丘陵稻油联合收获机脱粒清选装置的设计与试验

针对我国南方丘陵山区稻-油、稻-稻-油轮作的生产模式,早稻容易落粒、脱粒损伤大、油菜成熟一致性差及清选困难等问题,设计开发了适用于丘陵山区水稻油菜的联合收获机脱粒清选装置.脱粒分离装置包括可调导流条角度顶盖、单纵轴流滚筒和栅格式凹板筛,清选装置包括离心蜗壳式风机和高清洁率低损振动筛.为了得出适合水稻和油菜收获的最佳工作...     

稻麦联合收获机脱粒装置智能化设计平台构建

为提高脱粒装置的设计效率,本文构建了一种稻麦联合收获机脱粒装置智能化设计平台。分析联合收获机脱粒装置关键零部件设计知识特点,收集设计知识,采用产生式和框架式知识表示法表示设计知识,以SQL Server 2012构建设计知识库,并以Visual Studio 2012为开发工具建立脱粒装置知识库管理系统;针对脱粒装置关键零部件结构特征,研究不同的参数化建模方法,对NX软件进行二次开发,建立脱粒装置关键零部件参数化模型库;根据脱粒装置常规设计流程和零部件的设计要求,采用基于实例和基于规则的正向演绎推理方法,建立脱粒装置智能设计推理机;以Visual Studio 2012为开发平台,融合知识库、推理机、参数化模型库和人机交互界面,构建稻麦联合收获机脱粒装置智能化设计平台,实现脱粒装置的智能化设计。利用平台设计一个脱粒滚筒实例,并基于CAE软件进行了虚拟仿真试验,对设计实例进行了分析。结果表明,该平台缩短设计周期,降低设计成本,提高产品质量,推动农机企业的发展。     

原生脱粒稻麦收获机的技术开发与应用

现有稻麦收获机的适应性能和经济性能不佳，特别是不能适合在广大丘陵山区使用的原因，主要在于其体积、重量、造价及功耗居高难下。采用钩齿式脱粒器的原生脱粒稻麦收获机因原生脱粒收获方式本身的工序非常简单，加之脱粒器又具有钩取禾秆直至将穗部引控在最易于接收脱出谷粒的脱粒区一次性完成脱粒，以及被脱下的谷粒含杂少无破碎等多种功能与效果，从而使得整机轻便简廉、高效节能并且收获质量好，实现了对多种不同条件与要求的极大满足。     

稻麦联合收获机清选装置智能设计与优化系统研究

针对传统农机产品研发周期长、设计效率低等问题,构建了一套稻麦联合收获机清选装置智能设计与优化系统.该系统由用户需求模块、知识库和推理模块、参数化建模模块以及智能优化模块组成,可以实现清选装置的智能设计与优化.首先,在SQL Server 2012中建立了清选装置设计知识库,研究了清选装置设计的推理流程,系统可以根据用户...     

小区联合收获机清选装置试验与参数优化

针对小区联合收获机清选装置存在的籽粒损失率和含杂率偏高等问题,结合内外滚筒旋转式脱粒装置,搭建脱粒清选试验平台,仿真分析结果表明,该清选装置符合筛分要求。以脱出籽粒中含杂率及损失率作为试验指标,选取对清选性能影响较大的风机转速和振动筛曲柄转速为试验因素,分别进行单因素试验,得到风机转速为1 000 r/min时,含杂率与损失率分别为0.65%和1.06%;振动筛曲柄转速为275 r/min时,含杂率与损失率分别为0.55%和0.87%。最后运用Central Composite中心复合设计方法进行响应面试验,研究因素交互作用对试验指标的影响规律。试验结果表明,最佳匹配参数为风机转速900 r/min、振动筛曲柄转速300 r/min;在最佳参数组合下,对该装置进行多次验证试验,得到其含杂率和损失率的平均值分别为0.75%和0.62%,表明在该参数组合下此装置能够满足小区收获的清选性能要求。     

