基于离散元法的油莎豆摘果脱出物筛分分析与试验

油莎豆作为一种新型油料作物,其联合收获机摘果脱出物的筛分是机械化收获的重要环节。为了提高筛分效果,以现场采样油莎豆摘果脱出物样本物料为研究对象,测定出样本物料油莎豆颗粒组分质量分数为76.8%,颗粒大小为13~18mm;建立物料颗粒离散元模型,导入EDEM软件进行不同筛面的仿真模拟试验分析,得出编制筛最佳网尺寸为18mm,筛分效果为91.46%;冲孔筛最佳网尺寸为20mm,筛分效果为87.77%;鱼鳞筛最佳网尺寸为20mm,筛分效果为87.47%;进行台架筛分试验分析,并得出选用筛孔尺寸为20mm的编制筛网可得到最佳综合筛分效率94.32%。研究结果可为油莎豆机械化筛分装置的设计和优化提供理论依据。

花生捡拾联合收获机喂入输送装置的设计与试验

针对目前花生捡拾联合收获机捡拾台螺旋喂入与升运输送过程中秧果易拥堵而造成荚果破碎高等问题,设计了一种花生捡拾联合收获机喂入输送装置。通过动力学与运动学的秧果喂入和输送过程分析,开展花生秧果与搅龙输送装置、花生秧果与链靶升运装置的互作关系研究;通过理论分析与计算,确定秧果喂入和输送关键部件的结构和运动参数,并进行集成研究。以田间自然晾晒3~5天的花生植株为材料,以输送率、荚果破碎率为试验指标,以喂入量、喂入搅龙转速、喂入口输送间隙为因素进行台架试验,结果表明:当喂入量3kg/s、喂入搅龙转速150r/min、喂入口输送间隙90mm时,作业性能达到最优,输送率为99.83%,荚果破碎率为0.28%,输送过程稳定可靠,未发生堵塞现象,满足花生联合收获机的作业要求。

三垄六行花生收获夹持归集装置设计与分析

基于六行三通道夹持归集过程中速度、夹持力等关键参数研究,解析了夹持力与速度比范围。通过对夹持过程中花生植株进行动力学和运动学分析,结合花生荚果-果柄-植株间连接点的物理特性分析,确定花生在夹持输送过程中的受力情况,分析计算得出机具前进速度与夹持输送速度比为1:1.2;由归集处花生植株的受力情况,分析得出花生夹持输送速度与归集速度比范围为1:(1.1~1.2),此时花生植株在不出现夹断的情况下能够顺利归集且不拥堵。通过运动仿真最终确定速度比为1:1.17左右时花生植株不会再出现情况,为提高花生收获效率,最终确定在夹持输送速度与归集速度比为1:1.2,此时花生收获机械的效率最高且不会出现花生植株夹断情况。

油莎豆联合收获机中间输送装置的设计与试验

根据油莎豆收获机输送过程中普遍存在回带、土壤堵塞等问题,结合油莎豆团聚体特性,设计了一种油莎豆中间输送装置,并对油莎豆输送装置的输送速度、安装位置以及安装倾角进行了分析与设计,实现了油莎豆团聚体的过渡输送。重点对油莎豆输送装置刮板的结构参数以及安装间距进行了分析与试验,为得到输送刮板的最佳参数组合,以刮板高度、刮板宽度及刮板间距为试验因素,以输送过程中的油莎豆块茎的漏果率和损伤率为试验指标,通过三因素三水平试验分析,最终得到输送刮板最佳结构参数组合,即刮板高度45mm、刮板宽度41mm、刮板间距7mm,此时输送装置的漏果率为0.69%,损伤率为1.6%,满足油莎豆收获的要求。

六行垄作(平作)花生收获机挖掘铲的设计与仿真分析

挖掘铲挖掘是整个花生收获过程的前提,主要通过花生挖掘铲松动花生根系土壤并铲断花生主根来实现。但是,挖掘铲的作业环境为地下,环境复杂且不可视,待挖掘铲进入土层后其作业性能与质量无法直接进行评估,同时随着挖掘收获机的大型化发展,挖掘铲的作业环境更加复杂、多变,挖掘阻力也随之急剧增大,迫切需要对花生挖掘铲的土下工作过程进行分析研究,探究其工作过程中挖掘阻力的影响因素。为此,以宽幅挖掘铲为研究对象,利用EDEM离散元仿真软件对宽幅挖掘铲的工作过程进行仿真试验分析,通过分析挖掘铲不同工作参数下所受阻力的变化情况并结合田间试验,确定六行平作(垄作)花生收获机挖掘铲的设计参数。经仿真试验与田间试验相互验证,宽幅挖掘铲的入土角为24.7°、工作速度为1.1m/s、铲面长度为190 mm时,整体工作效果最佳。

