马铃薯全垄仿形式茎叶切碎刀辊设计与试验

针对现有马铃薯茎叶切碎机作业茎秆打碎长度合格率低、带薯率高、工作效率低等问题,设计了一种全垄仿形式茎叶切碎刀辊,对刀具工作过程进行分析,建立刀具运动、刀具-茎秆碰撞和茎秆捡拾数学模型,明确影响装置工作性能主要参数,完成全垄仿形式茎叶切碎刀辊总体结构与茎叶切碎刀具设计。采用三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验方法,以作业速度、刀辊转速、刀辊离地距离为试验因素,打碎长度合格率、带薯率为评价指标,应用Design-Expert 8.0.6.1软件进行试验数据处理与参数组合优化,结果表明,各因素对打碎长度合格率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊转速、作业速度、刀辊离地距离;各因素对带薯率均具有显著性影响,影响由大到小依次为刀辊离地距离、刀辊转速、作业速度。在刀辊转速为1 450 r/min、作业速度为3.5～6.7 km/h、刀辊离地距离为285～317 mm时,打碎长度合格率大于90%,带薯率小于等于0.3%。本研究结果为马铃薯茎叶切碎机具作业质量和效率提升提供了设计理论与技术支持。     

马铃薯收获机辊组式薯土分离装置设计与试验

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、去土率低以及分离装置结构形式单一且调节不便的问题,设计了一款由聚氨酯材料构成的左右螺旋对称式去土辊与可调节式光辊交替排列组合的马铃薯收获机辊组式输送分离装置。通过针对机体结构的动力学分析、薯土分离的耦合机理分析和去土过程马铃薯之间碰撞离散分析,确定了影响马铃薯收获机辊组式输送分离装置伤薯率和去土率的关键因素,并对其进行试验,以伤薯率和去土率为试验指标,以去土辊和光辊间距和转速、输送分离装置倾斜角为试验因素,根据正交试验结果建立数学回归模型并进行响应面分析和参数化分析,确定当去土辊与光辊间距为16.5 mm、去土辊转速为100 r/min、光辊转速为100 r/min、分离装置倾斜角为8°时,伤薯率为0.64%,去土率为97.1%。与传统马铃薯收获机分离装置相比,伤薯率下降0.12个百分点,去土率上升2.6个百分点,该装置能更好地满足输送分离要求。     

基于TRIZ的旋转分离式宝塔菜联合收获机设计

针对其他根茎类作物收获机满足不了宝塔菜收获要求的问题,应用TRIZ理论提出解决方案,设计了一种高效率、多功能,并不易损伤果实表皮的旋转分离式宝塔菜联合收获机。同时,简述了该机的整体结构配置、工作过程、传动系统以及关键零部件的设计等。依据TRIZ理论分析,分离装置设置为四级筛选组合机构,包括两级运输分离机构、滚筒旋转分离机构及振动筛分离机构,大大提高了果实清洁率。经田间初步试验,验证了该机的可使用性,且收获效果良好。     

联合作业打瓜取籽机关键部件的设计与研究

打瓜是新疆地区的主要经济作物,其生产过程机械化程度低,严重制约了新疆大田生产的发展。为此,拟定了一种将打瓜破碎和分离清选的设计方案,阐述了破碎装置的工作原理、结构组成和结构尺寸的设计。通过取样试验测得打瓜样本的平均值,设计了对辊破碎机构的间隙极限值,间隙极限值分别为dmax=1 0 0 mm,dmin=2 0 mm。阐述了籽瓤分离装置的工作过程、结构布局和结构尺寸的设计,设计了一种双滚筒式分离清选装置。通过取样试验测得新疆地区打瓜籽的三轴尺寸样本平均值,确定了内外筛网孔的尺寸,内外尺寸分别为20mm≤D1≤25 mm,5 mm≤D2≤8 mm。通过对破碎、分离清选装置的设计,提高了打瓜取籽机的工作效率,降低了破损率,对大面积种植模式,尤其是新疆地区具有促进作用。     

对辊式红花采收实验台的设计与研究

为满足红花收获机械的发展要求,在消化吸收我国现有的红花收获机及对辊式收获技术的基础上,创新设计了对辊式红花收获试验台。以采摘机采摘头为对象,通过对采摘头工作原理及参数的分析,确定了该试验装置的基本结构参数,试制了该对辊式红花收获验台。整机包括支撑滑动机构和调整机构,重点对间隙调整机构进行了设计,利用该装置可以完成对辊间隙、胶辊直径和胶辊转速的调节,并以此为影响因素,对采净率、破碎率等评价指标进行分析及优化,旨在为辊式采收机具的设计提供参考依据。该装置为红花采收机的研制及采收性能的分析提供了实验测试平台,对实验台关键受力部位进行了受力分析,并对实验流程提出了合理建议。经验证,该采收实验装置工作性能稳定,对采收机采摘头的设计具有实际指导意义。     