花生联合收获机清选装置试验研究

进行了半喂入花生联合收获机花生脱出物组成成分的比例、组成成分尺寸和外形差异、悬浮速度,以及摘果辊下方分布等清选特性试验和检测。优化设计后的清选装置安装在半喂入花生联合收获机上,进行了田间正交试验,得到了影响清选性能的因素主次顺序为振动筛频率、风机转速、振动筛倾角、风机出风口角度;最优参数组合为振动筛频率7Hz,风机转速900r/min,振动筛倾角8°,风机出风口角度17°。优化设计后的清选装置能应用到国产某型号花生联合收获机上,经田间收获试验验证,达到设计要求。     

4HQL-2型花生联合收获机摘果及清选部件的研制

花生摘果及清选装置是花生联合收获机的重要工作部件,直接影响联合收获机的工作性能.为此,介绍了4HQL-2型花生联合收获机摘果及清选部件的工作原理、结构设计和技术参数.经过田间性能试验,其结果证明该装置可完成联合作业的摘果、清选、输送、升运和集果,具有工作效率高和可靠性好等特点.     

微型稻麦联合收获机气流式清选装置研究

为提高应用于丘陵山区作业的微型稻麦联合收割机作业质量,设计了气流式清选装置。通过设计计算确定了气流式清选装置主要工作部件(清选筒、吸风管、吸风机)的结构参数和工作参数,对清选筒进行了三维实体模型气流流场仿真分析。结果表明,清选装置结构、气流风速分布符合设计要求,清选分离效果好。经水稻收获田间对比试验表明:装有气流式清选装置的微型联合收获机具有结构紧凑、转移方便等原机特点;清选筒气流流场的风压风速分布满足设计要求;与没有清选装置的微型联合收获机相比,总损失率从3.8%下降到2.34%,破碎率从1.5%下降到1.4%,含杂率从7.2%下降到1.2%,分别下降了38.42%、8.33%和83.33%,达到了国家行业标准JB/T 5117—2006的要求,其中含杂率下降尤为显著。     

4LZ-1.5型稻麦联合收割机清选系统的改进

近几年来，随着联合收获机市场发展日趋成熟，市场竞争也日趋激烈。要立足市场，并在市场上占有一席之地，就要对现有的产品进行改进。其中，主要应立足于国家强制性指标的改进和完善。现就我公司生产的 4LZ－ 1.5型稻麦联合收割机清选部分的改进做一介绍。改进主要是为了解决清选损失以及含杂率等国家强制性指标，使该产品性能进一步提高。 1 4LZ－ 1.5型收割机清选系统结构参数 4LZ－ 1.5型收割机清选采用传统风、筛结合方式。主要是由清选风机，阶梯状抖动板，上、下鱼鳞筛等部件组成（图 1）。各部件技术参数如下： 清选风机：农用离…     

油葵联合收获机清选装置结构优化与试验

针对油葵联合收获作业过程中存在籽粒含杂率及损失率偏高的问题,测定油葵脱粒后脱出物的尺寸特征和悬浮特性,通过机构的运动学分析与物料的受力分析,确定了油葵联合收获机清选装置主要结构参数与工作参数。以风机转速、振动频率和分风板倾角为影响因素,油葵籽粒含杂率和籽粒损失率为评价指标,开展工作参数优化试验,单因素试验结果表明,清选装置较优工作区间为：风机转速1100~1300r/min、振动频率3~5Hz、分风板倾角20°~40°;设计Box-Behnken试验,建立了响应面回归模型,并进行参数优化,结果表明：各试验因素对含杂率和损失率影响显著性大小顺序均为风机转速、振动频率、分风板倾角;当风机转速1200r/min、振动频率4Hz、分风板倾角27°时,试验结果表明平均油葵籽粒含杂率为4.25%,平均籽粒损失率为1.82%,满足油葵联合收获机清选的国家标准要求。     