三垄六行花生联合收获机摘果装置设计与试验

为适应三垄六行花生联合收获机大喂入量情况下摘果作业的要求,对摘果对辊的结果及重要参数进行了设计与试验。通过试验建立了摘果对辊转速、摘果对辊长度、摘果叶片重叠距离与花生破碎率和漏摘率的数学模型,并进行田间试验。试验结果表明:该摘果机构可以有效地对花生进行摘果,当摘果对辊转速为580r/min、摘果对辊长度为1000mm、摘果叶片重叠距离为9mm时,花生破碎率和漏摘率分别为0.67%和0.84%,摘果效果最佳,符合花生摘果机行业标准(NY/T-993-2006),提高了我国花生联合收获的效率,为接下来花生联合收获机的研究提供了参考。

基于EDEM花生子房柄切除装置仿真与试验

目前,花生在收获后荚果上所带子房柄主要依靠人工去除,人工去柄效率低、作业成本高,制约了我国花生产业的发展。针对这一问题,设计了一种锯齿刀式花生子房柄装置,建立了带子房柄花生荚果颗粒模型,设计2、4、6、8、10共5种不同的锯齿切柄刀排列方式,并采用EDEM软件对该装置进行切柄过程仿真,确定了8组锯齿圆盘刀排列效果最佳。为获取花生子房柄切除装置最佳工作参数组合,采用二次回归正交旋转组合试验进行设计,建立回归方程进行分析,最终得到最佳参数组合:在锯齿圆盘刀的转速为64.05r/min、筛选栅板的振动频率为4.31Hz、筛选栅板倾角为8.81°时,去柄率≥94.44%,破损率≤0.92%。试验验证该装置对花生荚果具有一定的适应性,可满足各项指标要求。

花生捡拾联合收获机捡拾装置优化设计与运动学分析

针对我国目前花生捡拾联合收获中捡拾率低、落果率高及易堵塞的主要问题,结合现有的主要捡拾装置,进行装置的运动学分析与参数优化,解决作业中出现的关键难题。该花生捡拾装置主要包括花生秧果引导器、捡拾运动轨道、弹齿护板和捡拾弹齿等,花生秧果引导器通过带立式座轴承安装固定在机架上。为此,对主要机构的主要参数进行优化设计,并通过对捡拾弹齿进行运动学分析,建立漏捡区域的数学模型,通过理论分析完成捡拾装置旋转速度和整机行进速度的合理匹配,完成运动参数优化。研究结果对花生联合收获机的摘果装置的研究和发展具有一定的借鉴与参考价值。

钉齿式纵轴流花生摘果装置的设计与试验研究

针对我国目前花生联合收获中摘果效率低、破损率高及易堵塞的主要问题,结合现有的几种摘果方式,研制出一种钉齿式纵轴流花生摘果装置。钉齿式纵轴流花生摘果装置主要包括凹板筛、摘果滚筒上盖、导流板、锥形喂入挡板、摘果滚筒、固定在摘果滚筒上的喂入搅龙叶片、钉齿、固定钉齿的U型齿杆及1根中心轴贯穿整个摘果滚筒。同时,对主要机构的主要参数进行设计,研制出了钉齿式纵轴流花生摘果装置的试验平台,并采用BBD试验设计的相关方法进行了试验研究,经分析得出结论。试验验证表明:其各项摘果指标均达到相关要求,该研究结果对花生联合收获机的摘果装置的研究和发展具有一定的借鉴与参考价值。

莱姆病螺旋体膜蛋白BBA68的功能分析

构建了莱姆病螺旋体的bba68敲除菌株(bba68ko),通过小鼠感染实验发现bba68ko丧失了感染C3H/He小鼠的能力,说明BBA68是病原菌感染哺乳动物的必需蛋白。此外,通过免疫荧光实验,发现BBA68抗血清与狭义伯氏疏螺旋体菌株而非伽氏疏螺旋体菌株具有免疫反应,说明BBA68抗血清具有特异性地识别莱姆病螺旋体体单一基因型的特征。

花生捡拾联合收获机液压系统的分析与试验

针对花生捡拾联合收获机液压系统操作难度大、可靠性差、使用寿命短等导致的行走系统性能较差等问题,为了提高整机操作性能,降低驾驶员劳动强度,基于维修方便、管路少等设计原则,对液压系统各缸所需提供压力进行详细测算,得到液压系统工作所需最大压力为4.6MPa。针对计算结果对液压元件进行选型布置,并设计多工况下试验对各点压力进行测定,得到各测点压力最大为4.4MPa。试验结果表明:液压元件满足实际工作要求,使行走子系统具有更好的无级变速和转向助力性能,使作业子系统操作性更强,反馈更好。

