圆盘式玉米茎秆切割试验台的设计与切割过程分析

研制了圆盘式玉米茎秆切割试验台,模拟了玉米等茎秆的切割过程。同时,介绍了试验台的结构与工作原理,并借助于高速摄影装置对玉米茎秆切割过程进行了试验和分析。试验表明,该试验台操作方便、数据可靠、工作可靠,是研究圆盘式茎秆切割器切割性能的有效装置。     

圆盘式茎秆切割试验台的设计

农业机械、畜牧机械以及其它以农作物茎秆为生产原料的工业机械设备的设计过程中，经常遇到茎秆切割器的设计问题，需要确定一些设计参数。从设计者角度而言，获取设计参数最好的方法是实验。为此，介绍了圆盘式茎秆切割试验台的设计及工作原理，讨论了试验台结构参数对临界切割速度的影响，以及设计中存在的问题和实验操作步骤。     

基于ADAMS的木薯茎秆切割过程虚拟仿真研究

针对于木薯收获机械的特点,采用SolidWorks软件对其切割装置进行结构设计,将模型导入ADAMS软件中进行运动仿真。仿真结果表明:切割器最大位移为1 190mm,最大切割速度为30.008mm/s,切断一根茎秆需用时0.253s,证明所设计切割装置的运动状态与物理样机相符,满足设计要求,并且得到了木薯茎秆在切割装置作用下的一系列运动曲线;对木薯茎秆进行试验台切割试验,试验结果表明:木薯茎秆切割主要断裂形式为一刀切割、重割和切割后碰裂,其中漏割碰撞断裂的统计频数小于3%;经过初步分析,影响木薯茎秆切割质量的主要因素为切割器的结构参数和工作参数,为木薯收获机械切割装置的研制提供一定的理论依据。     

锯齿形双圆盘切割器切割原理分析与仿真

以锯齿形双圆盘切割器作为研究对象,分析研究了圆盘刀滑动切割的工作原理,建立了影响切割效率的参数模型,从切割稳定性和效率角度,确定了合理的线性切割角度范围;仿真分析了圆盘刀切割运动轨迹变化规律,给出圆盘式切割器的合理转动速度;同时,对圆盘刀进行了模态分析,明确了圆盘刀的固有频率和各阶模态,为实际工作避开扭转振动状态提供设计依据。研究结果表明,保证了锯齿形双圆盘切割器设计的合理性和可靠性,解决了甜高粱果穗和茎秆的高效切割技术问题,为高秆植株作物茎穗联合收获技术研究提供参考依据。     

作物收获机械往复式切割器切割性能测试方法与试验设备研究进展

切割是作物收获机械的主要工作环节,目前往复式切割器是现有收获机械应用最为普遍的切割装置,切割器切割性能的好坏将对作物收割效率和收割质量产生直接影响。对往复式切割器切割性能参数的测试可以为切割器的设计和优化提供可靠的方法。文章对现有往复式切割器测试方法和试验设备研究进展进行了综述和分析。在对现有往复式切割器切割性能测试分析方法总结的基础上,提出未来将着重开展高速摄像技术、丰富仿真试验模型数据库、充分结合自动化技术与人工智能等方面的研究。     

巨菌草收割装置发展现状及趋势

巨菌草收割是菌草产业中劳动强度最大的工作环节之一。在国内,目前对巨菌草切割的相关研究较少,没有有效巨菌草茎秆切割装置。首先,通过对巨菌草的茎秆拉伸、压缩和弯曲等力学特性,以及直径和含水率等影响茎秆的抗拉压强度因素进行综述,对比不同的茎秆切割器研究现状得出:合理匹配圆盘式切割器结构参数与运动参数能够减小重割和漏割,而往复式切割的切割速度对剪切力影响较小,切割间隙和切割刀片组合形式对剪切力影响大。其次,指出虚拟仿真技术这一较新的技术领域,为探究切割装置提供了新的技术方法。最后,提出巨菌草收割目前存在的问题以及切割装置在未来应向智能化和多功能化发展的观点。      

