旋切数学建模下的玉米收获机结构优化分析

以玉米收获机为研究对象,针对现有玉米收获机在摘穗过程中造成玉米穗出现的咬伤、无法正常采摘现象,通过旋切数学建模的方法进行摘穗辊结构优化设计。对摘穗辊的现有结构进行分析,得出玉米收获正常进行的限制条件,并计算出摘穗过程中摘穗辊上的受力及功率消耗。根据计算结果进行摘穗辊的结构设计,同时采用旋切数学建模的方法,建立摘穗辊工作中的碰撞模型和接触模型。仿真分析表明:玉米穗在进入或脱出阶段,摘穗辊会出现较大的动量变化及力的冲击变化,研究结果可为后续玉米收获机摘穗辊的设计提供参考。     

基于PLC的玉米收获机结构优化研究

针对玉米收获机作业过程存在果粒损伤、茎秆折断的问题,基于PLC对玉米收获机的结构进行了设计和优化研究。研究以PLC控制器作为整个玉米收获机的处理器,对设备各个模块进行控制,主要组成为PLC控制器、割台、机器视觉、运输器和剥皮机等。玉米收获机的摘穗装置采用两段辊轮,一段为螺旋状即锥形;一段为圆柱形。通过对摘穗辊进行改进设计,并对摘穗辊碾压秸秆过程进行受力分析,以保证玉米收获机能够完成无损摘穗作业。田间试验结果表明:玉米试验机可以完成对玉米的摘穗,且损伤率和断茎率较低。     

间距自适应差速玉米摘穗辊设计与试验

分析了影响卧辊式玉米收获机摘穗过程中作业质量的主要因素。通过改变摘穗辊间距以适应不同直径的玉米秸秆,有效解决了玉米收获机工作时堵塞的问题。通过两摘穗辊转速不同步的办法减少了玉米果穗的掉粒损失。通过CATIA软件对间距自适应差速摘穗辊进行了建模,并通过ADAMS软件与间距固定摘穗辊进行了仿真对比分析,通过ADAMS仿真试验,确定了内外摘穗辊的最佳转速,即内侧摘穗辊转速为900 r/min,外侧摘穗辊转速为860 r/min。田间试验中无秸秆堵塞摘穗辊现象发生,且籽粒破损率和损失率之和为0.11%,远小于国家标准的5%。     

基于ADAMS的玉米植株收获过程仿真

在Pro/E中建立了摘穗辊及玉米植株收获模型,利用Pro/E与ADAMS的接口MECHANISM/Pro将所建模型导入了ADAMS中,通过分析植株受力,在ADAMS中建立了玉米植株与摘穗辊收获过程的虚拟样机模型,并添加约束和驱动.运用传感器技术,通过脚本仿真控制实现了玉米植株与摘穗辊收获过程的仿真,分析了玉米植株在倾角为79°时的收获数据,最后依据收获时间、果穗啃伤分析了倾角对收获过程的影响,得出了玉米植株收获的理想倾角为89°,为立辊式玉米收获机关键部件的设计提供了参数支持.     

玉米摘穗辊试验台的设计和试验

阐述了影响辊式摘穗装置工作性能的诸因素和卧辊式玉米摘穗试验台的设计要点。设计中考虑了进行单因素试验和多因素试验中调控各相关工作参数、国产主要玉米收获机卧辊式摘穗辊的装拆以及数据采集等各环节中的技术问题。通过试验分析了辊式摘穗机构在摘穗中对玉米穗啃伤的影响因素,确定了在辊型一定的条件下,摘穗辊转速是主要因素。     

基于ADAMS的刚柔耦合玉米摘穗力学仿真试验

传统摘穗板-拉茎辊组合式摘穗装置作业效率高,但仍存在果穗损伤和掉粒损失,而造成玉米果穗损伤的主要原因是果穗与摘穗板碰撞时冲击力过大。为此,拟通过增大果穗与摘穗板的接触面积和作用时间来减小果穗所受冲击力,降低果穗损伤。在Solid Works中建立玉米果穗和摘穗装置模型,利用ADAMS对果穗碰撞摘穗板过程进行模拟仿真,选择摘穗板形式、接触材料和弹簧刚度为试验因素,果穗与摘穗板接触力为试验指标,进行三因素三水平正交试验。试验结果表明:摘穗板形式、接触材料和弹簧刚度均对果穗受力有显著影响;摘穗板形式为弧板、接触材料为EPDM、弹簧刚度为15N·mm/deg时,玉米果穗平均最小受力为531.147N。研究可为柔性摘穗装置关键部件设计提供理论参考。     

