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。     

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。     

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.     

蔗段离散元仿真建模方法与参数标定

【目的】蔗段作为大长径比秆状物料,其离散元模型的构建方法与仿真参数的设定尚不清楚,仿真模型精度对颗粒间的动力学响应特性有较大影响,需通过参数标定提高仿真参数的准确性。【方法】以蔗段物理堆积角为响应值,采用仿真试验方法优化标定离散元参数。首先,采用物理试验测定蔗段的基本物性参数,并基于多球聚合模型和XML的方法构建蔗段仿真模型;然后,应用Plackett-Burman试验对蔗段离散元仿真中的8个初始参数进行显著性筛选,并对显著性参数进行最陡爬坡试验,确定最优参数区间;最后,基于Box-Behnken试验建立显著性参数与堆积角的二阶回归方程,以物理试验堆积角42.70°为目标值,对回归方程进行优化求解。【结果】显著性筛选试验得出蔗段泊松比、蔗段-蔗段静摩擦系数、蔗段-蔗段滚动摩擦系数对仿真堆积角影响显著;最优参数组合为：蔗段泊松比0.35、蔗段-蔗段静摩擦系数0.53、蔗段-蔗段滚动摩擦系数0.04。最优参数组合的仿真试验结果表明,仿真堆积角与物理试验堆积角无显著性差异,两者相对误差为0.99%,进一步验证了蔗段离散元标定参数的可靠性。【结论】蔗段离散元模型与最优仿真参数可用于蔗段离散元仿...     

甘蔗茎秆切割机理研究

甘蔗是我国主要经济作物之一,甘蔗收获机割茬不齐、破头率高、切割损失大,严重地影响了甘蔗收获机的性能和推广应用.为此,综述了国内外在甘蔗茎秆物理力学特性、切割器、刀片及切割理论等方面的研究成果,提出了结合甘蔗茎秆材料特点和物理力学特性来研究其切割机理,将更具有科学性.结果表明,计算机仿真技术是研究甘蔗茎秆切割机理的有效手段.     

2CZQ-2型切段式甘蔗栽植机试验研究

对改进后的2CZQ-2型切段式甘蔗栽植机进行田间试验,其开沟深度合格率为92.9%,排种均匀度为92.2%,地膜覆土厚度合格率为87.4%,地膜覆盖率为100%,各项技术指标与改进前样机的试验数据对比均有提高。     

连续回转式甘蔗收割机集堆机构设计与试验

集堆是整秆式甘蔗收割机的重要作业工序之一,集堆性能影响到收割机作业质量。本文在分析现有的几种甘蔗收割机集堆机构的基础上,设计了一种连续回转式集堆机构,并试制了样机。田间试验结果表明,该机构能够有效实现甘蔗集堆功能,达到了设计要求。     

湛江农垦甘蔗机械化收获实践与分析

湛江农垦是我国最早开展甘蔗机械化收获大田作业的单位。本文回顾了自2011/2012年榨季以来,该单位使用的甘蔗收割机机型、机组配套、作业成本和作业效果等机械化作业实践情况,并做了简要分析,得出结论:机械化收获是我国甘蔗产业亟需推广应用的技术;行距是影响甘蔗收割机作业效率和作业质量的关键农艺参数;针对目前农场1.2 m的种植行距,我国需要有适合1.2 m行距的甘蔗收割机;糖厂、农机服务公司和蔗农之间现有机制阻碍了甘蔗收获机械化的发展,需要有一个合适的协调管理机制。     

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。