基于ADAMS的分流式平地残膜回收机四连杆摇臂机构的研究

以分流式平地残膜回收机四连杆摇臂机构为研究对象,针对其疲劳强度大、工作性能不稳定等问题,运用ADAMS软件对其进行建模、动力学分析及优化.结果表明:经优化后,液压油缸最大铰接力由3 224.3N降低到了2 299.6N,降低了28.6%、液压油缸最小铰接力由2 823N降低到了2 147.8N,降低了23.7%,油压波动系数降低了61.2%.产品设计方案合理,具有良好的可装配性.

卷辊式耕层残膜回收机设计与试验

针对耕层残膜老化严重、力学性能差,残膜与土壤混合造成耕层残膜回收拾净率低、含土量高等问题,提出了一种旋耕起抛膜土混合物、弹齿顺向旋转捡膜、逆向旋转卸膜的主动回收方法。设计了卷辊式耕层残膜回收机的整体方案,实现了起膜、卷辊正转捡膜、反转卸膜、集膜的功能。对起膜装置、捡膜装置、正反转机构及卸膜装置等关键作业部件进行设计与参数计算,获得在弹齿机械力作用下,将混合物内的残膜有效钩、挑分离出来的临界条件。运用ANSYS和SPH(Smoothed particle hydrodynamics)耦合方法,构建弹齿捡拾残膜过程的数值模拟计算模型,获得捡膜过程中残膜所受的最大应力及变形,分析了弹齿捡拾残膜的有效性。样机验证试验表明,当起膜刀转速为213.75 r/min、捡拾滚筒转速为43.75 r/min、卷辊正转捡膜转速为131.27 r/min、卷辊反转卸膜转速为167.86 r/min、卸膜轮转速为43 r/min时,卷辊式耕层残膜回收机表层拾净率为82.6%,深层拾净率为71.1%,试验结果符合国家与行业标准的要求,能够从膜土混合物中有效回收耕层残膜。

齿链式残膜回收机设计与试验

【目的】针对现有残膜回收机存在自动卸膜困难、地膜漏收等问题,设计了1种齿链式残膜回收机。【方法】对齿链式残膜回收机的整体结构、关键部件的设计思路及工作原理进行了分析。该残膜回收机的关键部件包括:起膜装置、输送装置、拾膜装置和卸膜机构,并对影响拾膜率的主要因素进行了试验分析和参数优化。【结果】试验因素对拾膜率影响大小顺序为:拾膜装置下从动链轮转速>机具作业速度>起膜装置入土角.优化模型最优参数组合为:拾膜装置下从动链轮转速197.579 r/min,机具作业速度7 km/h,起膜装置入土角41.173°,此参数下,仿真试验结果拾膜率为89.0%。以拾膜装置下从动链轮转速200 r/min,机具作业速度7 km/h,起膜装置入土角41°,的参数进行试验验证,拾膜率平均值达到91.4%。【结论】田间试验表明,优化参数组合可靠,满足回收机作业要求,可为齿链式残膜回收机后续研究提供参考。

卷辊式耕层残膜回收机卸膜装置的设计与试验

针对卷辊式耕层残膜回收机卸膜装置存在卸膜性能不可靠的问题,设计了一种卷辊反转松膜及卸膜辊强制卸膜装置。卸膜装置主要由正反转机构和卸膜辊组成,可有效实现卸膜功能。对关键工作部件进行了分析和参数计算,并确定有效卸膜条件:卸膜辊转速为167.86 r·min^(-1),卷辊反转转速为43 r·min^(-1)。以机具前进速度、卸膜辊转速及卷辊反转转速为试验因素,以卸膜率与回收混合物含土率为评价指标,设计了三因素三水平正交试验。运用Design-Expert 13.0软件对试验结果进行分析,得到各因素与评价指标之间的交互作用,分析得出各试验因素对卸膜率的影响程度大小依次为卷辊反转转速、卸膜辊转速、机具前进速度;对残膜回收混合物含土率的影响程度大小依次为卸膜辊转速、机具前进速度、卷辊反转转速。通过对回归模型的优化,得到适合该卸膜装置作业最优参数组合为:机具前进速度为4.37 km·h^(-1),卷辊反转转速为184.70 r·min^(-1),卸膜辊转速为61.95 r·min^(-1)。以最优参数组合进行了田间试验,结果表明该装置的卸膜率为73.21%,回收混合物含土率为16.20%,与理论优化值相对误差均不超过1%,能满足作业的需要。

