青贮机籽粒破碎装置的设计与试验

目前,国内对青贮机籽粒破碎装置的研究大多停留在仿型设计阶段,具体的设计参数缺乏理论研究[1],而喂入速度、切碎速度、破碎辊速差3个参数相互配合才能达到预期的破碎效果。由于破碎装置的破碎效果和破碎辊的形状有着密切的关系[2],故着重对破碎辊进行研究和运动分析,通过对不同的喂入速度、切碎速度、破碎辊速差进行试验选取合理的参数[3]。通过实地试验可知:籽粒破碎的两个破碎轮在特定的速度差下有更好的效果,定破碎辊转速为3600r/min,浮动破碎辊转速为3960r/min。

鲜食玉米收获机清选装置设计与试验

针对4YZ-5自走式鲜食玉米收获机在清选过程中果穗碰撞损失率高、清选效率低等问题,利用鲜食玉米果穗与茎秆等杂质密度不同,设计了二次拉草辊与负压风机相结合的清选装置,确定了拉草辊和负压风机的主要参数理论值,并开展了3因素3水平正交试验研究不同参数组合工况下的清选性能与损伤特性,通过试验确定了最优组合参数。试验结果表明:当行走速度为6.5km/h、拉草辊转速为550r/min、风机转速为1000r/min时,玉米果穗含杂率为6.18%,果穗损失率为1.32%,清选稳定性能较好。试验结果可为鲜食玉米清选装置提供理论依据。

鲜食玉米柔性采摘低损集穗收获割台设计与试验

【目的】设计一种鲜食玉米柔性采摘低损集穗收获割台,为鲜食玉米机械收获减损提供参考。【方法】设计一种两级过渡切削式拉茎辊,对摘穗过程进行运动学分析,拉茎辊与拨禾带尺寸及工作参数范围及切削式拉茎辊中心距取值范围91.65~107.00 mm,基于Hertz-Mindlin with bonding接触模型的离散元仿真分析拉茎辊中心距合适值在102 mm左右及拉茎辊采用交错刀式装配,以便有效减少因茎秆被扯断导致含杂率高。测试两种不同材质橡胶拨禾带耐疲劳性及橡胶拨禾带主要失效形式。【结果】设计了一种柔性采摘低损集穗收获割台,橡胶拨禾带主要失效形式为内圈传动齿磨损、拨禾带体断裂和外圈拨禾齿疲劳开胶,加氧化锌的丁腈橡胶拨禾带有更好抗磨损和抗疲劳性能。有效防止了因果穗磕碰搅龙叶片导致的籽粒损伤,在试验中籽粒破损率减小了0.08%。机器前进速度为7.2 km/h,拉茎辊中心距为103 mm,拉茎辊转速为700 r/min时作业效果最好。【结论】优化后试验平均籽粒破损率为0.368%,平均含杂率为0.43%,优于行业标准。

玉米籽粒收获机组合筛面预筛分式清选装置设计与试验

针对目前玉米籽粒收获机不能适应15 kg/s以上的大喂入量清选需要,设计了一种具备预清选功能的清选装置。首先对玉米脱出物离开螺旋输送器到达预清选筛前的玉米籽粒进行受力分析,然后对曲柄连杆机构的运动模型加以简化。其次分析玉米籽粒在筛面上的运动状态;对离心风机叶轮、蜗壳进行设计计算。采用单因素试验确定风机转速、振动频率、上筛筛孔开度取值范围;以风机转速、振动频率、上筛筛孔开度为试验因素,以籽粒含杂率和清选损失率为评价指标,设计三因素三水平中心组合试验,建立各因素与指标之间的回归模型。通过响应曲面方法对试验结果进行分析,并采用Design-Expert 12对回归模型进行多目标优化。玉米脱出物喂入量为16 kg/s时,得出较优组合为:风机转速1202.50 r/min、振动频率5.41 Hz、上筛筛孔开度18 mm,在此条件下籽粒含杂率为0.79%,清选损失率为1.10%;验证试验结果表明,当风机转速1200 r/min、振动频率5 Hz、上筛筛孔开度18 mm时,籽粒含杂率为0.82%,清选损失率为1.14%,试验值与优化值相对误差小于5%,与传统双层往复振动筛清选装置相比籽粒含杂率降低2.07个百分点,清选损失率降低2.13个百分点,证明所设计合理。

青饲料收获机切碎装置设计与试验

在畜牧业中,青贮玉米是青贮饲料优质的原材料,相应的机器收获研究十分重要。切碎器是切割物料的核心工作部件,其结构直接影响最终饲料的切段质量及功率消耗等问题。为此,选用滚刀式切碎装置,并选取各种滚刀式结构的优点,设计了切碎装置。同时,分析刀片的结构、安装参数对其性能的影响,通过试验确定了较优工作参数,即滑切角10°、倾斜角5°、刃磨角25°、前倾角60°时,能够保证切碎装置工作稳定,切断均匀,功耗低。

