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[期刊] 西南农业学报
[作者]
张永华 匡玉兰 陈颖 张霞 赵玉清 宁旺云
在对振动速度变化成正弦曲线的挖掘铲进行运动学分析的基础上提出了振动挖掘铲的理想工作状态。应用动粘摩阻力模型对振动挖掘铲切入和提升阶段进行了动力学分析。在此基础上,以拖拉机液压输出作为动力源设计了一种液压激振式马铃薯收获机挖掘装置。应用SolidWorks和ADAMS软件建立了虚拟样机模型,在ADAMS中进行了虚拟试验。虚拟试验结果验证了设计的正确性,试验表明,设计的液压激振式马铃薯收获机挖掘装置具有振幅和频率调整方便的特点,在4～10 Hz范围内能较好的进行振动掘削,挖掘铲的平均牵引阻力为1.3～1.9 KN。
[期刊] 农业现代化研究
[作者]
张瑞 孙伟 吴建民 王蒂 张俊莲 石林榕 张华
针对我国丘陵山地作业大型机械不适宜、小型手扶类拖拉机动力不足的问题,以减阻和提高土薯分离效率为目标,设计了一种铲筛激振式马铃薯挖掘机。该机将挖掘铲后端设计成栅格状,分离筛各齿条倾角由内向外增大,增加了土薯分离面积;采用铰链四杆式摆动机构和组合式偏心轮,可实现挖掘铲倾角和振幅调整。田间试验表明,该机土薯分离效果良好,明薯率为96.2%,挖净率为97.8%,伤薯率低于3.9%;在前进速度为0.34 m/s情况下,无振动时的平均牵引阻力为1 498 N,而频率为14 Hz,振幅为4 mm和8 mm时的平均牵引阻力分别为1 204 N和995 N。研究表明,振动挖掘可以降低牵引阻力,提高土薯分离效率,...
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
杨小平 史明明 魏宏安 胡忠强 刘星
针对市场对马铃薯分级的要求,设计了应用于马铃薯联合收获机的分级装置。根据马铃薯形状和运动学分析,确定分级装置的主要参数,并运用Adams软件进行仿真分析。结果表明:马铃薯联合收获机分级装置的分级辊直径为16mm,链节距为19.05mm,相邻分级辊间链节数为4,上排辊低排和高排相距下排的垂直距离分别为38.1mm和42.8mm,倾斜排链条倾斜角度为25°时,可实现对马铃薯短轴直径61mm的分级。另外,可根据田间马铃薯生长状况调节各分级长度,提高分级装置的适应性。
关键词：
分级 运动学 设计 仿真
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
李彦彬 张兆国 王圆明 王海翼 庞有伦 张振东
针对云南黏重板结土壤下马铃薯机械化收获过程中存在的薯土分离效果差、输送分离装置线速度不匹配、薯块抛落高度大等致使明薯率低、伤薯率高的问题,基于"两级输送分离+高频低幅+低位侧铺"的薯土分离工艺,设计了一种适宜黏重板结土壤的马铃薯收获机多级输送分离装置。通过对多级输送分离装置和薯土混合物的运动特征分析,验证了输送分离筛产生"高频低幅"的周期性运动规律,得到薯土混合物随输送分离筛向后运动和抛散分离的临界条件;通过薯块抛落阶段运动学分析,确定了低位缓冲侧铺装置的结构参数。以一级分离筛线速度、二级分离筛线速度和侧输出线速度为试验因素,以含杂率为试验指标进行台架试验。试验结果表明:当一级分离筛线速度为1.70m·s~(-1)、二级分离筛线速度为1.60m·s~(-1)、侧输出线速度为1.00m·s~(-1)时,其含杂率为2.15%,符合参数优化范围,并通过高速摄影技术验证了一级输送分离筛"高频低幅"振动分离段运动特征。各级输送分离筛在优化工作参数下进行田间试验验证,测得明薯率为98.46%,破皮率为1.42%,伤薯率为1.36%,各项性能指标均符合国家行业标准要求,满足黏重板结土壤条件下马铃薯收获机的作业要求。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
陶桂香 徐元宇 张卫国 岳晴 伞宇航
【目的】设计板蓝根收获机锯齿式挖掘装置,为提高我国板蓝根的机械化收获水平提供支持。【方法】依据板蓝根四垄一行的种植模式,设计了锯齿式挖掘装置及其关键部件,通过对挖掘装置挖掘过程的分析,确定了影响挖掘阻力和土壤破碎率的关键参数。采用EDEM离散元仿真方法,以挖掘阻力和土壤破碎率为评价指标,对铲面倾角、铲刃角、铲尖长度进行三因素三水平仿真试验并建立回归模型,再采用多目标变量优化方法,运用Design-Expert 8.0.6对回归模型进行优化求解以确定最佳结构参数组合,对最佳铲面倾角、铲刃角和铲尖长度组合的圆整值进行虚拟仿真试验验证,在仿真基础上以挖掘阻力和根茎损伤率为评价指标,与现有的三角铲式挖掘装置进行了田间对比。【结果】受力分析表明,影响板蓝根收获机锯齿式挖掘装置挖掘性能的主要结构参数为铲面倾角、铲刃角、铲尖长度及铲体宽度,依据板蓝根种植模式确定铲体宽度最佳值为600 mm。仿真分析表明,锯齿式挖掘装置最佳作业参数为铲面倾角16.68°,铲刃角53.05°,铲尖长度376.75 mm,理论挖掘阻力5.17 k N,土壤破碎率65.20%。利用最佳作业参数的圆整值(铲面倾角17°,铲刃角53°,铲尖长度377 mm)进行虚拟仿真验证,其挖掘阻力为5.19 k N,土壤破碎率为66.03%。田间对比试验表明,相对于三角铲式挖掘装置,锯齿式挖掘装置的挖掘阻力降低了8.41%,根茎损伤率降低了13.43%,2个评价指标均优于三角铲式挖掘装置。【结论】板蓝根收获机锯齿式挖掘装置的铲面倾角为17°,铲刃角为53°,铲尖长度为377 mm时,可以满足板蓝根收获作业的工作要求。