牵引式花生捡拾收获机的设计与试验

目前,我国部分区域仍采取人工作业方式进行收获,劳动强度大,生产效率低,难以满足当前花生产业发展的要求。花生收获对农时要求较高,每年的八九月降水较多,抢收对提高花生质量尤为重要。针对这一现象,设计一款采用拖拉机牵引,通过捡拾装置对花生秧果捡拾,经摘果装置进行秧果分离,并利用风机和振动筛进行清选除杂,把花生果和秧分别收集的花生捡拾收获机。对捡拾收获机关键装置进行设计,并进行田间性能试验[1]。结果表明:牵引式花生捡拾收获机的秧果捡拾率为97.48%,花生荚果含杂率为1.66%,花生荚果破碎率为1.77%,整机的捡拾效果和清选效果比较好。

基于自动对行的四垄八行花生条铺收获机设计与试验

【目的】针对目前我国花生条铺收获机对不同种植模式和作业环境适应性差、收获效率低、收获效果欠佳等问题,设计了一种四垄八行花生条铺收获机.【方法】对收获机的整体结构、关键部位的设计思路及工作原理进行了分析.该收获机关键装置包括:挖掘装置、夹持输送装置、自动对行装置、机架折叠装置等,并对影响收获性能指标的主要因素进行试验分析与参数优化.【结果】该收获机能够一次性完成四垄八行花生收获作业,当前进方向发生偏离时可实现自动对行,具有机架折叠功能.优化得到最优参数组合,当机具前进速度1.36 m/s,夹持链轮转速300 r/min,挖掘深度146 mm时,埋果率1.06%,带土率10.31%,作业效率1.39 hm^(2)/h.【结论】田间试验表明,该机具作业性能良好,各项性能指标均优于相关设计要求和技术标准.

基于高垄种植的花生播种施肥机设计与试验

起垄栽培因其能提高地温、增加土壤透气性、促进植物根系生长发育及增加产量,已得到广大农户的认可和采用,但起垄播种装备有待进一步完善。为此,研制了一种基于高垄种植的花生播种施肥机,主要由旋耕机、起垄装置、机架、播种、施肥、喷药和覆膜装置等部分组成,可一次性完成起垄、施肥、播种、喷药、覆膜及压膜等作业,并有效解决了起垄高度不够、起垄质量不佳的问题,有利于花生的增产增收。田间试验结果表明:起垄成功率达到98%,作业质量符合花生种植的农艺要求,为我国垄作花生种植提供了技术支持。

2H-3/6型夏花生播种机的设计与试验

随着我国夏花生种植面积的不断增加,夏花生播种环节中出现麦茬留茬度大、现有花生播种机难以适配高速与精密播种的要求的问题。为此,通过理论分析与田间试验相结合的方式,主要针对灭茬旋耕装置、起垄装置与镇压装置进行研究,设计了2H-3/6型夏花生播种机并进行了田间试验。试验结果表明:2H-3/6型夏花生播种机播种双粒率为97.75%,漏播率为1.69%,重播率为0.56%,穴距合格指数为94.33%,播深合格率达到92%,机组滑移率为0.84%,田间出苗率为90.14%,符合行业标准和农艺要求。

芝麻联合收获机脱粒装置的设计与试验

当前,我国芝麻收获以人工为主。为了提高我国芝麻收获的机械化水平,促进芝麻产业的良性发展,针对芝麻联合收获中脱粒过程中存在的夹带损失率、含杂率高的问题,基于芝麻蒴果、籽粒的物理特性,对芝麻联合收获机脱粒装置进行设计。选用切流+横轴流的脱粒形式,喂入的芝麻植株先进入切流滚筒,使成熟度较高较易脱粒的芝麻籽粒进行脱粒,未进行脱粒的芝麻进入横轴流滚筒完成脱粒。通过田间试验,对芝麻联合收获机脱粒装置的脱粒效果进行验证,得到夹带损失率为1.93%、破碎率为4.20%。

花生子房柄去除与清选机的设计与试验

花生荚果在进行深加工或存储时存在大量子房柄和少量残余杂质,目前其去除主要靠人工完成,无法满足市场需求,严重制约了我国花生产业的发展。为解决当前存在的去柄效率低、劳动强度大等问题,设计了花生子房柄去除与清选机,并进行了试验。结果表明:机具子房柄去除率为95%,含杂率为0.18%,达到了国家相关标准。