基于激振理论的玉米多棱摘穗辊设计与试验

针对当前纵卧辊式玉米收获机作业存在籽粒啃伤严重和落粒损失大的问题,以激振理论为指导,以玉米果穗与茎秆分离为条件,建立了适于玉米机械化收获的玉米激振摘穗理论模型;以该激振摘穗模型为指导,构建并优化了适于玉米激振运动的摘穗辊外形结构和配置方式,开发了相应的激振摘穗试验台;采用Box-Behnken试验设计方法,研究了激振摘穗辊棱边数、振幅、摘穗辊转速对果穗摘穗过程籽粒破损率和落粒损失率的影响规律,建立了试验因素与考察指标之间的回归方程,并生成了相应的响应曲面。结果表明,激振摘穗装置中棱边数、振幅和摘穗辊转速对收获过程果穗籽粒破损率和落粒损失率有显著的影响。以非线性规划理论为指导,确定了最佳组合为摘穗辊转速950 r/min、棱边数8、振幅0. 75 cm,在该条件下进行了试验验证,得出平均籽粒破损率为0. 124%,平均落粒损失率为0. 228%,均低于国家玉米收获机械技术标准要求。     

玉米联合收获机现状和发展趋势

1国内外玉米收获机现状1.1国外玉米收获机现状国外玉米收获机的研究起步较早,机械化程度高,发展过程是由卧式辊、立式辊再到拉茎辊一摘穗板型式。但工艺流程东西欧发展过程不同,美国及西欧由摘穗机到摘穗脱粒机到谷物联合收割机配玉米割台,茎秆     

两种不同摘穗机构对玉米果穗剥皮落粒的影响

1两种不同摘穗机构的工作原理目前,我国玉米收获机分为3种类型,自走式、背负式、互换割台式。分别有两种不同型式的摘穗机构:一种是辊式摘穗机构。工作原理:收获玉米时,一对摘穗辊相对内转,摘穗辊上的螺旋拉筋将玉米茎秆拉向地面,摘穗     

玉米梳脱摘穗果穗受力分析与高速摄影试验

为了明确玉米梳脱摘穗过程中的果穗受力特征,对梳齿杆与果穗的作用环节进行了力学分析,基于能量平衡理论得知果穗的弹性势能同籽粒与梳齿杆运动的相对速度有关,并对梳齿杆沿碰撞方向的运动速度进行了分析。借助高速摄影手段对摘穗过程进行分析,得到梳齿杆摘穗的主要作用形式为冲击、梳刷、折断。通过梳齿杆与果穗作用的简化力学分析,明确了果穗在不同摘穗形式下的摘穗特点。冲击摘穗作用形式下依靠冲击力将果穗摘落,梳刷摘穗下果穗分离的主要作用力为拉引力,折断摘穗主要依靠果柄折断实现果穗分离。研究可为我国不分行玉米收获机的设计及理论分析提供参考。     

小型玉米收获机分禾与摘穗装置性能仿真

对某小型卧辊式玉米收获机分禾与摘穗装置进行了仿真分析.运用Pro/E建立了该机割台三维模型,运用ADAMS建立了其虚拟样机模型,进行了分禾器与玉米植株以及摘穗辊运动学和动力学性能仿真试验.试验结果表明:该机型分禾器形状和底面锥角设计存在一定缺陷,植株推倒严重,导致玉米秸秆不能正常喂入;同时给出了摘穗辊工作的最佳转速为800～1 000 r/min,最佳摘穗倾角为30°.     

立辊式玉米收获机试验台的设计

适时收获期短是玉米收获机械发展缓慢的主要原因之一。为了能够延长试验时间、缩短研究与试制周期,更加方便地进行各种试验研究,设计制造了立辊式玉米收获机关键部件试验台。试验台由秸秆喂入装置、夹持输送装置、摘穗装置、控制系统和检测系统构成,可模拟玉米收获机田间作业情况,并能分析秸秆在摘辊上的运动规律、摘穗机理及影响收获损失的各种性能因素。     

玉米全价值收获机械设计

立足于研究热带生态循环农业模式的实际需要,结合热带地区玉米种植的农艺要求,设计一种牵引式的小型玉米全价值收获机。在现有的收获机的基础上,通过正交试验,选取关键部件摘穗辊的长度、转速、间距为影响因素,以摘穗率为评价指标,利用Design-Expert数据分析软件对玉米摘穗装置及茎秆粉碎装置进行优化设计,通过试验分析得到玉米收获最佳摘穗率,在摘穗辊长度为350 mm、转速为3.5 r/s、间距为14 mm时摘穗率达到最优,并通过田间试验进行验证。     

山东常林推出一行玉米收获机

山东常林集团农科公司农研所自主研发了4Y-1A型玉米收获机,该机是与手扶拖拉机配套的穗茎兼收型立棍式小型玉米收获机型,可一次性完成对玉米摘穗、秸秆放倒及集中收集铺放。可通过手动液压泵实现割台自由升降,摘穗后的玉米茎秆成堆铺放,玉米穗收集在集穗箱中。通过设置侧乘装置,实现了整机的左右平衡,保障了行驶的稳定性。采用立辊式摘穗机构,实现了穗茎兼收的功能。摘穗辊采用了新型的立辊,实现了工作中适应不同的秸秆,具有不堵塞、适应性强的优点。该机填补了国内利用手扶拖拉机进行玉米收获的空白。     

