三垄六行花生联合收获机摘果装置设计与试验

为适应三垄六行花生联合收获机大喂入量情况下摘果作业的要求,对摘果对辊的结果及重要参数进行了设计与试验。通过试验建立了摘果对辊转速、摘果对辊长度、摘果叶片重叠距离与花生破碎率和漏摘率的数学模型,并进行田间试验。试验结果表明:该摘果机构可以有效地对花生进行摘果,当摘果对辊转速为580r/min、摘果对辊长度为1000mm、摘果叶片重叠距离为9mm时,花生破碎率和漏摘率分别为0.67%和0.84%,摘果效果最佳,符合花生摘果机行业标准(NY/T-993-2006),提高了我国花生联合收获的效率,为接下来花生联合收获机的研究提供了参考。     

4 HL-6型三垄六行智能花生联合收获机的设计和试验

目前,中国花生联合收获存在作业效率低、不同种植模式下适应能力弱及作业环境差异下收获效果差等突出问题.为解决此类问题,研制了一种4 HL-6型三垄六行智能花生联合收获机.该机主要由扶秧挖掘装置、夹持输送装置、抖土装置、多垄汇集装置、摘果装置、风筛清选装置和集果装置等组成,借助航向角、俯仰角、横滚角、垄间距和垄挖掘深度等传...     

低位铺放双重缓冲马铃薯收获机设计与试验

针对现有马铃薯收获机分离效果不理想、铺放环节防损减损能力弱、伤薯率和破皮率较高等问题,结合国内北方地区马铃薯种植农艺,采用振动输送分离+双重缓冲减速+低位铺放减损的薯-土-杂分离工艺,设计了一种低位铺放双重缓冲减损马铃薯收获机,主要由挖掘装置、仿形松土限深装置、低位铺放输送分离装置、2级振动装置、切土切蔓装置、双重缓冲帘、平土压实装置等部分组成。在阐述总体结构及工作原理基础上,建立薯块运动模型,确定关键部件参数。薯土分离阶段分为振动输送分离段和低位铺放缓冲分离段,以在满足高效分离的同时降低破皮率;优化改进后的仿形松土限深轮,作用在薯垄内部薯块上的挤压力相对减小,即达到薯土松离效果的同时降低伤薯率;平土压实装置,可有效避免薯块被挖掘分离后被再次掩埋,利于捡拾且提高明薯率。台架试验利用碰撞检测技术,分析低位铺放环节的碰撞冲击特征,以揭示缓冲帘减损机理。试验结果表明,在收获速度为0. 88、1. 16 m/s时,纯作业时间生产率分别为0. 41、0. 54 hm~2/h,伤薯率分别为1. 03%和0. 84%,破皮率分别为1. 52%和0. 95%,各项性能指标均满足相关标准的要求。     

2垄4行花生联合收获机夹持归集装置的设计与试验

2垄4行夹持归集装置安装在2垄4行全喂入花生联合收获机上。该装置主要是将挖掘出来的两路花生进行夹持、抖土,然后将两路花生归集到一处,方便后续作业。该装置的研制大幅度提高了花生收获的工作效率。经试验分析,夹持喂入率在98%以上,去土率大于70%,掉果率不大于0.1%,作业效率在0.2hm2/h以上,夹断率几乎为0,花生秧果在归集过程中没有发生堵塞现象,各项指标都能够达到设计要求。     

秸秆铺放式玉米收获机设计

阐述了秸秆铺放式玉米收获机的设计思想和设计原理,介绍了整机、传动系统及主要工作部件的结构设计及技术特点。设计了秸秆铺放器,给出其二级传动方案,最大限度地简化了传动路线,降低了功耗,提高了传动的可靠性。该机可一次性完成摘穗、果穗输送、剥皮、集箱和秸秆切碎成条铺放等工作。田间试验和检测证明,该机符合国家相关标准,并通过了山东省农机试验鉴定站和科技成果鉴定。      

两垄四行花生联合收获机横向输送装置的设计与试验

为解决目前两垄四行花生联合收获机中清选装置重复设置的问题,设计了一种横向输送装置,用以实现花生果在夹持输送工序后的汇集,进而落入同一清选装置完成荚果与杂质的分离,达到节省资源降低功耗的目的。该装置主要由联轴器、轴、轴承座、链轮、链条、刮板、栅条底板和机具护罩等组成。同时,通过试验与分析确定了输送装置刮板的最优结构参数:刮板高度42mm,刮板安装角度70°,刮板长度650mm。优化后的输送装置作业效果明显提高。     

