾收获机喂入量检测系统设计与试验

针对花生捡拾收获过程的易堵塞、损失大等突出问题,研发了一种多接口输出的花生捡拾收获过程喂入量检测系统.系统以单片机为核心,利用应变片测量应力来反映喂入量的大小,其数值除了显示以外,还采用模拟量变送、485通讯等接口形式输出.同时,阐述了应力检测的方法和原理,经试验创立了相关的测量数学模型,并设计了测量电路,编写了相应的...     

纵轴流花生摘果系统喂入装置的设计与试验

为解决花生捡拾联合收获机摘果喂入过程中荚果易破碎、秧果易拥堵等问题,设计了一种用于花生捡拾联合收获机摘果系统的螺旋喂入装置。通过对花生植株喂入输送过程分析,确定了摘果滚筒螺旋喂入头、锥形套筒的设计参数。以挖掘条铺并经田间自然晾晒3天的花生植株为试验对象,以荚果破碎率为试验指标,以摘果滚筒转速、喂入量、喂入间隙为试验因素进行试验台试验。试验结果表明:当摘果滚筒转速483.962r/min、喂入量3.176kg/s、喂入间隙9.529mm时,破碎率达到最小值为0.228%。经田间试验验证,整机花生荚果破碎率≤1.2%,满足花生低损收获要求。研究可为我国花生捡拾联合收获机喂入及摘果系统的研究提供理论和实践依据。     

花生捡拾联合收获机捡拾装置优化设计与运动学分析

针对我国目前花生捡拾联合收获中捡拾率低、落果率高及易堵塞的主要问题,结合现有的主要捡拾装置,进行装置的运动学分析与参数优化,解决作业中出现的关键难题。该花生捡拾装置主要包括花生秧果引导器、捡拾运动轨道、弹齿护板和捡拾弹齿等,花生秧果引导器通过带立式座轴承安装固定在机架上。为此,对主要机构的主要参数进行优化设计,并通过对捡拾弹齿进行运动学分析,建立漏捡区域的数学模型,通过理论分析完成捡拾装置旋转速度和整机行进速度的合理匹配,完成运动参数优化。研究结果对花生联合收获机的摘果装置的研究和发展具有一定的借鉴与参考价值。     

多级切流式花生捡拾收获机摘果输送装置设计与试验

全喂入切流式花生摘果作业方式作为花生机械化收获的主要手段,存在有效摘果时间短、损失率高的问题。为此设计一种多级切流式花生捡拾收获机摘果输送装置,主要由多级滚筒、前输送板、驱振轴和后输送板等组成,将传统花生捡拾收获机的摘果装置与输送装置一体化,采用7级滚筒串联与振动输送组合的结构形式实现摘果与输送协同作业。本文在对关键部件作业原理分析的基础上进行结构和参数设计;采用离散元软件EDEM仿真优化方法对输送板的运动参数（方向角、振幅、频率）进行仿真分析;以花生主产区典型品种“大白沙”作为研究对象,通过田间试验对摘果输送装置的作业性能进行试验验证。结果表明,当花生植株喂入量5.6kg/s、二级滚筒转速325r/min、其他滚筒转速239r/min、输送板方向角25°、振幅45mm、频率7Hz时,花生摘净率98.41%,破损率4.76%,夹带损失率1.46%。各项性能均满足设计要求。     

半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计与研究

半喂入式联合收获是目前花生收获的主要方式之一,其夹持输送装置作为半喂入花生联合收获机关键部件,对整机作业性能影响尤为重要。针对花生联合收获机夹持输送装置作业稳定性差、花生植株输送归集拥堵等问题,设计了一款半喂入花生联合收获夹持输送装置。该装置采用“挖拔组合”作业方式,结合花生的种植农艺和实际作业速度,完成花生植株夹持输送作业。通过对夹持输送作业进行运动学和仿真分析,确定影响夹持输送装置的影响因素,并通过单因素试验得到其取值范围：夹持输送速度为0.8～1.1 m/s,夹持装置倾角为25～35°,夹持高度为150～200 mm。研究结果为半喂入花生联合收获夹持输送装置的设计提供了理论依据。     

花生捡拾收获机秧蔓输送装置设计与试验

针对花生捡拾收获机作业中因缺少高效顺畅残秧输送收集装置造成花生秧浪费的生产实际问题,设计一种秧蔓气力输送装置.阐述秧蔓气力输送装置的工作原理,确定秧蔓气力输送装置方程及关键参数间的关系,分析输送气流及关键结构对残秧速度的影响.通过Box-Behnken试验设计和DEM-CFD气固耦合仿真,分析左风机转速、主输送管高度、...     

