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[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
张爱民 廖培旺 陈明江 刘凯凯 王振伟 陈永生
针对棉秆收获效率低、压捆密度小等问题,设计一次进地可实现棉秆拔除、输送、切断、压缩和打捆作业的自走式不对行棉秆联合收获打捆机。该机具采用安装有V型齿板的不对行拔秆辊和清理辊配合作业,实现棉秆的不对行整株拔除作业,有利于提高棉秆的收获效率和拔净率;采用滚筒式铡切装置将棉秆长度切断成(20±5) cm,实现棉秆先切断后压缩打捆作业,有利于提高棉秆的压捆密度。根据棉秆的特性和收获要求,确定关键部件的参数并进行仿真,结果显示,设计的关键部件满足棉秆收获性能要求。田间试验表明:棉秆的不对行拔除、切断、压缩和打捆联合作业性能良好,满足棉秆机械化收获要求;棉秆切断长度合格率为95.24%,压捆密度为159.3 kg/m~3;当不对行拔秆辊旋转速度为390 r/min,不对行拔秆辊入土深度3 cm,机具行进速度1.2 m/s时,棉秆拔净率为97.83%,作业效率0.98 hm~2/h。
关键词：
棉秆 不对行拔除 切断 压缩打捆 收获机
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
姚祖玉 全腊珍 邹运梅 代振维 尹益文 李健 何学迎
对自制的小型履带自走式棉秆收获机设计了打捆装置,为考查该装置钉齿滚筒转速、牵引滚筒转速、锯片转速、压缩频率对打捆总数、成捆率、捆包密度的影响,以JX013号棉秆为试材,进行了单因素试验和多因素正交试验。结果表明:当钉齿滚筒转速为270 r/min,牵引滚筒转速为280 r/min,锯片转速为1 100 r/min,压缩频率为30次/min时,打捆装置每小时可打捆201捆,成捆率达99.45%,捆包密度为19.57 kg/m3。
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
廖培旺 刘凯凯 宋德平 王振伟 李伟 李明军 张爱民
针对棉秆压捆缺乏理论数据支撑的问题,设计一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平台及其测试系统,采用单因素和4因素4水平正交试验法,对棉秆压捆过程中,压缩活塞压力、压缩室压力、棉秆压捆密度(试验性能指标)与棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量、压缩频率(试验因素)之间的关系进行研究。单因素试验结果表明:棉秆含水率与棉秆压捆密度之间的关系为一元二次多项式,其余各试验性能指标与各试验因素之间的关系均为一元三次多项式。4因素4水平正交试验结果表明:试验因素与各试验性能指标的综合关系均为四元三次多项式。对试验因素与试验性能指标之间的关系进行分析,结果表明:棉秆使用侧喂入打捆机压捆时,最优组合为,棉秆含水率30%、棉秆切断长度25 cm、棉秆喂入量3.22 kg/s、压缩频率110 Hz。
关键词：
棉秆 压捆 侧喂入打捆机 函数关系
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
代振维 全腊珍 邹运梅 姚祖玉 尹益文 李健
为小型履带自走式棉秆拔秆机设计了拔秆装置。该装置主要由旋转刀辊、输送钉齿、压缩滚筒、清理滚筒等组成,针对南方行距不一的复杂地势,能实现不对行拔取,清理棉秆根部泥土,且不易拔断棉秆。对影响棉秆拔净率和拔断率的主要因素——机具前进速度、刀辊旋转速度、辊刀入土深度进行了单因素和多因素正交试验。结果表明:影响棉秆拔净率和拔断率的因素大小依次是辊刀入土深度、刀辊旋转速度、机具前进速度;当辊刀入土深度为15 cm、刀辊旋转速度为415 r/min、机具前进速度为0.8 m/s时,棉秆拔净率可达95.8%,拔断率仅为9.6%。
关键词：
拔棉秆机 拔秆装置 拔净率 拔断率
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
廖培旺 刘凯凯 陈明江 王振伟 张爱民