甘蔗收获切割系统动力学仿真模型

由于缺少考虑根土因素影响,目前甘蔗收获切割系统动力学仿真模型精度较低。为此,首先以4GZQ-260型甘蔗收获机切割器为研究对象,通过光滑粒子流体动力学(Smoothed Particle Hydrodynamics)和有限元方法(Finite Element Method)的耦合方法,建立甘蔗茎秆-根系-土壤-切割器系统动力学仿真模型,通过对茎秆-根系-土壤系统和茎秆-切割器系统动力学仿真模型进行试验,验证所建立的收获切割系统仿真模型建模方法的合理性。结果表明:建立的甘蔗茎秆-根系-土壤-切割器系统动力学仿真模型精度较高,该系统构建方法可用于甘蔗收获切割的动力学仿真研究。     

粗茎秆作物切割器设计与仿真分析

为了解决粗茎秆作物切割器的重割、漏割等问题,设计了一种在粗茎秆作物收获机中使用的切割器,并通过虚拟样机技术对切割器进行运动仿真。仿真结果表明,粗茎秆切割器能够较好地完成行走、刀盘旋转和切割等功能,有效地避免了重割、漏割等现象,为切割器的研制提供参数依据。     

甜高粱茎穗兼收机械化技术研究

针对甜高粱收获环节茎穗兼收技术要求,分别对甜高粱底端茎秆和切割器圆盘刀进行受力分析,分析收获过程中切割器圆盘刀直径和刃角对切割效果的影响;并设计一种穗头收获装置,可以实现茎穗同时收获,从而提高甜高粱整体收获效率。     

再生稻联合收获机附加切割器的设计及试验

为使再生稻收获机在加宽割幅降低碾压率的同时不降低收获机作业效率,设计了附加切割器,使再生稻收获机共具有3组切割器,作用分别为:割台切割器在保证穗幅差的前提下进行穗头收获,附加上层切割器将要还田的茎秆提前分段切割使其尽快还田,附加底层切割器用于指定高度的留茬作业.以Y两优911为试验对象进行了再生稻收获机与普通收获机收获...     

藜蒿收获机械化技术初探

随着武汉地区藜蒿种植面积的迅猛发展,藜蒿种植机械的缺乏成为发展藜蒿机械化生产的主要障碍。本文着眼于对藜蒿收获机械化技术进行初步探讨,通过对藜蒿产区的调查研究,掌握藜蒿种植与收获的特点,分析藜蒿收获机械化存在的问题和难点,借鉴现有各种农用茎秆切割器,探索适合藜蒿收获机械化的切割方式,提出藜蒿收获机械化的对策。并指出:有必要对田间收获时节采集的藜蒿茎秆取样,使用TMS-PRO质构仪进行剪切与弯曲试验,研究藜蒿的受力特性,为藜蒿收获机具的研究提供理论依据。     

收割机的新刀具——循环式切割器

收割机的切割器有圆盘式切割器和往复式切剖器，笔者又为收割机研发了一种新型切割刀具——循环式切割器。     

芦蒿有序收获机切割器动力学仿真与试验

切割器作为芦蒿收获机的重要工作部件,其切割性能直接影响作物的收获质量和后续输送效果。采用虚拟样机设计方法,对自走式芦蒿有序收获机中往复式切割器的结构参数和芦蒿茎秆的物理参数进行研究,建立了切割部件的三维实体模型和茎秆的柔性简化模型,并进行刚柔耦合动力学仿真分析。以切割系统的切割速度vg、切割角度α和前进速度vm为影响因素,选取切割器对茎秆切割力F和重割率γ为评价指标,设计了三因素三水平虚拟正交试验,运用统计学软件进行响应面回归分析和方差分析,并进行田间试验验证。结果表明,响应面模型(RSM)优化组合vg=1.6 m/s,α=15°,vm=1.0 m/s时,F、γ明显降低,割茬质量最好,与试验结果相比,切割力误差小于10.9%、重割率误差小于11.3%。分析结果验证了预测模型的有效性和准确性,表明所设计的往复式切割器满足对芦蒿的有序收获要求。     

信息荟萃

<正>4YQZ-3型自走式穗茎兼收型玉米联合收获机该机由山东淄博向农机械有限公司、山东理工大学等单位研制。采用往复式切割器切割玉米,割断后的玉米由夹持链夹持输送到立辊式摘穗辊摘穗,果穗由输送装置输送到果穗箱中;茎秆经摘穗辊、拉茎辊进入立式滚刀切碎,茎秆切碎后被抛送器抛送到集草箱或集草草车中,根据需要还可以实现秸秆还田作业;根茬经复合旋刀式根茬破碎装置破碎,灭茬后地表平整,为下茬作物的播种创有利条件。该机集玉米收获、秸秆收集和根茬破碎为一体,对不同行距玉米收获的适应性强,能进行全幅收获,利于在中国     