4LZ-2.5型自走式油菜联合收获机的研究与开发

简要阐述了我国现阶段油菜种植结构、自走式油菜联合收割机的发展现状及存在的问题,介绍了油菜联合收割机收割、输送、脱粒、清选以及秸秆还田的设计过程,确定了液压系统、电器系统和智能监控系统的关键参数。试验结果良好,可满足我国油菜跨区作业的需要。      

联合收获机脱粒滚筒有限元模态分析与试验

针对联合收获机脱粒滚筒在工作中的振动和噪声问题,为了避免共振,利用软件ANSYS Workbench对联合收获机脱粒滚筒进行了有限元模态分析,得到了前6阶的固有频率和振型。对脱粒滚筒进行了模态实验,与有限元分析结果进行对比,其固有频率相对误差在4.6%以下,且振型一致,验证了有限元分析的准确性。模态分析结果表明:前6阶固有频率与主要振源激励频率相差较大,较好地避开了共振区;钉齿杆与幅盘的振幅较大,且两者的连接处最为薄弱,在设计和焊接时应尤为注意。该研究为联合收获机脱粒滚筒的设计与优化提供了参考。     

自走式棉秆联合收获机设计与试验

阐述了自走式棉秆联合收获机的基本结构及工作原理,对总体结构、底盘配置及喂入切碎机构进行了设计和参数计算,采用纵向对称配置、简化喂入机构、交错对称布置切碎滚筒动刀等方法,实现了棉秆收割、切碎、集箱、自卸的一体化.试验结果表明作业流程安排合理,适用性较好,是棉秆资源规模化工业利用的适用设备.     

玉米联合收获机纹杆式脱粒元件设计与试验

我国华北地区玉米收获时籽粒含水率较高,采用钉齿式及杆齿式脱粒元件进行籽粒直收时,籽粒破碎率较高,为降低脱粒过程中籽粒破碎率,设计了一种纹杆式脱粒元件,分析其前倾角变化对果穗受力的影响规律,以籽粒破碎时压缩量为依据,对纹杆块顶端弧面形状进行设计。基于EDEM研究纹杆元件顶端参数对果穗受力的影响,采用拟水平法设计四因素四水平正交试验,试验结果表明:较优纹杆参数组合为前倾角75°、凸棱倾角25°、凸棱宽度6 mm、凸棱高度10 mm;通过台架试验探究滚筒转速、凹板间隙等工作参数对纹杆式滚筒脱粒效果的影响规律,当籽粒含水率为28.5%时,最优滚筒转速为300 r/min,凹板间隙为50 mm,此时籽粒破碎率为5.34%。在最优工作参数下,对比不同脱粒元件脱粒效果,发现籽粒破碎率分别由杆齿式元件的9.91%、钉齿式元件的7.83%下降至纹杆式脱粒元件的5.34%,证明所设计的纹杆式脱粒元件能够有效降低脱粒过程中籽粒破碎率。     

丘陵山地胡麻联合收获机复式清选系统仿真优化与试验

针对丘陵山地胡麻联合收获机空间布局有限,且收获后胡麻脱出物性状差异小、混杂程度大、清选困难等问题,为提高丘陵山地胡麻联合收获机清选效率,探究丘陵山地胡麻联合收获机复式清选系统工作机理,本文以丘陵山地胡麻联合收获机初选+精选复式清选系统工作模式为研究对象,分别建立初选系统、精选系统CFD模型和胡麻脱出物DEM模型,采用CFD-DEM联合仿真技术,研究丘陵山地胡麻联合收获机复式清选系统最佳工作参数和脱出物各组分运动轨迹及空间形态变化,得出丘陵山地胡麻联合收获机脱出物分离规律,并进行验证试验,校验仿真模型可靠性。CFD-DEM联合仿真结果表明,当初选系统入口风速为12.4m/s、精选系统离心风扇转速为1.154r/min时,机具清选效果最佳,其中初选系统胡麻籽粒损失率为0.3%,短茎秆排出率71.43%,颖壳排出率69.34%,轻杂排出率65.34%,含杂率39.01%;精选系统胡麻籽粒损失率为0,短茎秆排出率40%,颖壳排出率75%,轻杂排出率100%,含杂率2.56%;初选系统中脱出物进入气流场初始瞬时发生速度、位移变化依次为轻杂、颖壳、胡麻籽粒、短茎秆,精选系统中脱出物进入气流场初始瞬时发生速度、位移变化依次为颖壳、轻杂、短茎秆、胡麻籽粒。田间试验结果表明,当胡麻籽粒含水率为5.34%时,作业机具最佳作业状态下含杂率为3.61%、总损失率1.98%,作业期间整机运行平稳,作业指标符合胡麻机械化收获标准。试验结果与仿真结果高度吻合,验证了模型的可靠性。     