轴流式全喂入花生收获机捡拾机构设计与试验

受复杂作业环境及多目标参考系影响,花生联合收获机捡拾机构存在捡拾落果率高、荚果破损率高、功耗比率过大等问题。通过开展不同秧蔓条件下的捡拾力学特性试验,确定了捡拾机构的结构参数与工作参数。基于Box-Benhnken的中心组合设计理论,以机构转速、机具前进速度、弹齿间距三因素为影响因子进行响应面试验,分析各因素对捡拾落果率、荚果破损率和功耗比率的影响,并对影响因素进行优化。试验结果表明,对捡拾落果率的影响由大到小为弹齿转速、机具前进速度、弹齿间距,对荚果破损率的影响由大到小为弹齿转速、弹齿间距、机具前进速度,对功耗比率的影响由大到小为机具前进速度、弹齿转速、弹齿间距;最优参数组合为弹齿转速63.62r/min、弹齿间距75.23mm及机具前进速度1.07m/s,对应的捡拾落果率为2.15%,荚果破损率为3.53%,捡拾功耗比率为7.92%,比优化前分别提高了1.0、1.2、3.4个百分点。     

轴流式花生捡拾收获机设计与试验

针对花生全喂入捡拾收获过程捡拾率低、荚果损失率高、生产率低等问题,基于花生生物学特点、荚柄脱离特性及荚果破损机理,设计了一种轴流式花生捡拾收获机。整机采用自走式底盘驱动,配套动力120 kW,主要由捡拾装置、输送装置、摘果装置、清选装置、底盘系统、集果装置等组成,可一次完成对田间条铺花生植株的捡拾、输送、果蔓脱离、果杂清选、提升集果等功能。在分析整机工作原理的基础上,进行了关键部件结构设计及参数确定,通过动量守恒原理和赫兹接触理论建立捡拾过程的碰撞模型和摘果装置关键参数方程,并对荚果破损和荚柄分离力学模型进行了定量分析,确定以弹齿转速、摘果滚筒转速、机具前进速度为主要影响因素,并针对“开农61”品种花生进行试验研究。结果表明,最优参数组合为弹齿转速68 r/min、摘果滚筒转速447 r/min、机具前进速度1.4 m/s,对应的捡拾率为98.62%、荚果损失率为2.11%、生产率为0.61 hm^2/h,捡拾率、生产率比优化前分别提高了2.1、4.5个百分点,荚果损失率比优化前降低了0.9个百分点,综合性能明显提高。     

半喂入花生联合收获机去石清选装置设计与试验

目前我国现存的半喂入花生联合收获机无法有效清选土壤板结严重或石块、泥块过多的地块。为解决该问题,设计一种总长1 683 mm,宽550 mm,高1 010 mm,由双层筛及传动装置组成的去石清选装置。根据测量的花生及石块、泥块的物理尺寸,花生品种选取等因素,对去石清选装置进行正交试验,确定该装置的网孔形状为方形,筛网安装角度为13°,筛体运动频率设定4.0 Hz,筛体前后行程为16 mm。通过优方案试验,得出该清选装置的含杂率为3.82%,损失率为1.28%。为进一步确定装置可靠性,将该装置与传统清选装置进行田间对比试验。试验结果表明:传统清选装置的含杂率为13.17%,损失率为1.96%,而该清选装置的含杂率为3.47%,损失率为1.21%,除杂率是传统清选装置的4倍左右,损失率减少0.75%。该装置可以为半喂入花生联合收获机面对土壤板结严重或石块、泥块过多地块时的清选指标提供参考。     

齿带式花生秧果捡拾装置的设计与试验

为了提高花生捡拾收获机捡拾装置的秧果捡拾效率,在现有研究基础上,对捡拾装置的捡拾幅宽、捡拾齿、捡拾输送辊筒等零部件进行设计和分析,重点设计了带有活动间隙角的捡拾齿,阐述了其结构及工作过程,并对捡拾齿捡拾花生秧果时进行受力分析和运动轨迹分析.同时,以捡拾装置捡拾齿间距、捡拾带速度、捡拾齿活动间隙角度为影响因素,以秧果捡拾...     

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。     

花生捡拾联合收获机捡拾装置参数优化及试验

为了提高花生捡拾收获机捡拾机构的作业质量,提高捡拾率,降低落果率,在已有研究基础上,以机器前进速度、弹齿回转速度、齿尖弯曲角度为影响因素,以捡拾率和落果率为考察指标,运用Box-Benhnken中心组合试验方法对捡拾收获机捡拾机构的工作参数进行了试验研究,建立响应面数学模型,分析了各影响因素对作业质量的影响,对相关参数进行了综合优化。结果表明:各因素对捡拾率影响显著顺序依次为回转速度、前进速度、弯曲角度;对落果率影响显著顺序依次为前进速度、回转速度、弯曲角度;最优参数组合为前进速度为0.8 m/s、回转速度5.0 rad/s、弯曲角度1 6 5°,捡拾率为9 9.3 6%,落果率为0.5 8%。     

花生联合收获机柔性夹持装置设计与试验

针对传统花生联合收获机刚性夹持链夹持损失率偏高的问题,提出了三夹持带柔性夹持技术,并设计了三夹持带夹持输送装置.通过试验台试验确定了带型、带距、带速等参数,并通过与刚性夹持链的田间对比试验,对拉断落果率、夹持喂入率、夹断率、去土率、掉株率、掉果率等试验指标进行了综合评价.试验结果表明,三夹持带柔性夹持输送方式损失率较低.     