弹齿链耙式播前残膜回收机的设计研究

随着地膜覆盖技术的推广应用,残膜带来的白色污染越来越严重。为了减轻污染,不影响播种、出苗,研究设计了新型弹齿链耙式播前残膜回收机。重点介绍了该机的总体结构、工作原理,以及捡拾链耙、弹齿、脱膜机构等关键部件的设计分析。田间试验表明:该机生产率为0.85hm2/h,残膜回收率为81%,满足残膜回收的技术要求,研究成果有利于解决残膜污染问题。

气吹式春播前残膜回收机的研制

研究设计了主要针对往年陈膜和碎膜的新型气吹式春播前残膜回收机,运用运动及动力学分析方法,建立了直齿残膜捡拾机构在气流作用下运动模型及残膜相对于捡膜齿的相对运动微分方程,计算捡膜齿在耕层50mm深度内可得到较好的效果,捡膜辊转速最适宜转速为30r/min。并运用3DCFD模拟方法,对输送风道进行分析,找出了影响机构工作性能的主要因素是气体涡流,提出的措施是在风道入口下部适当留一条宽度5mm的缝隙,进行负压补偿,削除涡流;保障气流的顺利畅通,必免过大的曲率半径。

基于钉刺式残膜回收机中起膜铲的设计分析

对钉刺式残膜回收机的关键部件(起膜铲)进行了详细设计,对起膜铲的3种铲柄进行了受力分析,得知倾斜式铲柄和弯曲式铲柄比直腿式铲柄受到的阻力要小;倾斜式铲柄与弯曲铲柄的受力大小主要和本身倾斜角度有直接关系。同时,对起膜铲的铲刀进行了受力分析,得出铲刀的倾斜角度大导致起膜铲所受到的阻力大的结论。

气力式残膜回收机的设计

介绍了气力式残膜回收机的结构、工作原理和设计原理。采用正压气流输送,解决了残膜缠挂、堵塞工作部件的问题,使工作连续并有较高的工作效率。

残膜回收机弹齿式捡拾机构的设计及试验研究

捡拾机构是残膜回收机的重要工作部件,主要是完成对残膜的挖掘作业。为此,设计了一种弹齿式捡拾机构,确定了设计要求与基本结构,并对其进行运动学分析。为了寻找几何参数和工作参数在不同组合时对机构的影响,进行了试验研究。结果表明:最优水平组合为弹齿转速750r/min、弹齿入土深度80mm、出膜倾角3 5°。该弹齿式捡拾机构结构简单,加工制造方便,工作性能稳定。

耙齿式残膜回收机收膜部件的优化设计

介绍了耙齿式残膜回收机的工作机理,通过对收膜工艺要求和弹齿的受力分析,得出弹齿最佳入土工作角度的区间及弹齿曲率半径大小对残膜滚落性能的影响,从而确立耙齿最佳排列方式。通过分析耙齿工作中所有可能受到载荷,计算出弹齿的最大载荷,利用ANSYS有限元软件仿真分析得出弹齿的应力和位移分布图,找出最大受力点和最大形变量,为后续弹齿优化设计奠定基础。

2种铲筛组合式残膜回收机作业性能对比试验

通过对国内铲筛组合式残膜回收机的调查分析,针对目前多数铲筛组合式残膜回收机残膜回收效率低、振动大、可靠性差等现状选择了1MCS-100型、1MCDS-100A型残膜回收机作为试验研究对象。通过对这2种残膜回收机进行田间作业性能对比试验,分析了各机型的主要性能指标——残膜回收率、膜土比、振动加速度。结果表明,1MCDS-100A型残膜回收机的性能均优于1MCS-100型残膜回收机。2种残膜回收机的对比试验分析,为铲筛组合式残膜回收机的理论研究与优化设计提供了参考,也为残膜回收机的研制开发提供了新的思路。

LCCM-2000A型齿链式残膜回收机的研制

随着地膜覆盖技术在我国的逐步推广,残膜导致耕地遭到严重破坏,形成农田"白色污染"。针对现有残膜回收过程中膜土分离困难和耕层残膜回收难题,研制了LCCM-2000A型齿链式残膜回收机。介绍了该机的整机结构、工作原理、技术参数、主要工作部件的设计及田间试验效果等。田间试验表明:该机具作业宽度为2000 mm,生产率0.475 hm;/h,残膜收净率≥85%,作业性能可靠,工作效率高,能够满足残膜回收作业要求。

铲筛式残膜回收机输膜机构参数优化与试验

主要分析铲筛式残膜回收机输膜机构参数优化与试验,希望能够对相关技术人员提供参考。

抖动栅条式残膜回收机的研制

针对现有残膜回收机膜杂分离困难的问题,研制出抖动栅条式残膜回收机,本文介绍了该机的整机结构、工作原理以及主要工作部件的设计。田间试验表明,机具平均残膜回收率为89.5%,作业性能可靠,工作效率高,能够满足残膜回收的作业要求。

