茶叶揉捻压力检测装置设计与试验

茶叶揉捻压力是影响茶叶揉捻品质的重要因素,对茶叶揉捻压力开展实时检测,是实现茶叶自动化加工的关键。在分析揉捻加压相关部件的受力情况与揉捻作用区域的分布基础上,运用SW-DAMS耦合仿真方法分析不同揉捻压力检测方法对应的感知传感器接触力学特性与作用力变化情况,对比优化出揉捻压力最佳检测点位于揉盖上端。确定压力传感器结构及量程,设计揉捻压力检测装置,完成压力校准及检测试验。结果表明:揉捻标准转速为45 r/min时,选用的环形压力感知传感器内部直径为32 mm、高度为20 mm,连接法兰高度为40 mm,压力输出精度达到0.1%,无超调现象;样机的生产率为65 kg/h,碎茶率为1%,动态压力数值随揉捻过程在3~35 N之间实时变化,能够满足自动化茶叶生产线对揉捻压力的检测要求。

油菜茎秆切割力影响因素试验

为了减少油菜联合收割机割台切割力,降低油菜切割损失,该文针对切割油菜茎秆切割力的主要影响因素切割方式、茎秆切割位置、切割刀片形式和切割速度在自制切割试验台上进行了单因素和多因素切割力测试试验。单因素试验结果表明:锯齿形刀的切割力比光刀的切割力要小;切割方式以滑切最省力;切割速度和切割位置对切割力影响最大,表现为切割速度越大,茎秆位置离地面高度越高,其切割力越小。多因素试验表明:在油菜茎秆离地高度400mm处,采用锯齿形刀片滑切时切割力最小。研究结果为设计工作效益高、性能可靠的切割机构提供了理论依据。

方草压捆机D型打结器驱动齿盘重建与优化

中国目前方草压捆机打结器主要依赖进口,而进口打结器驱动齿盘由于凸轮工作曲面连续性差、未达静平衡,易使驱动齿盘磨损,影响打结器工作稳定性,不能满足秸秆高速打捆要求。该文针对这一问题,基于逆向工程原理,以Imageware和pro/E软件为工具,优化设计了一种曲面质量高、传动平稳的配重式驱动齿盘。驱动齿盘凸轮槽工作面曲面连续性和等值面分析结果表明,优化后的配重式驱动齿盘凸轮曲面位置偏差为0.0013～0.0037mm,切率变化为0.1393°～0.1400°。曲面曲率变化连续,弦偏差为0.100mm,达到A级曲面要求。凸轮曲面配合零件工作平稳,可有效保证打结作业时序。齿盘平衡检测结果表明,设计的配重式驱动齿盘静平衡性能高,可以满足我国收获时节大秸秆量下高速打捆的要求。

打结器驱动齿盘打结性能对比试验研究

驱动齿盘作为方草捆压捆机打结器的重要组成零件及总动力源,其参数特征对打结器成结率有着必然影响。目前打结器成结率受夹绳、割绳、脱扣不充分等影响严重,而驱动齿盘结构及参数对该失误影响显著,该文针对以上问题设计了分体式驱动齿盘CTRC_I和CTRC_II。其中分体式驱动齿盘CTRC_I由CTRC底盘与反"9"字型凸轮块组成,CTRC_II由CTRC底盘与圆弧切线型凸轮块组成。在相同试验条件下,通过与NewHolland驱动齿盘进行室内试验对比分析可知,CTRC_I齿盘的稳定成结率(90.0%)显著高于(P<0.05)NewHolland(83.5%)和CTRC_II齿盘(65.0%),凸轮结构对成结效果影响显著。NewHolland齿盘与剑麻绳、CTRC_I齿盘与聚丙烯绳、CTRC_I齿盘与剑麻绳等3种配合具有较好的稳定成结率,比其他配合高22.7%～53.5%。不同转速下,CTRC_II齿盘对捆绳的平均最大拉力最大,CTRC_I齿盘最小。CTRC_I齿盘所成绳结质量最高,但捆绳非有效消耗量也相对最大。最终采用层次分析法和功效系数法进行综合效益分析可知,CTRC_I和NewHolland齿盘综合性能优于CTRC_II齿盘,且CTRC_I与聚丙烯绳配合时,综合性能最好。