青饲料收获机切碎器自动磨刀装置设计与试验

青饲料收获机的快速发展,对功能的完善程度、控制的智能化及操作的便捷程度等方面都提出了更高的要求。为便捷盘刀式切碎器动刀片的刃磨,设计电控式自动磨刀装置。运用机电一体化的理念使用直流蜗杆减速电机带动丝杠旋转,推动环形磨刀石前进。通过对编码器脉冲的计数和电流输入大小的控制实现对环形磨刀石移动的精确控制,数字化控制运动过程。磨刀器系统除了具有转速、移动和数值反馈,还具有显示功能和远程通讯功能,可为操作员精确的调整和控制提供更精确可靠的数据基础;同时,通过系统自身的智能检测功能和自动化控制功能,减少了复杂操作的难度,使得自动磨刀功能更趋向于完善,安全性也得到了提高,提升了机械的作业效率与动刀片的使用寿命。正交试验表明:在切碎器转速为450r/min、输入电流为450mA时,磨刀效果最好。

偏心式辣椒采摘滚筒的设计与试验

针对辣椒收获中存在辣椒采净率较低的问题,设计一种偏心式辣椒采摘装置。确定了采摘弹齿结构、转速等关键参数,并对弹齿运动过程进行分析,通过理论分析确定滚筒转速的范围。以滚筒转速、行车速度及预设弹齿间隙为试验因素,采净率为试验指标,设计Box-Behnken试验,并利用Design-Expert 12对试验结果进行方差分析,建立试验指标与试验因素的回归模型,以提高采净率为目标对试验因素参数进行寻优求解,获得较优工作参数组合,即前进速度5.7km/h、弹齿间隙79mm、滚筒转速211.5r/min;在此条件下进行验证试验,得辣椒采净率为98.28%,误差小于5%,与优化结果基本一致,满足行业需求。

玉米籽粒联合收获机清选装置优化设计与试验

【目的】设计玉米籽粒联合收获机风机与双层鱼鳞筛网组合式清选装置,分析风筛装置参数,优化清选装置作业参数,降低清选装置的损失率和含杂率。【方法】对清选装置建立数学模型进行理论分析计算。寻找影响清选装置的因素,利用ADAMS建立运动仿真模型,仿真分析得出运动筛加速度特征曲线。优化设计分析清选风机蜗壳主要参数,以玉米籽粒含杂率和籽粒损失率为试验指标,以风机转速、振动频率、筛网开度为试验因素。采用Box–Behnken中心组合试验设计,建立试验因素与试验指标之间的回归模型。分析清选装置上的物料三种不同运动状态,计算得出清选筛合理的加速度范围。通过对振动筛连杆数学建模分析得出影响籽粒清选效果的主要因素。【结果】当风机转速为1050 r/min,振动频率为6 Hz,筛网开度为17 mm时。玉米籽粒含杂率为0.94%,清选损失率为1.19%。【结论】优化后的清选装置各项参数满足行业要求。

新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒在籽粒收获机上的应用

本文介绍了新型板齿式双纵轴流脱粒滚筒装置的结构组成、技术特点以及在牧神籽粒收获机上的应用及试验情况。

牧神4YZS-8自走式种穗收获机的试验研究

本文参照牧神4YZS-8自走式玉米种穗收获机收获玉米种穗实际作业状况,设计了二因素三水平的试验方案,分析清杂风机转速与作业行驶速度对玉米种穗含杂率以及玉米种穗籽粒损失率的影响。试验表明清杂风机转速与采摘作业行驶速度是玉米种穗收获中玉米种穗含杂率及损失率的主要影响因素,通过合理匹配作业参数,行驶速度为7~9 km/h,清杂风机转速在700~900 r/min时达到损失率最低。

基于玉米收获机交错式拉茎辊的有限元分析

为了解决拉茎辊在摘穗过程中对玉米茎秆牵引能力弱的问题,设计一种六棱交错刀片式结构的拉茎辊。采用有限元分析软件进行拉茎辊静力分析,得到应力、应变及总位移变形量。试验结果表明,该拉茎辊满足设计要求。

基于EDEM-RecurDyn耦合的玉米剥皮装置仿真分析与试验

玉米适收期短,收获劳动强度大,有关玉米的研究工作总是受这两点限制。玉米剥皮装置中压送轮为橡胶材质,在实际工作中会发生很大的变形,ANSYS与EDEM等软件很难对其建立柔性化的仿真模型。针对以上问题,采用EDEM-RecurDyn耦合的方式,建立玉米剥皮装置柔性化仿真模型,以剥皮辊及压送轮转速为试验因素进行试验,结果显示,当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时,玉米果穗平均受力为15.65 N,受力的方差为7.80,果穗绕自身轴线的转动速度为58.86 r/min,此工况下玉米受力平稳且有较快转速。以果穗剥净率、落籽率及籽粒破损率为试验指标进行台架试验对仿真结果展开验证,当剥皮辊转速为480 r/min、压送轮转速为96 r/min,喂入速度为500 kg/h时,果穗剥净率为90.22%,落籽率和籽粒破损率分别为0.97%和1.07%,试验结果和仿真结果相吻合。此研究表明利用EDEM-RecurDyn耦合建立玉米剥皮装置离散仿真模型,可为此后玉米剥皮装置试验工作提供前期指导,节省试验成本,减轻劳动负担。