自走式棉秆捡拾收获机设计与试验

针对我国长江、黄河流域棉秆收获问题,设计了适用于冠状交织木质化秸秆的捡拾输送装置和自适应弹性夹持喂入结构,并将棉秆的捡拾输送、切碎、抛送装箱和自动卸料功能集于一体。经试验验证,平均喂入量为1.52kg/s,切碎长度合格率为92.11%,平均生产率为0.94hm2/h,可以达到棉秆收获机械化作业的要求。     

花生联合收获机柔性夹持装置设计与试验

针对传统花生联合收获机刚性夹持链夹持损失率偏高的问题,提出了三夹持带柔性夹持技术,并设计了三夹持带夹持输送装置。通过试验台试验确定了带型、带距、带速等参数,并通过与刚性夹持链的田间对比试验,对拉断落果率、夹持喂入率、夹断率、去土率、掉株率、掉果率等试验指标进行了综合评价。试验结果表明,三夹持带柔性夹持输送方式损失率较低。     

半喂入花生收获机除膜摘果装置设计与试验

针对半喂入花生联合收获机摘果辊易缠绕塑料覆膜的问题,设计了螺旋刀除膜摘果装置,并对其进行了结构优化与试验分析。基于UG对螺旋刀片建立高级仿真模型,由应力云图确定刀片的最佳布置形式;通过试验数据的分析与处理,确定了螺旋刀除膜摘果辊最佳结构与作业参数：间隙为5.3mm,摘果辊转速为326r/min,刀片倾角为43°,优化后的螺旋刀花生除膜摘果装置的覆膜绞碎率为95.66%。     

花生捡拾收获机降尘系统设计与试验

针对花生捡拾收获机进行收获作业时产生大量扬尘的问题，设计了一种降尘系统。根据粉尘物理特性和花生捡拾收获机工作及结构特性，确定了降尘系统关键结构设计及参数。系统由旋风除尘器和喷淋装置组成，利用旋风除尘器将粒径在5μm以上的粉尘进行分离沉降，利用喷淋装置将粒径在5μm以下的粉尘进行分离。为确定降尘系统关键结构参数，利用CFD软件对旋风除尘器进行气流场分析，探究不同排气管深度对旋风除尘器压强场的影响。试验表明：当排气管深度为0.5m时，压强分布最为理想，旋风除尘器的降尘效果最佳。为探究花生捡拾收获机工作参数对降尘系统的影响，通过Box-Behnken建立收获机速度、风机转速、土壤湿度与降尘效率的响应面回归模型，确定最佳参数组合为：收获机速度3.95km/h,风机转速2990r/min,土壤湿度11.5%,研究结果可为降尘系统设计提供参考依据。     

4HBLZ-2智能型半喂入花生联合收获机的设计与试验

花生作为重要的油料作物之一,近年来,其种植面积有不断增加的趋势。花生收获机械的需求也日渐增长,小型自走式花生联合收获机保有量逐渐升高。但是,花生收获机械智能化集成在国内尚属空白。为此,依据国内外花生收获机械的发展状况及智能化装备集成的要求,设计了4HBLZ-2智能型半喂入花生联合收获机。在花生收获领域首次应用了液压驱动履带自走式底盘、收获系统液压控制技术、北斗导航系统、产量检测技术、仿形技术、工况监测与反馈控制技术,以及综合调度平台技术。对研发的样机在田间进行了测试,结果显示:样机的各项性能指标均达到了标准中所规定的指标要求,可为花生联合收获提供可供选择的机型。     

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。     

4HBL-2C型半喂入花生联合收获机设计与试验

花生是我国四大油料作物之一,常年种植面积466.7万hm^2左右,总产量1 700万t,约占全球40%,居全球首位。然而,我国花生生产机械化发展却相较滞后,目前花生收获作业仍主要靠人工完成。据农业部农机化司统计,目前我国花生收获机械化率约为33%,花生收获机械化水平仍有较大提升空间。为此,依据前期研究成果并参照国内外相关机型,优化设计了4HBL-2C型半喂入花生联合收获机,并对花生收获机主要部件进行了设计参数分析,最后对样机进行了田间试验,结果表明:2HBL-2C型半喂入花生联合收获机收获损失率与果荚含杂率均符合国家标准技术要求,可为花生联合收获提供可供选择的机型。