秸秆多级连续冷辊压成型参数优化与试验

为得到秸秆多级辊压成型机压缩较低含水率玉米秸秆时的最优成型参数,探索成型参数对成型结果的影响规律,基于Design-Expert BBD（Box-Behnken Design）试验设计方法及原理,以玉米秸秆含水率、玉米秸秆破碎长度和成型机末级辊转速为试验因素,以成型块回弹率、密度和成型能耗为试验指标,采用三因素三水平响应面分析方法,分别建立了各因素与成型块回弹率、密度、成型能耗之间的数学模型,并分析了各因素显著交互作用对试验指标的影响规律。结果表明：成型机在压缩玉米秸秆时,各试验因素对成型块回弹率的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率;各试验因素对成型块密度的贡献率从大到小依次为：破碎长度、末级辊转速、含水率;各试验因素对成型能耗的贡献率从大到小依次为：末级辊转速、破碎长度、含水率。在末级辊转速为1.07r/min,含水率为21.5%~25.0%,破碎长度为64~108mm时,可获得成型块回弹率小于7.0%,成型块密度大于350kg/m3,成型能耗小于16.0kW·h/t;参数优化得到最优成型参数为：含水率24.26%、破碎长度73.25mm、末级辊转速1.07r/min,此时成型块回弹率为6.32%,成型块密度为375.6kg/m3,成型能耗为15.89kW·h/t。 研究结果可为秸秆多级连续冷辊压成型提供理论依据和技术支撑。     

秸秆多级连续冷辊压成型试验研究

为了研究秸秆多级连续冷辊压成型方法的可行性,设计并试制了样机,采用正交试验方法,以玉米秸秆含水率、秸秆破碎方式、破碎长度、喂料方式为试验因素,以成型块回弹率、密度、坚实度为试验指标,进行了四因素三水平正交试验研究,研究试验因素对试验指标的影响。试验表明,交叉铆固的喂料方式最能限制成型块的回弹;成型块密度主要受破碎方式的影响,受破碎长度的影响较小;成型块坚实度主要受破碎方式的影响,受含水率的影响较小。通过综合分析确定该成型机的较优成型参数为：秸秆含水率20%,破碎方式为揉搓破碎,破碎长度80mm,喂料方式为交叉铆固。在较优成型参数下进行试验,测试秸秆多级辊压成型机的性能指标,结果表明,该成型机生产的玉米秸秆成型块的回弹率为7.26%,成型密度为363.28kg/m3,坚实度为90.23%。本研究可为生物质常温致密成型技术及其设备的研发提供参考。     

圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮的非等径加工

通过对空间凸轮机构圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮工作过程的分析,指出了常用的平面展开及偏距加工法存在误差.将圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮机构的运动过程进行分解,提出从动件运动轨迹的3-D展开法,并在此基础上提出了一套圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮非等径加工的"仿摆线"加工法,有效地解决了圆锥滚子摆动从动件圆锥凸轮非等径加工的难题.     

番茄气吸滚筒式排种器的优化设计与试验

针对番茄种子粒径小、质量轻、形状不规则、难以实现精量排种的问题,设计了一种气吸滚筒式排种器,主要由正压吹种装置、凸形滚筒、种箱、激振器等部件组成。排种器凸形滚筒内负压产生吸附力,吸附番茄种子随滚筒转动,至投种位置时在正压气吹的作用下完成排种。确定滚筒直径142 mm、长度345 mm,吸种孔数10个×20个、孔距33.3 mm、孔径1.2 mm。以吸种负压、滚筒转速和振动频率为试验因素,单粒率、重播率和漏播率为性能评价指标,进行正交旋转组合试验,建立回归模型,采用多目标优化方法,得到排种器的最优工作参数为吸种负压530 Pa、滚筒转速5 r/min、振动频率68 Hz,此时排种器漏播率为3.7%,重播率为3.2%,单粒率为93.1%。     

表面粗糙度对水性涂料漆膜质量的影响

对经过砂磨的黑槭薄木贴面家具板件的表面粗糙度进行测量后,喷涂2遍水性涂料,测试其漆膜厚度和附着力、耐水性及硬度.结果表明:表面粗糙度(Ra)对漆膜附着力影响显著,对耐水性、硬度的影响不显著.Ra为5.20 um时,漆膜剥落率最小,附着力最大,耐水性最好,硬度适中,具有较佳的漆膜质量.