基于逆向工程的方捆机打结器空间角度测量

打结器是方草捆打捆机的关键部件,设计的难度在于5个轴孔之间的角度测量,这是因为5个轴孔既不平行也不相交,用常规方法难以进行测量。本文用一种改进的参数化方法建立圆柱面的几何距离函数,然后用非线性最小二乘法在Imageware12中拟合圆柱二次曲面。把拟合好的圆柱面导入到UGNX3,进行三面空间角度的表达。

乘坐式果园割草机割刀使用性能研究

针对果园作业环境复杂、果园割草作业工作量大的问题,为了提高乘坐式果园割草机割刀的使用性能,结合实际生产和表面工程技术,对割草机割刀的几何参数以及耐摩擦、磨损性能进行了试验研究。通过试验,获得了割刀合理的几何参数和提高割刀耐摩擦磨损性能的方法,进而提高了乘坐式果园割草机割刀的使用性能。

4TSQ-2型甜菜切顶机设计及试验

针对甜菜分段收获技术需求,结合国内外甜菜收获技术及装备,该文提出了一种甜菜秧缨粉碎与顶部定切厚方式,并设计了切顶机。该切顶机主要由碎缨清理装置和仿形切顶装置组成,可一次完成甜菜缨叶的粉碎及青头的切削。理论分析了该机的关键部件结构参数及传动配置关系,确定了辊轴上2排甩刀或4排橡胶条的排列方式、25片/m的甩刀排列密度和26片/m的橡胶条排列密度,以及甩刀、橡胶条的结构参数。通过对仿形切顶装置进行运动学和力学分析,明确了连架杆、仿形板及切刀决定仿形效果及切顶质量,并确定了位置仿形机构和定厚切顶机构的关键结构参数。田间试验结果表明,该机的切顶合格率为93.6%,多切率为2.1%,满足甜菜切顶收获的指标要求。

切流式油葵脱粒筛分机设计与试验

针对油葵脱粒生产中存在的油葵籽粒含杂率、损失率高等问题,设计了一种切流式油葵脱粒筛分机。利用RecurDyn软件建立了振动筛动力学模型,以筛面质心点为对象分析了筛面运动规律。结果表明,该振动筛的运动有利于油葵籽粒向前输送和分散,可有效避免堆积堵塞现象。通过单因素试验确定了滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙的取值范围;以滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙为试验因素,油葵籽粒含杂率、损失率为评价指标,设计BoxBehnken试验,运用Design-Expert 10.0.7软件对BoxBehnken试验结果进行方差分析,建立了评价指标与试验因素的回归模型。以降低油葵籽粒含杂率、损失率为目标,对滚筒转速、喂入量、预设脱粒间隙进行多目标寻优求解,获得了较优工作参数组合:滚筒转速264 r/min、喂入量1.9 kg/s、预设脱粒间隙36 mm。脱粒试验结果表明,油葵籽粒含杂率、损失率分别为1.94%、2.64%,满足脱粒要求。

北方茶叶生产线揉捻机的设计优化与试验

针对目前揉捻机存在自动化水平低、揉捻质量不稳定且不适用于北方茶叶的加工等问题,对揉捻机的加压机构及揉捻盘的结构进行研究,分析茶叶在揉捻时的运动规律对凹倾角及棱骨进行优化,基于ADAMS及ANSYS验证揉捻机的结构设计和参数优化的合理性,根据优化参数进行样机试制并进行揉捻试验,结果表明:优化后的揉捻盘凹倾角为6°,棱骨为14根时,生产率为75.5 kg/h,成条率为90.8%,细胞破坏率为58.6%,碎茶率为1.86%,跑茶率为0.75%及空载噪声为71.3 dB(A)。检验结果均比优化前有明显地改善,且满足茶叶加工工艺的要求,对提高茶叶的质量有重大意义。