设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,减轻铡切刀的磨损,降低铡切作业功耗。根据棉秆特性,确定关键部件的参数,并运用SolidWorks Simulation软件对铡切刀进行静强度校核和对滚筒式铡切机构进行模态分析,研究铡切刀的应力、应变分布和滚筒式铡切机构的固有频率和振型。结果表明:铡切刀最大应力和最大变形均发生在螺栓孔处,分别为234.6×106 N/m2和7.521×10-4 mm,铡切刀材料选用65Mn钢材,可满足性能要求;滚筒式铡切机构的最低阶固有频率为53.675Hz,高于其工作激励频率6.5 Hz,不会形成共振。对该机构的主要性能进行试验,结果表明:当铡切滚筒以185r/min旋转时,棉秆的铡切长度合格率为95.31%,消耗功率约30kW。
关键词：
棉秆 滚筒式铡切机构 破碎板 铡切刀
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
尹益文 全腊珍 邹运梅 李健 何学迎 肖旭
为南方小面积田块棉秆切碎还田机设计了棉秆切碎还田装置。该装置由切割装置、扶秆装置、除茬装置组成，棉秆由扶秆装置喂入，从上至下依次被切断、除茬。将该装置挂接在土槽试验机上，对影响棉秆切割长度合格率、功耗和除茬率的主要因素，即机具前进速度、锯盘转速和导向槽口宽度进行了单因素试验和回归正交试验。结果表明：影响合格率与除茬率的因素大小依次为机具前进速度、锯盘转速、导向槽口宽度；影响功耗的因素大小依次是锯盘转速、机具前进速度、导向槽口宽度。利用规划求解进行参数优化，在棉杆长度合格率与除茬率分别不低于８５％和９０％的情况下，锯盘转速为８６０ ｒ／ｍｉｎ，机具前进速度为０．６５ ｍ／ｓ，导向槽口宽度为６０ ．．．
关键词：
棉秆切碎还田装置 合格率 功耗 除茬率
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
康栋 吴崇友 梁苏宁 汤庆
针对现有谷物联合收获机脱粒装置对谷子脱粒清选困难的问题,采用田间单因素试验、正交试验、二次回归正交试验的方法,研究脱粒元件、滚筒转速、凹板筛筛条间距、脱粒间隙4因素对谷子脱粒效果的影响规律,分析各因素的显著性,并建立回归模型。结果表明:影响脱粒性能的因素主次顺序为:凹板筛筛条间距、滚筒转速、脱粒间隙、脱粒元件;最优参数组合为凹板筛筛条间距7.9mm,滚筒转速928.3r/min,脱粒间隙10.4mm,全纹杆脱粒元件。
关键词：
谷子 脱粒 纹杆 凹板筛 联合收获机
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
肖章 刘亮东 王光辉 高东明 白阳 王德成
针对我国现有青贮圆草捆打捆机控制部分自动化程度较低,存在草捆缠网圈数不稳定、质量偏差大等问题,运用STEP7-Micro/WIN软件编程,设计研发一种以PLC控制器、人机接口触摸屏、模拟量模块为核心,配备相应传感器、执行器硬件的全自动打捆机控制系统。该系统带有可视、简洁的过程监视界面,采取软硬件结合防干扰措施。样机试验结果表明:在该控制系统工作下,草捆圈数合格率100%,草捆密度最大相对误差3.9%,其他各项作业功能均达到设计要求。
关键词：
打捆机 圆草捆 控制系统 PLC 防干扰
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
冀牧野 廖庆喜 李海同 万星宇 王华 赵颖彪
针对油菜植株生物学特性和成熟期果荚易炸裂的特点，设计一种油菜联合收获机的梳脱式割台。通过建立梳脱滚筒、拨禾轮等部件的运动学模型，确定拨禾轮、梳脱滚筒、切割装置和防飞溅罩壳的结构参数和运动参数，确定合理的参数组合，并开展梳脱滚筒运动仿真分析。结果表明，梳脱弹指间距为７０ ｍｍ，弹指轴向倾角小于８２°时，可以实现梳脱元件地面投影对作物完全覆盖；当机组前进速度为０．４～１．８ ｍ／ｓ时，为达到较好的梳脱效果，对应的拨禾轮转速和梳脱滚筒转速分别为２０～３０、２２０～２７０ｒ／ｍｉｎ，且二者的水平距离应大于３７４ｍｍ。仿真和田间试验表明，梳脱式割台可以实现油菜收获的拨禾、梳脱、抛送、切割等功能。
[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]
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]
彭才望 孙松林 蒋蘋 石毅新 周菊林
为实现烟草上房烘烤时烟草顺利提取、输送、有序摆放,减轻劳动强度,设计研制了SJ-100型自走式烟草上房机。该机包括行走装置、提取装置、升降输送装置、摆放装置。行走装置为电机前驱后轮转向的四轮底盘,兼具良好的操作性能和通过性能;提取装置和摆放装置均采用双平行四边形机构,可在上下升降和前后推送摆放过程中始终保持烟草平衡状态。工作时,提取装置提取烟草后,经升降输送装置移动到摆放装置,并在烤房上摆放。试验结果表明,作业过程中烟草提取平稳且提取力足,输送顺畅,摆放整齐有序,测得行走速度3.11 m/s,单次提取质量