同轴双滚筒联合收获机设计与试验

为了适应丘陵山区作业环境,满足超级杂交水稻收获要求,设计了4LZ-21Z型同轴双滚筒联合收获机。阐述了联合收获机整体设计方案,设计了同轴双速脱粒分离装置与履带自走装置,可一次完成分禾、扶禾、切割、脱粒、清选、装袋等工序。以低/高速脱粒滚筒线速度、回转式凹板筛速度和脱粒间隙为试验因素,籽粒损失率、破碎率和含杂率为性能指标,采用三因素五水平正交旋转组合设计试验,运用Design-Expert软件进行多目标变量优化,建立了各试验因素与性能指标数学模型,并进行多目标参数优化。根据参数优化结果,开展了样机田间试验。田间试验表明,该样机作业性能稳定,籽粒损失率、破碎率和含杂率分别为1.34%、0.20%和0.40%,各项性能指标均优于检测标准要求。     

半喂入联合收获机同轴差速脱粒滚筒设计与试验

针对半喂入联合收获机收获超级稻和难脱粒的粳稻时脱粒不净引起损失的问题,设计了半喂入同轴差速脱粒滚筒,并与单速脱粒滚筒进行了脱粒对比试验,对各种脱出物料的实测数据用Matlab软件建立了3D图像及其数学模型。结果表明：差速滚筒未脱净籽粒约0.06%,比单速滚筒降低61.25%;3D图像显示差速脱粒的各种脱出物料在筛面上分布比单速脱粒均匀。半喂入同轴差速脱粒装置集高、低转速对脱粒性能的有利作用于一体,能较好解决半喂入联合收获机收获超级稻和粳稻时脱粒不净引起的损失,并使损失率、破碎率和含杂率等性能指标都达到较优水平。     

小型联合收割机脱粒性能检测平台设计

为了解决当前小型联合收割机脱粒系统性能检测系统不完善,特别是西南丘陵山区小型联合收割机的性能在田间又不易直接检测,数据获取困难,数据精度达不到要求,可变参数无法实时连续调节等问题,设计了一种小型联合收割机脱粒装置性能检测平台。其采用模块化机械结构,各工作部件调整组合方便;检测系统可以实时对脱粒装置的转速、扭矩及功率等数据进行采集处理,且可以对脱粒后的谷物和稻草进行定量分析,得出谷物夹带损失率率和含杂率。该平台不但可检测脱粒系统工作参数是否可以达到既定要求,而且可采取喂入量连续可调的方式,用来分析出这个脱粒系统的最佳喂入量。该研究为今后小型联合收割机机脱粒装置的设计提供了可靠的数据支撑。     

稻麦联合收获横轴流脱分装置性能影响因素与提升对策探析

以4LZ―1.0Q型全喂入稻麦联合收割机为例,系统分析了稻麦联合收获中脱分性能与装置部件各参数之间的相关性,指出该类收获机的脱分机构设计要点为:合理选定脱粒滚筒、凹板筛、上盖板的结构形式和组配关系能保证脱分作业顺畅性;合理设计钉齿滚筒结构参数和线速度能有效控制脱净率与破碎率;优化栅条凹板筛的筛孔大小、筛分面积等参数选择以提高脱分效率;优化上盖板升角、重叠量等参数以降低脱分功耗等。