玉米摘穗-茎秆切碎复合型收获装置比较分析研究

通过对玉米摘穗-茎秆切碎一体化技术进行研究,对甩刀式、拉茎刀辊式和圆盘刀辊式3种玉米摘穗-茎秆切碎复合型收获装置进行技术性能数据分析,比较其优缺点,提出我国需要大力发展玉米摘穗-茎秆切碎一体化技术,并重点研制推广拉茎刀辊式和圆盘刀辊式玉米摘穗-茎秆切碎复合型玉米收获机。     

螺旋圆锥凸棱式玉米收获摘穗辊的设计与试验

主要介绍了一种新型卧式玉米摘穗辊的设计方法.该装置的摘穗段设计成圆台体状,并且在圆台体的圆周表面上开设有渐变高度的凸缘,同时焊在圆台体圆周表面上的圆钢丝形成螺纹凸棱,可以使玉米收获机在摘穗过程中减少籽粒损失,不会发生摘穗对辊间隙的堵塞问题;能有效地实现在压力变化范围非常小的情况下把茎秆向上推进和掰穗的作用.实验证明,该装置在摘穗作业时不发生堵塞现象,同时增强剥皮能力.     

立辊式玉米收获机夹持输送装置的设计分析

针对立辊式玉米摘穗割台夹持输送装置可靠性差及影响推广应用的瓶颈问题,设计了浮动式茎秆夹持输送装置,阐述了工作原理。通过对夹持位置、夹持力、夹持输送链速度与机器作业速度的分析,提出了三点夹持输送可靠性理论依据。通过对玉米茎秆输送过程的试验与分析,验证了浮动式茎秆夹持输送装置的可行性,为立辊式玉米摘穗割台设计提供了参考依据。     

玉米收获机多棱立辊式摘穗装置设计与试验

针对现有玉米收获机摘穗装置存在籽粒啃伤、啃落导致损失严重等问题,设计了一种结构简单、摘穗效果好、可靠性高的多棱立辊式摘穗装置。研究了立式激振折断的摘穗机理,分析了多棱立辊式摘穗装置主要结构参数的设计方法;通过正交试验确定了影响摘穗质量的主次因素为棱边数、摘穗辊转速和摘穗辊直径;较优组合为:摘穗辊直径为7 cm、棱边数为8、摘穗辊转速为950 r/min,在该条件下本摘穗辊的籽粒破损率为0.13%、落地籽粒损失率为0.28%、茎秆折断率为0.53%,满足国家标准要求。在较优组合条件下进行了调整内角Δ大小的验证试验,通过试验可知调整内角Δ为16°时,即最大调整范围的一半时摘穗质量最好。     

立辊型玉米收获机摘穗辊辊型对工作性能的影

摘穗辊辊型对玉米联合收获机作业效果的影响显著.通过正交试验研究了立辊型玉米收获机摘穗辊辊型对作业主要性能参数的影响,同时对各运动参数的交互作用进行对比分析,确定了各运动参数的最佳组合.摘穗辊的花纹形状对损失率的影响显著,圆顶花纹在摘穗辊转速为1 000 r/min的条件下工作可以获得最佳效果.辊型对功率影响显著,圆顶花纹在摘穗辊转速为900 r/min的条件下工作的功率消耗最低.摘穗辊的工作间隙与损失率之间呈线性关系.     

基于自适应网络的高精度玉米拾穗装置优化设计

为了提高玉米拾穗装置拾穗的准确性,减少漏摘率、断穗率、籽粒破碎率等玉米收割效率的不利因素,设计了一种新的高精度玉米拾穗装置。该装置利用玉米拾穗拉断力的变化对玉米拾穗过程的拾穗辊质心角速度进行准确监测,当产生漏摘率、断穗率、籽粒破碎时会发出警报,并利用计算机自适应网络原理,对拾穗辊的间隙进行自适应调节,提高了拾穗装置的拾穗精度。为了验证装置优化设计的合理性,采用试验、理论分析和数值仿真模拟的方法对装置的采摘效率进行论证,利用Pro/E软件建立了拾穗装置的三维建模,根据拾穗过程拉断力的增大引起的质心角速度变化,使用ADMAS软件对玉米穗拾穗过程的角速度进行了仿真模拟,得到了和试验相吻合的角速度值。将自适应高精度玉米拾穗装置和普通玉米穗采摘装置进行对比发现:高精度玉米穗采摘装置在降低漏摘率和断穗率方面都表现出了优良的性能,大大提高了玉米穗的采摘效率,为玉米自动化采摘机械的设计了技术参考。