关键词：
烟草上房机 提取 升降 摆放
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
白雪卫 郝岩 白鑫 张雨 谭睿 宫元娟
自走式秸秆制粒机通过一次进地作业,可对田间散铺的秸秆,或经还田机构初步粉碎的秸秆进行捡拾、再粉碎、输送、除尘,经致密成型机构压制成颗粒形态,输送至集料箱后实现秸秆离田收集。其捡拾装置的工作性能对秸秆颗粒质量及整机工作效率具有显著影响。为解决目前玉米秸秆捡拾制粒机的捡拾率低、捡拾秸秆的含土率高、整机功耗大等问题,设计了一种适用于玉米秸秆捡拾制粒机的锤爪式捡拾装置。对比分析现有的秸秆捡拾装置并设计适用于自走式秸秆制粒机的锤爪式捡拾装置;通过SolidWorks进行三维建模,对捡拾装置各参数进行设计。通过Ansys-Workbench对装置进行模态仿真表明:装置工作频率23.3～33Hz远低于自身固有频率120.08Hz,确定捡拾刀轴的稳定性。单因素与多因素试验结果表明:影响捡拾损失率与含土率的最主要因素为锤爪刀尖离地高度,影响粉碎长度合格率与比能耗的最主要因素为捡拾刀轴转速。利用Design-Expert得出各个试验指标的回归模型,优化出最佳工作参数组合:捡拾刀轴转速1941r·min~(-1),捡拾刀尖离地高度93mm,捡拾损失率3.17%,秸秆含土率12.4%,比能耗463.47kJ·kg~(-1),粉碎长度合格率97.3%。通过田间试验验证,各项指标都满足自走式秸秆制粒机捡拾装置的作业性能要求。
关键词：
秸秆 捡拾 粉碎 移动制粒 模态仿真
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
曾山 徐卓 于开鑫 马立刚 文智强 杨文武 臧英
针对目前农村劳动力不足、以内燃机为动力的大田机械污染严重等问题，设计了一种自走式蔬菜播种机。对整机结构和工作原理进行阐述，并建立自走式蔬菜播种机的力学模型，对底盘纵向稳定性、横向稳定性、前后轮越坎性能和行驶阻力进行计算，结果表明：前后轮理论最大越坎高度分别为113.15 mm和69.86 mm；上下坡极限翻倾角分别为56.7°和49.8°；横向极限翻倾角为46.8°，横向滑移角只与附着系数有关，与整机的设计结构无关。采用Ansys Workbench和Recurdyn仿真软件分别对机架和播种机底盘性能进行分析，仿真分析结果表明：机架最大变形量处的最大等效应力小于许用应力，表明机架的强度满足设计要求。使用Recurdyn动力学仿真软件对于底盘性能进行分析，分析结果表明：前后轮最大越坎高度分别为125 mm和70 mm，最大爬坡度为20°，在30°坡面横向行驶时滑移率为8.84%，应工作在20°以下的路面，结合仿真测试结果对播种机进行了田间性能测试，测试结果表明：水泥道路行驶速度为0.23～0.99 m·s~(-1)，水泥路面最小转弯半径为2 132 mm，田间行驶速度为0.15～0.85 m·s~(-1)，田间正常作业行驶途中转弯半径约为2 309 mm，最大爬坡角为14°，前后轮最大越坎高度分别为136 mm和82 mm，轮陷平均深度和宽度分别为135 mm和110 mm，满足田间行走要求,可为后期自走式蔬菜播种机研究提供参考。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
王修善 刘大为 李旭 谢方平 吴明亮 罗海峰
针对现有油菜割晒机存在配套机具要求高、田块环境与油菜植株差异导致的适应性差问题，在对油菜植株顺利切割进入输送通道、有序摊铺条件进行分析的基础上，模块化设计了４ＳＹ？２．０型油菜割晒机。该机大模块包括动力装置、行走装置、工作装置、操控装置。动力装置为小型履带底盘，兼具良好的通过性能和操作性能；工作装置为可垂直升降的立式割台，可根据地形和油菜植株情况实时调整割茬高度。工作时，油菜植株被切割后，在割台输送链组的作用下直立向侧边输送，并在割台侧边摊铺。田间试验结果表明，作业过程中油菜植株输送顺畅，摊铺整齐有序，铺条宽度、厚度均匀，测得铺放角平均值９８．２°，铺放角度差平均值１０．５°，铺层平均高度４１．．．
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