甘蔗收割机切割刀盘浮动控制系统的设计与试验

针对甘蔗收割机在田间作业时,地形起伏变化影响切割刀盘刀片入土切割的深度,造成甘蔗根茬高度变化、根茬破头等问题,设计了一种基于AT89S52单片机的刀盘高度浮动控制系统。采用超声波测距雷达测量刀盘刀片最前端位置以及对应切割刀盘刀片最前端处垄间地形变化情况,在单片机内部对测量值进行中位值滤波处理后作为刀盘调整的参考值,对电液换向阀输出控制信号调整刀尖位置,实现切割刀盘高度随地形变化。为验证该系统的工作性能,在4GDL~(-1)32型甘蔗收割机样机上进行了试验,试验结果表明,设置刀尖与地面距离标准值为17.5cm,允许波动范围±2 cm,在20 m长、±5°坡度变化的路面行驶时,刀尖与地面距离平均值为17.49 cm。试验结果证明,切割刀盘浮动控制系统能基本实现刀盘浮动控制,刀尖轨迹曲线与地面的轨迹曲线相同。     

甘蔗尾茎泊松比的试验分析

【目的】为甘蔗断尾机构的设计及数学模型的建立进行动力学仿真提供理论依据。【方法】利用精密型微控电子万能试验机和静态电阻应变仪对甘蔗尾茎生长点以下第5、6节甘蔗皮、芯、节部位进行拉伸试验,并用电测法与力学分析得出各组分的泊松比参数。【结果】甘蔗尾茎生长点以下第5节甘蔗皮同性面泊松比小于0.028,异性面泊松比为0.233;第5节甘蔗芯同性面泊松比小于0.174,异性面泊松比为0.271;甘蔗尾茎生长点以下第6节甘蔗皮同性面泊松比小于0.001,异性面泊松比为0.238;第6节甘蔗芯同性面泊松比小于0.223,异性面泊松比为0.289;甘蔗节同性面泊松比小于0.305,异性面泊松比为0.344。【结论】甘蔗尾茎内部不同部位的同性面泊松比存在显著差异,异性面泊松比差异不大;甘蔗尾茎生长点以下第5、6节皮、芯同性面泊松比有显著差异,异性面泊松比差异不显著。     

预切种式甘蔗种植机的设计与试验

【目的】研制一种预切种式甘蔗种植一体机,以便连续完成开沟、施肥、排放种苗、覆土、盖膜等一次性作业。【方法】利用有限元分析软件ANSYS对甘蔗种植机的机架进行模态分析,通过田间试验获取3种开沟犁的犁沟土壤扰动指数;设计液压传动系统、播种机构、开沟覆土装置、施肥机构和覆膜机构,并通过田间试验获得甘蔗种植机的种植深度合格率、覆土厚度合格率、种植密度、伤芽率、漏株率、施肥量稳定性变异系数、地膜破损率等。【结果】模拟结果表明当激励频率为134.47～514.35 Hz时,机架容易发生共振,且最大位移可达19.67 mm。田间试验表明凸线型开沟犁的土壤扰动指数为17.05,最大沟深可达19.13 cm,符合甘蔗种植沟深的标准。甘蔗种植深度合格率为83%,覆土厚度合格率为91%,种植密度为135 331 hm~(-2),伤芽率为4.7%,漏株率为4.5%,施肥量稳定性变异系数为6.1%,地膜破损率为51%,均符合甘蔗种植机的设计标准。【结论】该小型预切种式甘蔗种植一体机符合设计要求,能够显著提高甘蔗种植的效率。     

两段式螺旋扶起机构理论的研究

针对我国南方蔗田内甘蔗倒伏严重的问题,用经典动力学的观点,建立了甘蔗两段式螺旋扶起机构虚拟模型.利用该模型和甘蔗作用系统进行力学分析,结合田间试验验证,获得扶起机构对甘蔗的作用以及影响规律.结果表明:当倒伏角小于15°,扶蔗点距离越小,甘蔗根部约束越大,提升力Fz和轴向力Fx越大.该结果为甘蔗扶起机构的改进提供了理论依据.     

甘蔗机械化收获运输系统优化仿真研究

针对在甘蔗机械化收获田间转运、公路运输、糖厂卸蔗运输系统中存在车辆配置和调度不合理现象,严重影响甘蔗机械化生产发展的问题,以湛江农垦广前公司为实例,运用非线性规划建立优化模型,并通过ExtendSim软件进行模拟研究。结果表明:运输系统优化后,在节约运输车辆投资、降低运输成本及缩短榨季时间方面取得了很好的效果,有利于促进甘蔗机械化收获的发展。     

整秆式甘蔗收割机组合式扶起装置运动学分析

为改进整秆式甘蔗收割机对倒伏甘蔗的扶起能力,设计了一种组合式扶起装置,这种装置能把倒伏的甘蔗扶起到夹持输送口的高度.通过分析计算得出了组合式扶起装置中弧形拨指链的导轨与地面的角度、最佳转速和弧形拨指间距,推出了装置在扶起甘蔗的运动过程中的基本方程,并得出了各参数之间的关系.通过对组合式扶起装置的关键部件-圆锥形螺旋滚筒的运动分析,得出了螺旋滚筒合理的螺旋角.     

我国甘蔗收获机械化技术探讨

根据收获过程中以及收获后甘蔗的状态,分析了甘蔗收获工艺技术,并从机械化程度角度分析了甘蔗收获机械化方式。概述了国外先进甘蔗机械化收获技术以及国内甘蔗收获机械装备研究应用状况,探讨了当前国内的甘蔗收获技术应用模式的系统组成及特点。通过对不同收获技术及装备的分析,认为切段式甘蔗收获技术比较成熟可用,指出了整秆式甘蔗收获机械需要解决的问题。研究表明:我国甘蔗收获半机械化和全机械化方式在相当长一段时间内将会共存,但其发展趋势必然是全机械化,当前宜以切段式甘蔗收获技术作为机械化收获的切入点。     

轴承间隙对甘蔗切割器系统振动特性影响研究

为了获取轴承间隙对切割器振动特性的影响,将单刀盘甘蔗切割器简化为滑动轴承-转子弯扭耦合振动系统模型,考虑轴承间隙建立了系统动力学微分方程。运用数值计算方法,分析了系统的振动特性。结果表明,滑动轴承间隙对系统稳定性有一定影响,当间隙c=0.11mm时稳定转速带宽最大,旨在为优化选择刀盘滑动轴承间隙参数提供理论参考。     

拖拉机橡胶钢筋履带弯曲刚度计算方法与试验验证

拟定沿拖拉机橡胶钢筋履带长度上不均匀弯曲刚度的计算方法，是进行橡胶钢筋履带设计的基础。拖拉机橡胶钢筋履带弯曲刚度的传统计算方法是将橡胶钢筋履带作为橡胶和钢筋的均匀复合材料来进行计算的，这种计算方法误差较大。该文通过理论推导和试验验证的方法进行了研究，得出了橡胶钢筋履带设计参数与其弯曲刚度间的理论关系式；提出了在履带计算长度上换算不均匀弯曲刚度的方法，计算结果与试验结果能够很好地吻合。     

车辆后桥的可靠性设计

探讨了车辆后桥的可靠性设计方法，可以定量地给出车辆后桥的可靠度和根据可靠度对车辆后桥进行可靠性设计，是对车辆后桥可靠性问题研究的一次重要的探索，通过对实例的设计计算，表明其结果与实际运行的情况较为吻合。说明该计算方法是一种行之有效的方法。