关键词：
板蓝根收获机 锯齿式挖掘装置 离散元法
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
陆祥辉 王昕 张文杰 史明明 魏宏安
针对国内马铃薯联合收获机纵向尺寸较大、田间作业掉头不灵活、通过性及稳定性较差的问题，对４Ｕ－１４００马铃薯联合收获机分离输送装置进行参数分析。主要对该分离输送装置进行理论分析与仿真，并通过田间试验进行验证。田间试验过程发现，当二级土薯分离输送装置刮板高度≥６０ｍｍ，输送速度为０．８～１．０ｍ／ｓ，倾斜角度≤３６°时，薯块输送较平稳，不易伤薯且土薯分离效果较好。该分离输送装置集土薯分离功能和大倾角薯块输送功能于一体，整机结构紧凑。该收获机薯块装袋作业适应于土质疏松、无板结的旱地（覆膜）种植马铃薯的收获；当土壤湿度较大、结块严重时，亦可将薯块集中堆放（液压操纵）或条铺于地面。
关键词：
马铃薯 分离 输送 仿真
[期刊] 华中农业大学学报(自然科学版)
[作者]
熊成成 周德强 邓干然 李国杰 崔振德 何冯光 李玲
为了解决现有4UML-130型振动链式木薯收获机挖掘深度不稳定，从而造成木薯破损、漏收率大和能耗大的问题，设计了一套木薯挖掘深度自动控制系统。该系统包括仿形机构、挖掘深度检测机构、液压系统和控制系统，运用积分分离式模糊PID算法实时调节挖掘深度，有效实现了挖掘深度的精准控制。仿真与室内试验结果表明：在阶跃响应试验中，使用积分分离式模糊PID算法的控制系统超调量最小，并且达到稳定的时间最短；在正弦响应试验中，使用积分分离式模糊PID算法的控制系统的误差为±0.5 cm，明显优于其他方法。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
辛尚龙 戴飞 赵武云 石林榕 高延炯 吴正文 尚铮太
针对现有马铃薯挖掘与残膜回收一体机田间试验中存在的搂模装置对马铃薯表皮造成擦伤,地膜回收率低及易产生撕膜等问题,对该机具的地膜回收部分进行改进设计。马铃薯挖掘部分仍采用成熟机型4U-83型马铃薯收获机,残膜回收部分采用送膜装置和滚筒式卷膜装置。通过计算确定了土薯分离装置、送膜装置及卷膜装置的各关键参数,并确定了压膜轮、送膜装置与卷膜装置的具体安装位置。田间试验表明:该机具掘薯、输运顺畅,土薯分离效果明显,残膜能被卷膜辊连续的卷起,卸膜方便可靠,明薯率为97.2%,伤薯率3.7%,损失率4.2%,残膜回收率
关键词：
马铃薯 挖掘 地膜 一体机
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
徐子原 孙步功 祁渊 张鹏
为进一步提高链盘动刀式马铃薯种薯自动切块机取种装置的作业质量，基于EDEM-RecurDyn耦合方法对切块机取种装置作业过程进行仿真分析，按照二次旋转正交组合试验设计，以充种倾角、链轮转速和种层高度为影响因素，以取种合格指数和取种损失指数为响应值，通过预试验和单因素试验确定各因素对响应值的影响规律；基于前期仿真试验结果开展多因素仿真试验获得取种装置最优工作参数组合，并通过台架试验验证最优参数的可靠性。结果表明：当种薯质量为140～210 g时，各因素影响装置取种合格指数的主次顺序为，链轮转速、种层高度和充种倾角，影响取种损失指数的主次顺序为，种层高度、充种倾角和链轮转速。基于回归模型优化得到取种装置最优工作参数为，充种倾角29.59°、种层高度352.77 mm、链轮转速44.25 r/min；以最优参数进行台架试验得出，取种合格指数为94.31%，取种损失指数4.85%，与仿真试验预测结果相近。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
王华 舒彩霞 廖庆喜 万星宇 李海同 徐阳
针对传统油菜联合收获机运动部件多、机械传动路线长且结构复杂等问题,设计了1套应用于4LYZ-1.8型油菜联合收获机的串并联组合式双泵多马达液压驱动系统,通过液压系统测试确定了负载敏感系统节流阀开度与转速间关系;采用正交试验研究割台复合推运器转速、脱粒滚筒转速、抛扬机转速、强制喂入轮转速对负载敏感系统总功耗的影响;开展功耗分析试验对主要工作部件所在回路的功耗进行测量。正交试验方差分析表明:脱粒滚筒转速对负载敏感系统总功耗影响极显著,割台复合推运器转速、旋风分离筒入口风速对总功耗影响显著。液压回路功耗分析试验
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
