牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机设计与试验

针对我国玉米秸秆收储、利用难及现有秸秆收获机械可靠性低、适应性差等问题,从切割揉碎打捆理论与试验研究角度,探明秸秆切割揉碎打捆作业技术。设计了一种对田间直立、铺放或散状整株玉米秸秆可一次性完成切割、揉碎、输送和打捆作业的牵引式玉米秸秆切割揉碎方捆打捆机。对牵引架、切割揉碎装置、网筛式物料导流装置和压缩打捆装置等关键部件进行了结构设计,并开展了样机试制及试验。试验结果表明,样机破节揉碎率91.3%,成捆率99.0%,秸秆捆密度167 kg/m3,规则秸秆捆率95.6%,秸秆捆抗摔率93.5%,样机作业性能良好,符合相关标准要求。研究成果实现了直立、铺放或散状整株玉米秸秆切割、揉碎和打捆一体化技术融合,可为秸秆打捆机的设计提供参考依据。      

碎饲草圆捆打捆机设计

悬挂式、牵引式、自走式饲草打捆机的加工对象为较长秸秆或饲草,其工作方式为行进过程中捡拾饲草并打捆。碎饲草打捆机的结构和工作原理均不同于以上几种饲草打捆机。本文就碎饲草圆捆打捆机的成捆室选择、工作原理和打捆单元结构进行详细介绍。     

秸秆打捆机研究现状及发展趋势

我国农作物秸秆资源丰富,但利用率极低,目前大量秸秆被焚烧或废弃,不仅造成严重的环境污染,而且还浪费了宝贵的可再生资源。本文主要阐述了国内外秸秆打捆机的研究现状,现有秸秆打捆机如圆捆秸秆卷捆机、方捆秸秆打捆机的结构特点及优缺点,并对秸秆打捆机的未来发展前景做了简单浅析,为进一步研究和开发秸秆打捆机具提供参考。     

浅析一种圆捆机的工作原理

圆捆打捆机能够完成稻草、麦草、玉米秆、油菜秆、花生藤、豆秆等秸秆、牧草的捡拾打捆作业。介绍了一种圆捆打捆机的工作原理,阐述了圆捆打捆机捡拾器、喂入机构、打捆室、卸载机构等的设计原理,为进一步研究和开发秸秆打捆机具提供了参考。     

秸秆捡拾打捆机的选用

近年来,随着我国畜牧业的发展,市场对农作物秸秆捆和草捆的需求量日益增加。采用机械化打捆是一种非常方便的秸秆收集方式,尤其是在田间运行作业的各类秸秆捡拾打捆机,能自动完成小麦、水稻等作物秸秆的捡拾、压捆、捆扎、打结和放铺一系列作业,将散乱于田间的秸秆经机械捡拾和打捆机构压制成捆,以便运输、加工和贮存。目     

青贮秸秆圆捆打捆机的设计与试验

为适应秸秆饲料化应用需求,解决农作物秸秆长时间储存易发生霉变和腐烂的问题,设计了一种青贮秸秆圆捆打捆机,可实现对青贮秸秆的高密度缠网打捆,并配合包膜机包膜处理,形成易储存、易消化吸收的高品质秸秆发酵饲料.为此,进行了青贮秸秆圆捆打捆机的总体结构、关键部件的结构设计,并通过试验验证了设计的可行性.     

方捆秸秆打捆机的关键结构及操作方法说明

秸秆打捆机是农作物秸秆回收的主力机型,能够满足高效优质回收秸秆的生产要求,有利于生产资源的高效利用和农业生产环境的保护。针对现阶段广泛使用的方捆式秸秆打捆机,进行作业原理和机械种类的介绍和特点分析,说明了方捆秸秆打捆机的操作方法和应注意的问题。     

圆捆打捆机应用现状与发展趋势

圆捆打捆机能够完成牧草、水稻、小麦、玉米等作物秸秆的捡拾打捆作业,便于运输和储存,对农业秸秆回收和综合利用具有巨大的推动作用。本文对国内外圆捆打捆机的性能特点及应用现状进行了分析,总结了存在问题及发展趋势。     