梳齿式甜菜清缨切顶机研制

针对现有甜菜切顶机存在切顶效果差和损伤率高的问题,该研究设计了一种梳齿式甜菜清缨切顶机,采用缨叶清理装置与梳齿式切顶装置配合作业,并分析了关键部件的力学与运动学特性。以前进速度、清缨辊转速、扭簧扭矩为试验因素进行二次正交旋转组合试验,获取梳齿式甜菜清缨切顶机的优化工作参数。试验结果表明:各因素对切顶合格率影响显著性从大到小为前进速度、清缨辊转速和扭簧扭矩,对损伤率影响显著性从大到小为清缨辊转速、扭簧力和前进速度。优化参数组合为前进速度1.30 m/s、清缨辊转速732 r/min、扭簧扭矩为9.45 N·m,此时切顶合格率为94.89%、甜菜损伤率为2.54%。田间试验结果表明,各指标的试验结果与理论优化结果的相对误差均小于2%,可以有效指导实际生产作业,研究结果可为同类机型的优化设计和作业参数设定提供参考。

压缩式农作物秸秆收集运输车的研发

我国农业生产已实现了连续8年增产,广大农村的生产和生活方式出现了重大的调整变化,关于农作物秸秆这一巨大的可再生资源,正在寻找其新的、合理的利用途径。但农作物秸秆的收集已成为各种新型规模化农作物秸秆利用方式的瓶颈。基于从我国国情出发的农作物秸秆快速收集的新思路,设计了一种单独动力、大容量的压缩式农作物秸秆收集运输车。

9YKS-0.9(1.5)型根茬收割方草捆压捆机的研制

研制开发了一种9YKS—0.9(1.5)型根茬收割方草捆压捆机,主要适用于收割稻麦类作物根茬,同时将秸秆捡拾和压捆。该机作业一次完成根茬收割、输送、秸秆捡拾和压捆等多项农艺,具有不受地理和气候条件限制、适应性强、工作效率高、秸草损失率小、作业效果好、工作运行平稳、安全系数大、易于调整和操作维护、主要易损件耐久性强等优点,一人操作,省工省力。

固定复合运动轨道式割胶机的设计与试验研究

目前,我国天然橡胶园割胶主要以人工为主,劳动强度大、效率低、工作环境恶劣,本研究设计了一种固定复合运动轨道式割胶机.首先,通过Solidworks三维建模方法建立整机模型;其次,对其固定装置、复合运动装置、切割装置等关键部件进行设计,并用Ansys对切割刀片进行静力学分析,得出切割刀刃受到最大应力时满足其安全裕度、符合刀片强度的设计要求;最后,通过选取干胶产量为响应值,切割角度、切割深度、耗皮厚度为显著性参数,基于Box-Behnken设计试验得到响应值与显著性参数的二阶回归模型.试验表明,当切割角度为28°、切割深度为5.5 mm、耗皮厚度为1.6 mm时,干胶产量达到最佳为178.4 g,与田间验证试验结果(176.7 g)的误差仅为0.9%,验证了分析的可信性,证明了割胶机结构的合理性和运动的可靠性.本割胶机在替代人工劳动、提升橡胶产量等方面有显著效果.

伸缩杆齿与纹杆混合式脱粒装置设计与试验

[目的]本文旨在探索杂粮作物脱粒中存在脱粒转速高、籽粒损失大、破碎率高等问题。[方法]设计了一种伸缩杆齿与纹杆混合式脱粒装置,并建立伸缩杆齿脱粒过程中运动学模型,利用Simulink仿真分析伸缩杆齿松散物料的规律。[结果]分别以脱粒滚筒转速、脱粒间隙为单因素进行脱粒试验,结果表明,随滚筒转速上升,未脱净率、脱粒损失率与破碎率先减小后上升,脱粒间隙在9~12 mm范围对脱粒损失率、未脱净率的影响趋于同一水平;间隙从12~14 mm时,脱粒损失率与未脱净率上升;随脱粒间隙的增加,籽粒破碎率呈现阶梯状下降。[结论]以脱粒滚筒转速、脱粒间隙为试验因素进行旋转正交试验,运用Design-Expert软件对试验结果进行参数优化,以优化后参数进行验证试验,结果表明:脱粒滚筒转速360 r·min^(-1),脱粒间隙11.5 mm时,脱粒损失率0.22%、未脱净率4.57%、破碎率0.307%,脱粒效果良好。