辣椒复脱装置设计与试验

针对辣椒收获中辣椒未脱净率较高的问题,设计一种辣椒复脱装置,可有效将椒秆与果实分离。对装置关键部分进行设计与分析,确定复脱滚筒与钉齿的结构参数,分析复脱装置工作时物料的受力情况。以主动滚筒转速、钉齿排布间隙、钉齿长度为试验因素,辣椒未脱净率为试验指标,设计Box-Behnken试验;分析表明当主动滚筒转速268 r/min、钉齿排布间隙114 mm、钉齿长度78 mm时工作效果最佳,在此条件下进行验证试验,辣椒未脱净率为4.91%,满足行业要求。

青饲料收获机研究现状与展望

青饲料收获机可以提高青贮作业效率和质量,但尚存在技术短板。介绍青饲料收获机的类型及特点,总结国内外玉米青饲料收获机研发及生产现状,分析存在的问题,提出我国青饲料收获机研发方向,为推动我国青贮机械化发展提供参考。

青(黄)贮饲料收获机折叠式抛料筒的设计

随着青贮机的不断发展,其割台的割幅逐渐加宽,抛料筒长度也随之加长,但抛料筒的长度增加不利于转场和倒车工作,抛料筒会发生碰撞,存在安全隐患。针对此问题,设计了一种抛料筒折叠装置,可以通过电液控制实现抛料筒的折叠与展开。抛料筒实现折叠功能后,可确保抛料筒部件正常工作,降低抛料筒部件发生碰撞的概率,消除相应的安全隐患。

4QZ-2200A型青贮机喂入装置的设计与试验

针对玉米秸秆种植密度不同的现状[1],设计了一款可自动调节玉米秸秆喂入量的喂入箱,介绍了喂入箱的结构和工作原理,通过公式计算确定了传动比和喂入辊直径等参数,并通过CATIA三维建模设计各喂入辊之间的位置排布形式和结构[2]。在试验田进行实地收割测试其性能和最大喂入量,并通过试验调节喂入定辊和喂入动辊之间的距离以达到最佳的喂入效果[3]。结果表明:在幅宽为2200mm时,长齿喂入辊线速度为2.59m/s,立式光棍线速度为1.66m/s,浮动压草辊线速度为2.12m/s,最佳作业速度为2~5km/h,喂入箱达到了4QZ-2200A型青贮机的收获要求。

基于4QZ-3000X青贮机磨刀装置的设计与试验

对我国青贮机研发现状进行分析,发现多数国产青贮机切碎器的刀具维护存在各种问题,针对这一情况设计了一款可以自动磨刀的装置。自动磨刀装置集磨刀和抛光于一体,极大地解决了刀具维护困难的问题。通过计算和试验确定最终参数为每个循环磨刀次数6次,每排刀驻留时间1s,转速360r/min,磨刀石往复速度为0.32m/s。针对新疆新研牧神科技有限公司的4QZ-3000X型自走式青(黄)贮饲料收获机进行改装试验,结果显示磨刀效果良好。

辣椒收获机清选风机的设计与应用

本文主要介绍了牧神4JZ-3600新型自走式辣椒收获机清选风机的整体结构、工作原理、结构特点、主要技术参数以及试验情况。

辣椒收获机采摘台的设计与试验

自走式辣椒收获机普遍使用在新疆各大辣椒种植基地,由于线椒与板椒辣椒品种形状各异,导致大多数收获割台收获不同品种辣椒时效果不一。收获板椒跟线椒的差别主要体现在植株生长姿态和果实的形状上,这就对割台弹齿的形状、机械强度、韧性、抗拉压强度等特性提出了要求。由于普通钢丝弹齿刚性较强,接触面较小,容易打烂果实表皮,造成后期果实变质、腐烂,很难满足板椒的收获要求。为了提升弹齿收割台的适用性与通用性,减少收获时对辣椒果实的损伤率,设计了一种基于尼龙弹齿的辣椒采摘台,可模仿人手采摘,且能根据植株高度,通过伏草辊调节其采摘角度,适合采收不同品种的辣椒。试验结果表明:割台装配尼龙材质弹齿,在回转直径为850mm、转速为180r/min、行走速度为8km/h时,线椒收净率为98.5%、破损率为1.2%,板椒收净率为98.3%、破损率为4.8%,优于传统60Si2Mn弹齿。

穗茎兼收型玉米收获机对刀式拉茎辊的设计

为解决南疆农作物茎秆饲料收获时高果穗含杂和籽粒破碎的问题,设计了一种四棱刀对刀拉茎辊。以茎秆喂入摘穗板-拉茎辊组合摘穗装置的方式,选取刀片式拉茎辊,基于刀片式拉茎辊的工作原理,对拉茎辊进行结构设计。为验证刀对刀拉茎辊的设计合理性,以果穗含杂率和籽粒破碎率为试验指标,进行田间试验,结果表明:果穗含杂率为0.5%,籽粒破碎率为0.6%,满足生产要求。