李勇 赵武云 戴飞 石林榕 郭笑欢
为解决马铃薯收获后的残膜回收问题，研制了一种用于马铃薯挖掘和残膜回收的联合作业机。马铃薯挖掘机采用成熟机型４Ｕ–８３型马铃薯收获机，残膜回收机采用曲柄滑块扒膜装置和圆筒式收膜与卸膜装置。通过计算确定了曲柄滑块扒膜装置和圆筒式收膜与卸膜装置的关键参数，改进了起膜铲的形状和参数，在降低伤薯率的同时提高了起膜和收膜的效果。田间试验表明：该机挖掘和输运流畅，分离效果显著，残膜能连续性地被卷膜筒卷起，卸膜方便可靠，伤薯率为４．４％，明薯率为９６．４％，残膜回收率为８９．３％、脱膜率为９８．１％，均可达到技术规范设计要求。联合作业机与马铃薯收获机单独作业相比，明薯率和损伤率无明显差距。
关键词：
马铃薯 挖掘 地膜 回收 联合作业机
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
吴泽栋 刘浩蓬 张国忠 周勇 宿衍强 刘冉
针对旱收荸荠（Eleocharis dulcis）时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题，设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析，确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速，并根据已有经验初步确定关键参数取值范围。以振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速为影响因素，以土层破碎率为评价指标，利用Design-Expert 10.0设计CCD中心组合试验，通过RecurDyn-EDEM耦合进行仿真，确定当振动板振幅为33.04 mm、振动板振频6.63 Hz、钉齿辊转速336.72 r/min时，存在较优破碎效果，土层破碎率为93.58%。以振动板实际振幅32.41 mm、振频6.5 Hz，钉齿滚转速330 r/min进行田间验证试验，结果显示，实际土层破碎率93.54%、明荠率80.33%、损伤率28.08%，碎土效果好，与仿真结果拟合度高。试验结果表明，通过增强土层破碎效果进而提高果土分离程度，使得分离后的荸荠抛撒在表层，便于人工捡拾。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
彭靖叶 夏中州 李作栋 王绪坪 何志博 丁幼春
针对轮式联合收获机自动导航中需要对电控液压转向特性进行测试与分析等问题,设计了转向轮转角测量装置,构建了电控液压转向测试系统,通过电液转向控制器实现了转向轮转角的实时控制与同步测量,对电控液压转向过程中的稳态转向速率、瞬态响应过程等线性与非线性特征开展了分析与测试。由路面静态试验验证得到收获机转向轮转向中位左右15°范围内,转向轮转角对应转向液压缸活塞杆伸缩量关系线性拟合决定系数R~2>0.99,均方根误差RMSE=0.25。田间动态试验显示:电控液压转向存在的非对称死区电压区间占控制电压范围的32%;转向轮稳态动作时的转向轮转向速率与转向控制电压线性度显著;在不同方波信号激励下,转向轮瞬态响应过程平均滞后时间90 ms、调整时间150～200 ms、调整转角0.21°～2.77°、滞留时间25～77 ms、滞留转角0.10°～1.24°。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
贾晶霞 张东兴 郝新明 刘汉武
针对马铃薯收获机作业时挖掘部件阻力偏大和挖净率低等问题,基于计算机辅助分析,采用Visual Basic6.0设计建立了牵引阻力模型,对挖掘机构进行运动分析、参数优化和性能分析。计算机模拟试验结果表明:挖净率≥98%,明薯率≥97%,伤薯率≤4%,均达到设计要求。与传统农机设计相比,计算机辅助分析使得计算工作量减少50%,计算精确度高,并解决了农机部件设计试验受气候、土壤类型和种植习惯等条件影响的问题。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
贾晶霞 张东兴
针对我国现有马铃薯收获机摆动筛设计手段落后、设计效率低等问题,应用基于特征的参数化造型软件Inventor对摆动筛进行参数化造型,采用ADAMS机械仿真软件对收获机摆动筛的虚拟样机进行运动仿真;对摆动筛质心点运动的合成速度、加速度和位移曲线以及块茎质心点所受碰撞压力曲线进行分析。结果表明:当摆动筛摆动频率为5.5 Hz,摆幅为30 mm时,摆动筛质心点的速度v≤500 mm/s,加速度a为2.5 m/s2≤a≤20 m/s2,中、小块茎与筛面的碰撞压力分别为120和250 N,均小于损伤压力,且输送顺畅,伤薯率≤4%,满足设计要求。
关键词：
马铃薯收获机 摆动筛 参数化造型 仿真
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