CMJ-5型春秋两用密排弹齿式残膜回收机

从2000年起149团先后研制和购置了多种残膜回收机，进行残膜回收取得了良好的效果，现介绍自行研制的CMJ-5型春秋两用密排弹齿式残膜回收机。

旋转脱膜式残膜回收机的设计与试验

【目的】针对弹齿式残膜回收机残膜回收作业后自动脱膜困难的问题,设计一种旋转脱膜式残膜回收机具。【方法】采用田间试验确定了搂膜弹齿的最佳入土角范围、曲率半径和排布方式,通过理论研究设计残膜回收机的脱膜机构,用正交试验方法对残膜回收率的影响因素进行优化,以残膜回收率最高为优化目标确定最优参数组合,并对修正后的最优参数组合进行试验验证。【结果】综合田间试验数据,得出搂膜弹齿最佳入土角为18°~35°,主弹齿直径10 mm,副弹齿直径5 mm,3排搂膜弹齿交错排布;正交优化试验表明,各因素对残膜回收率影响的表现为作业深度>作业速度>搂膜弹齿曲率半径,当作业速度为7 km/h、主搂膜弹齿曲率半径190 mm、副搂膜弹齿曲率半径160 mm、作业深度50 mm时,对应的残膜回收率最高;验证试验表明,在该参数组合条件下残膜回收率为84.86%,与预测的残膜回收率(85.56%)十分接近。【结论】设计的旋转脱膜式残膜回收机收膜效果好、脱膜率高、制造成本低、调整使用便捷。

弹齿轨道式残膜回收机参数优化及试验

为解决秋后农田残膜污染问题,研制了一种具有仿行功能的弹齿轨道式残膜回收机,并阐述了该机总体结构及工作原理。以机具前进速度、轨道间距和脱膜轮转速为影响因素,采用Box-Behnken中心组合试验设计方法,建立残膜回收率为相应指标的数学模型,分析各影响因素对残膜回收率的响应规律,通过优化得出:在机具作业速度4.5km/h、轨道间距250mm、脱膜轮转速250r/min时,残膜回收率达到93.74%。

链排式残膜回收机拾膜清杂装置设计与试验

针对目前大多数秋后残膜回收机械在作业过程中出现的拾取地膜含杂率高、回收率低及难以二次利用等问题,设计了链排式残膜回收拾膜清杂装置。对机具的整机结构、工作原理和主要技术指标进行了介绍,并对其关键部件拾膜清杂装置进行了设计,通过理论计算和运动分析,确定了捡拾钉齿的结构尺寸和排列间距;分析了地膜被捡拾的受力情况,得出了地膜所受拉力小于其纵向断裂力的结论;对清杂装置的螺旋输送器进行设计分析,确定了螺旋输送器的叶片直径、螺距及排杂口大小;对装置的田间作业性能进行了测试验证,结果表明:机具以4.5km/h进行收膜作业时,残膜回收率为89.97%,膜秆分离率为90.17%。

旋转脱膜式残膜回收机关键部件仿真与模态分析

设计了一种旋转脱膜式残膜回收机具,针对搂膜弹齿不稳定造成残膜回收率降低的问题,通过Ansys软件对其进行仿真分析和模态分析,得出主搂膜弹齿等效最大应力232.15MPa,总位移为10.2mm,副搂膜弹齿等效最大应力138.737MPa、总位移为6.7mm,所得数据均小于设计最大值;二者前6阶固有频率范围分别为17.7~292.1Hz和25.1~292.1Hz,不在所受外界激振频率范围内,作业过程中不会产生共振现象。本研究可为弹齿式残膜回收机的设计提供参考。

网链式残膜回收机膜土输分机构参数试验优化

膜土输送与分离是网链式残膜回收机的关键环节,本文以残膜回带率、膜土比为试验指标,根据对膜土输送与分离产生影响的条件,采用Box-Benhnken中心组合试验法对网链式残膜回收机膜土输分机构关键参数进行试验优化。结果表明:网链线速度、拐点夹角、网孔单元格面积对残膜回收有较大影响,各因素对回带率影响显著顺序为网链拐点夹角>网孔单元格面积>网链线速度;对膜土比影响显著顺序为网链线速度>网孔单元格面积>网链拐点夹角。田间试验采用优化结果参数取网链线速度2.2 m/s、拐点夹角113°、网孔单元格面积31 cm^2,此时回带率为1.85%,膜土比为5.49,与理论优化值对比误差小于5%。研究结果为铲链式挖掘收获机及网链式残膜回收机的研发和改进提供参考。