单茎秆切割试验台的设计与试验

针对现有联合收割机在收获粗大茎秆的超高产水稻时切割器存在功耗大、磨损加快和效率变低等问题,研制了可用于不同作物的单茎秆切割试验台,并采用摆切式结构;设计了基于Labview的测试软件,可测得作物茎秆不同切割速度、切割位置和切割刀片时切割力的时间历程;论文最后开展了水稻单茎秆6个切割位置和3种切割速度下的台架试验.试验表明,试验台工作可靠,可为切割装置的设计提供理论依据.     

9QS8型青贮饲料收获机虚拟设计与试验——基于Solidworks

针对我国青贮饲料收获机设计中存在设计手段落后、设计效率低等问题,采用基于特征的参数化造型软件Solidworks对青贮饲料收获机进行参数化造型,设计了新型自走式青贮饲料收获机.该机实现了超大直径圆盘式切割器的低割茬收割,解决了收割后作物的夹持输送、喂入问题;对割台传动路线和运动参数进行了合理的研究与设计;确定了超大直径圆盘式切割器的结构和运动参数,实现了切割的低功耗和可靠性;进行了切碎装置结构和运动参数的研究,保证物料切碎细而均匀.对经过虚拟设计的青贮饲料收获机进行田间试验表明,其收获损失率≤0.2%,喂入量≥10.8kg/s,为今后青贮饲料收获机的研制提供了参考.     

木薯茎秆切割铺放装置设计与运动学分析

针对在木薯收获过程中必先将秸秆清理掉,而秸秆清理机械化程度低和人工清理成本高等问题,设计一种木薯茎秆切割铺放装置。此装置主要由双圆盘切割器、收割台的升降仿形装置和具有圆弧轨道和直线轨道的柔性夹持输送机构组成,能够实现将木薯茎秆从根部切割并夹持输送到一侧。双圆盘切割器的直径为200mm、厚度为4mm、齿数为30。收割台的升降仿形装置采用液压升降装置,割台升降采用单作用液压缸,可快速完成提升或下降动作。建立木薯茎秆夹持输送过程中的运动学模型,对木薯茎秆输送到达终点被抛出后质心的运动进行分析,为提高木薯茎秆铺放质量提供理论依据。     

农业机械技术问答（续11）

101.什么是收获机械?收获机械有哪些种类? 答作物收获机械是指用于收获各种农作物或农产品的机械.不同农作物的收获方式和所用的机械各不相同.有的收获机械只进行单项收获工序,如水稻、小麦等带穗茎秆的收割;玉米的摘穗;薯类、甜菜和花生等地下部分的挖掘;     

旱区胡麻仿生收获割台设计

为防止胡麻收获过程中发生的茎秆缠绕、堵塞、籽粒损失严重等问题,设计一种携有辅助脱粒装置、气流清理装置和仿生切割装置的胡麻收获割台。通过计算确定辅助脱粒装置及气流清理装置的关键设计参数。结合Solidworks flow simulation对割台进行输送气流场分析,分析结果显示流场分布基本符合设计要求;同时应用Solidworks Autotrace工具捕捉胡麻天敌害虫朝鲜金龟子咀嚼式口器上颚切齿叶的基本轮廓,进一步优化设计后建立仿生切割器动刀片三维模型,并通过刀片横向位移图和传统切割器进行对比,对比结果表明:仿生切割装置空白区减少50%,重割区减少80%,切割效果明显优与传统的标准型切割器。为北方旱区胡麻机械化收获装置的研发提供借鉴与参考。     

高粗茎秆作物收割技术的研究进展

系统分析了几种典型高粗茎秆作物的田间生长特性、收获期茎秆的物理机械特性及其收割现状;阐述了国内外高粗茎秆作物收割技术的研究进展;比较分析了现有高粗茎秆作物收割机械的特点;展望了未来高粗茎秆作物收割技术的研究与发展趋势.由此对提高高粗茎秆作物收获机的通用性、开发出能够适用于主要高粗茎秆作物收获切割的技术和装置以及高粗茎秆作物收获切割技术研究做一个有益的尝试.