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。     

对行式油菜薹有序收获机设计与试验

针对油菜薹机械化有序收获装备缺乏的问题,设计了一种对行式油菜薹有序收获机,完成油菜薹对行、夹持切割、柔性输送、有序铺放等收获环节。阐述了收获机整机结构和作业过程,根据切割、输送和铺放过程中油菜薹的运动学和动力学分析,确定了单圆盘切割器、夹持输送装置和导流板等部件的结构和运行参数,解析收获机参数对切割损伤率和铺放角变异系数的影响规律。研制对行式油菜薹有序收获机样机,以机器前进速度、切刀转速、输送带速度和导流板倾角为试验因素,以切割损伤率和铺放角变异系数为评价指标开展四因素三水平Box-Behnken田间试验。利用数据分析软件Design-Export 10建立试验指标与因素之间的二次多项式回归模型,分析各因素对试验指标的影响规律;求解切割损伤率和铺放角变异系数优化模型,得出最优参数组合为：机器前进速度0.5 m/s,切刀转速910 r/min,输送速度0.75 m/s,导流板倾角49°。验证试验表明,较优参数组合条件下切割损伤率为4.95%,铺放角变异系数为9.55%,与预测值之间的相对误差小于5%,能够满足油菜薹有序收获需求。     

红壤丘陵区花生收获机的设计与试验

近几年江西省花生种植面积稳中有升,到2010年播种面积已达16.33万hm~2,在全国花生主产省中种植面积位居第7位~[1]。但是江西省花生生产机械化程度低,基本上是人工、畜力为主,尤其是花生收获仍以人工为主,随着农民对农业机械的需求,花生收获机械化已成为花生生产环节的发展方向。所以,笔者根据江西红壤丘陵区花生种植的特点,设计了以14.7~25.7Kw拖拉机为动力,铲链组合式的小型花生收获机。通过室内和田间性能测试,该机具的生产率为0.152hm~2/h,含土率、破碎率、埋果损失率等机具性能技术指标基本满足花生收获质量评价体系规范的要求。     

升运链式花生收获机的设计与试验

阐述了4H-1500型升运链式花生收获机的整机结构、工作过程和技术特点,并详细说明了传动系统的配置和击振清土装置的具体结构设计.试验考核和示范应用表明,该机作业顺畅、运行可靠,纯生产率达0.29hm2/h,总损失率0.9%,破损率0.01%,各项检测指标均达到该机的技术指标.     

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。     

4HBL-4型二垄四行半喂入自走式花生联合收获机

论述了4HBL-4型二垄四行半喂入自走式花生联合收获机结构和工作原理,该机一次对二垄四行花生完成挖掘、去土、输送、摘果、分离、清选和集箱等作业。悬浮式仿形机构,使机器具有更好的地面仿形效果;花生收获双层集果清选装置,实现了对花生果进行两次清选。经山东省农业机械试验鉴定站田间检测：摘果率为98.9%,总损失率为3.3%,破损率为0.2%,含杂率为3.1%,纯作业生产率为0.16 hm2/h,达到了设计和相关标准要求。     

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。     

4LH-2型花生联合收获机设计与试验

阐述了4LH-2型花生联合收获机的整机结构、工作过程和技术特点,并详细说明了传动系统的配置和螺旋扶禾装置、去土装置的具体结构设计。试验检测和应用表明,该机作业顺畅、运行可靠,各项检测指标均达设计要求。     

4TWP-3型甜菜挖掘铺放收获机的研制

甜菜是仅次于甘蔗的世界第二大产糖类作物,在我国种植区域主要分布在新疆、内蒙古、黑龙江和河北等地。我国甜菜收获方式以传统人工收获和分段式收获为主。甜菜收获机械化水平较低,存在着机具地域适应性差、作业性能不达标和联合作业机型少等问题。该甜菜挖掘铺放收获机的研制成功减少了收获步骤,提高了作业效率,提升了甜菜收获过程的自动化、智能化水平。     

玉米收获机茎秆切割铺放装置的设计与试验

随着畜牧业和工业的发展,农作物秸秆作为重要的饲料与工业原料,其需求越来越多,玉米秸秆的回收利用更是受到人们的广泛关注。为此,设计了一种新型的玉米收获机茎秆切割铺放装置,能够实现玉米茎秆的切割、压整和铺放。经田间试验证明,该装置效果良好,切断的茎秆能够满足打捆要求。     

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.     

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。     

花生收获机引进试验成功

2009年以来，在北京市农机试验鉴定推广站的统一协调下，密云、大兴农机技术推广部门引进几种花生收获机进行试验、示范。在此基础上将4H2A型花生联合收获机列为当地的推广机型，并于最近在密云县召开了花生联合收获机作业现场会。该机具有2个特点：一是集挖掘、抖土、摘果、清选、集果和抛秧等工作程序于一体，全过程生产效率高；二是整机结构设计合理，能够满足种植农艺和不同类型土壤的要求。