梳齿式亚麻蒴果梳刷试验台的设计与试验

【目的】探索解决亚麻(胡麻)脱粒机存在的植株缠绕脱粒滚筒问题的有效方案,提升亚麻(胡麻)的机械化收获水平.【方法】为研究不同工作参数对亚麻(胡麻)机械化收获的影响,设计了梳齿式亚麻(胡麻)蒴果梳刷试验台.阐述该试验台的工作原理与组成结构,对关键零部件偏心摆动机构和梳刷装置进行了结构设计与动力学分析,并进行台架试验.以蓝亚麻(别名宿根亚麻)为试验材料,以蒴果的脱净率和破损率为评价指标,探讨梳刷装置转速、梳齿截面形状、梳齿间隙、导轨输送速度4因素对蒴果的脱净率和破损率的影响,分别进行单因素试验与多因素正交试验研究,获得了梳齿式亚麻(胡麻)蒴果梳刷试验台的最优工作参数,并进行了试验验证.【结果】SAS9.1软件分析表明:梳齿间隙、梳齿截面形状、梳刷装置转速和导轨输送速度4因素对蒴果的脱净率和破损率的影响都极为显著.以蒴果的脱净率较大、破损率较小为目标,得到的较优参数组合为:梳齿间隙为4 mm、梳齿截面形状为菱形、梳刷装置转速为10 r/min和导轨输送速度为0.16 m/s.对优化结果进行试验验证,结果显示脱净率为99.26%,破损率为5.33%.各因素对脱净率的影响由大到小依次为梳齿间隙、梳齿截面形状、梳刷装置转速、导轨输送速度;对破损率的影响由大到小依次为导轨输送速度、梳齿截面形状、梳刷装置转速、梳齿间隙.【结论】蓝亚麻植株经过试验台的梳刷可得到完整蒴果,梳齿式亚麻(胡麻)蒴果梳刷试验台为亚麻(胡麻)脱粒机的创新设计提供了一种可行性方案和研究依据.

基于Matlab/Simulink动力学分析的荞麦脱粒装置设计与试验

针对荞麦脱粒损失率和破碎率高的问题,采用伸缩杆齿与纹杆混合式荞麦脱粒装置和弹性可调节凹板组合的方式,设计了一种荞麦脱粒装置,分析了关键部件结构与参数设计。运用Matlab/Simulink软件建立脱粒装置关键部件动力学分析,结果表明,在机构无负载工作时,脱粒装置运行平稳,滚筒阻力最大消耗功率为0.53 kW,维持滚筒匀速旋转扭矩所消耗功率为3.11 kW,总体上动力消耗较小。利用Design-expert软件,以滚筒转速、脱粒间隙为试验因素,损失率与破碎率为评价指标进行2因素5水平二次回归正交旋转组合试验,并对试验结果进行参数优化,试验表明,在荞麦籽粒含水率为17.5%~23.2%,秸秆含水率为70.0%~74.9%条件下,最佳试验组合为喂入量每组2 kg、滚筒转速457.161r/min、脱粒间隙为12.681 5 mm,其损失率为0.337%、破碎率为0.236%,试验结果符合设计要求。

秸秆压块成型的试验研究

以江苏圆通自主研发生产的9JYK-2000A型秸秆压块机为试验装置,对稻秸秆进行压块成型试验。通过试验分析环模与压辊的间隙、环模的转速、物料的含水率对压块成品密度、生产率和吨料电耗的影响,找出3个影响因素的最佳值组合。

谈谈收割机的使用与推广

近年来,各级政府十分重视粮食生产,增加了对粮食生产的投入,农村进行产业结构调整,经济发展很快,农民生活水平有了较大的提高,劳动力逐步转向第三产业,水稻生产机械化问题日益突出。收获机械化是水稻生产机械化的重要环节,也是现代农业的重要标志,因而水稻联合收割机具有发展潜力,“九五”期间,将会有较大的突破,本文就水稻联合收割机的推广、使用谈一点体会。

东风ZKB—5A型收割机的几项改进

东风ZKB—5A型联合收割机作为八十年代初开始服役的机型,已不能满足现在高产作物收获的要求。目前,垦区尚有大量的ZKB—5A型收割机在生产中发挥“余热”,为使该机型能够收获高产的小麦、水稻、大豆等作物,我们对其进行了以下几个方面的改进: 1.收割台台面缩短100毫米。在割台两端的木翻轮升降油缸支座后部,用气割平行地截去100毫米,再把割台底板、侧板用气焊焊合,