4YF-1300型大方捆打捆机设计与试

针对玉米秸秆的打捆压缩特性和直燃发电对秸秆燃料规则捆型上料系统的要求,对打捆机的传动系统、物料捡拾和喂入系统、机械式预压缩室、压缩机构以及液压密度控制系统进行了设计和参数计算。采用合理的捡拾喂入参数、二级预压缩原理和双液压油缸及其反馈控制系统保证了机器作业的可靠性。试验结果表明：4YF-1300型大方捆打捆机样机的打捆率达到了97.2%,规则捆包率为94.4%,捆包密度达到了     

草捆稳定性的影响因素试验研究*

针对玉米秸秆成捆后,收集搬运过程中易散捆的问题,从玉米秸秆草捆受力分析入手,分别研究了草捆静置、移位和变形过程中载荷的变化规律,以及影响草捆稳定性的因素;利用本团队开发的打捆试验台,开展了草捆密度、草捆长度和捆绳数量对草捆抗摔率影响的试验,确定了满足草捆质量稳定性的参数取值范围;通过响应面分析试验,确定了适合草捆收集搬运的最优参数组合为草捆密度为175 kg/m³,草捆长度为88 cm,捆绳数量为3根,草捆抗摔率为93.5%。草捆稳定性完全满足生产要求,为方捆打捆机的研究提供了理论指导。     

小方草捆机草捆收获自动监控系统研制及试验

目前,国内外小方草捆机还不具有自动监测和控制功能,随着牧草收获机械向精密控制方向发展,实现小方草捆机草捆收获过程的自动监控功能显得尤为必要。为此,主要对小方草捆机自动监控系统进行了研制及试验。在小方草捆机上配置压力传感器、称重传感器、磁性行程开关采集工作中的数据信号,再通过PLC控制装置对信号处理并传输,将小方草捆机工作中打捆的草捆数、工作面积、草捆的工作压力及草捆质量等参数在驾驶室工控显示装置上显示;在小方草捆机上安装双同步液压缸,操作人员可根据生产的需要,按动工控显示装置上的按钮来控制液压缸的伸缩,从而改变草捆工作压力使草捆密度达到合适的要求。试验结果表明:草捆计数、面积测量记录数据与实际测量一致,由于机器在运动中有振动,草捆质量测量误差为3.5%,达到了设计要求,实现了小方草捆机工作过程监测及参数控制。本研究可为小方草捆机精密自动监测系统设计及应用提供参考。     

秸秆切割揉碎卷制成型机设计与试验研究

针对我国农牧业生产中农作物秸秆产量不断增加，秸秆收储难、利用率低的现状，以及现有秸秆卷制成型机功能单一、可靠性差等问题，研制了一种新型秸秆切割揉碎卷制成型机具。设计了切割揉碎装置、强制喂入装置、成捆室和缠网机构等主要工作部件，并对机具进行了田间性能试验。试验结果表明:捡拾幅宽为2.2 m，成捆率为100%，草捆密度为150.8 kg/m3，牧草总损失率为1.95%。该机工作性能可靠，各项性能指标均达到了国家标准规定的要求，对研究秸秆高效、高质量收获具有重要的指导意义。      

4YF-1300型大方捆打捆机设计与试验

针对玉米秸秆的打捆压缩特性和直燃发电对秸秆燃料规则捆型上料系统的要求,对打捆机的传动系统、物料捡拾和喂入系统、机械式预压缩室、压缩机构以及液压密度控制系统进行了设计和参数计算.采用合理的捡拾喂入参数、二级预压缩原理和双液压油缸及其反馈控制系统保证了机器作业的可靠性.试验结果表明:4YF-1300型大方捆打捆机样机的打捆率达到了97.2%,规则捆包率为94.4%,捆包密度达到了190～210 kg/m~3.     

9YDF-90型大方捆打捆机性能试验

农作物秸秆是良好的清洁能源,农作物秸秆的成捆收集是解决其规模化利用的有效途径。9YDF-90型大方捆打捆机的研制为秸秆规模化收集提供了新机型,性能试验表明,其成捆率、规则捆率及捆包密度等指标符合使用要求,并且捆包密度与液压压缩系统压力呈线性关系,相关性良好。      

圆草捆打捆机的设计及优化

设计了一款圆草捆打捆机,通过牵引机械输入动力,采用凸轮滑道型捡拾系统技术和成型室钢辊预压缩技术,实现了打捆、缠网、密度调节、报警等自动化控制,整机自动化水平高。通过试验对捡拾系统进行了优化,提高了整机性能,该圆捆机广泛应用于牧草、秸秆作物的打捆。     

小型圆捆机捆草-卸捆自动操纵与报警装置研究

针对小型圆捆机捆草与卸捆过程依赖机手频繁回头观察并手动操纵的问题,设计了由行程开关、单片机、电动缸操纵机构和蜂鸣器组成的捆草-卸捆自动操纵与报警装置。通过分析捆草与卸捆工作过程,采用3个行程开关分别感知成捆室满仓、草捆捆扎结束和草捆落地,设计了捆草-卸捆控制流程,确定了控制系统的捆扎时间、卸捆时间等控制参数。室内工况模拟试验表明单片机能处理行程开关的触发信号,使电动缸伸缩实现液压阀手柄自动操作卸捆,蜂鸣器在捆草-卸捆过程发出不同节奏的报警提示音,并有效感知行程开关误触发和器件故障,提高了系统可靠性。样机的秸秆捡拾打捆试验表明,该装置可提高小型圆捆机作业效率22.5%~32.2%,捆草-卸捆成功率100%。     

可变压捆室打捆机结构设计与仿真分析

针对传统秸秆打捆机收获农作物秸秆时形成圆草捆直径单一的问题，设计一种由捡拾机构、喂入机构、压捆机构和草捆卸载装置等组成的可变压捆室圆捆机。在Solidworks中建立可变压捆室圆捆机三维模型，简述其工作原理和关键部件的结构设计，并对整机动力传动系统进行分析；分析草芯在压捆室内累积过程，得出物料在压捆室内运动的规律，并通过计算得出钢辊线速度为2.29 m/s；运用ADAMS软件对打捆机进行运动学仿真，验证打捆机作业时不会发生物料堵塞和堆积现象，得到钢辊线速度为2.3 m/s，与计算结果基本一致；利用ANSYS Workbench软件对打捆机机架进行模态分析，得出打捆机正常作业时机架不会发生共振现象。为后续秸秆打捆机的创新设计和结构改进提供理论支持。     

我国牧草压缩基础研究工作进展及探索

在国内外有关研究的基础上，简要叙述了我国有关牧草压缩基础研究的进展及探索情况；从定义、压缩原理、压缩过程、压力、压缩变形及产品生成过程出发，较系统地论证了开式、闭式压缩的特点及关系；系统地揭示了压捆机压缩全过程中压力、压缩变形、变形恢复及草捆生成过程的规律；确定了若干压捆机基本参量，完善了压捆机的参量系统，为压捆机的优化设计提供了理论基础；在论证了参量之间关系的基础上，提出了压捆机优化设计的方向。     

收获粉碎式秸秆压块打包一体机的设计

针对国内秸秆打包机不能进行田间收获打包作业的现状,设计了收获粉碎式秸秆压块打包一体机。以7 3.5 k W拖拉机作为牵引机,利用捡拾收割装置进行秸秆捡拾收获,通过二次粉碎抛送装置完成秸秆的二次粉碎与抛送,实现了秸秆的田间收获压块打包作业。田间试验表明:该机捡拾收获效果良好,损失率低,作业效率达到了2.84t/h,草捆密度133.4kg/m~3,满足农作物秸秆收获作业要求,为秸秆综合利用提供了技术支持。     

4SFYK-150型生物质秸秆粉碎压捆机研制与试验

针对目前国内外投入应用的秸秆打捆机和压捆机均不具备粉碎功能的问题,研制开发了4SFYK-150型生物质秸秆粉碎压捆机。该机主要适用于在粉碎玉米和高梁等作物秸秆的同时收集压捆,作业一次完成秸秆粉碎、自动收集、压捆等多项农艺,能有效地减少田间作物秸秆残存量,为保证下茬作物的播种质量奠定了良好的基础。同时,可减少秸秆焚烧污染,维护生态环境,并为养殖业、造纸业、秸秆发电、酒精制造以及墙体材料制造业提供更多的材料资源。通过性能试验和生产试验证明,该机各项技术性能指标达到设计要求,符合国家相关标准,作业质量满足农艺要求。