马铃薯联合收获机立式环形分离输送装置设计与试验(英文)

为了解决目前国内马铃薯联合收获机分离输送装置存在的分离输送效果差、操控不灵活等问题,设计了一种立式环形分离输送装置。通过对该分离输送装置进行理论分析,确定了其关键零部件的结构和工作参数。以机组前进速度、横向拨送皮带线速度和环形轨道圈转速为试验因素,伤薯率和含杂率为试验指标进行了三元二次通用旋转组合试验,建立了各试验因素与指标之间的数学模型并进行了参数优化。结果表明:影响伤薯率大小的因素顺序依次为环形轨道圈转速、横向拨送皮带线速度和机组前进速度;影响含杂率大小的因素顺序依次为环形轨道圈转速、机组前进速度和横向拨送皮带线速度;且当机组前进速度为1.1 m/s、横向拨送皮带线速度为1.5 m/s、环形轨道圈转速为7 r/min时,马铃薯收获质量、土薯及杂质分离效果最好,平均伤薯率和含杂率分别为1.28%和2.41%。在最优参数条件下的田间验证试验结果表明,平均伤薯率和含杂率分别为1.46%和2.57%,理论值和试验值相近,符合马铃薯联合收获质量要求。

甜菜联合收获机分离输送装置设计与试验

为解决甜菜联合收获机分离输送过程中甜菜块根含杂率高、损伤率高的问题,设计了一种六行甜菜联合收获机的三级分离输送装置,阐述了该装置的主要结构及工作原理,并确定关键参数。通过对分离输送过程中土壤、甜菜的运动学分析及甜菜在碰撞过程中的能量分析,确定了影响甜菜含杂和损伤效果的主要因素及各因素的试验取值范围。以拨送板转速、杆条式链筛输送速度和橡胶尾筛倾角为试验因素,以含杂率和损伤率为试验指标,进行二次回归正交旋转组合试验,利用Design-Expert 8.0.6软件对试验结果进行分析,得到试验因素与各指标的回归方程。通过响应面分析各因素对评价指标的影响规律,得出优化参数组合为:拨送板转速100.0 r/min、杆条式链筛输送速度1.4 m/s和橡胶尾筛倾角39.0°。验证试验结果表明,经过三级分离输送后甜菜含杂率为3.4%,损伤率为2.6%,各项指标均符合国家行业标准要求。

基于EDEM的马铃薯收获机分离输送装置仿真分析

为了实现提高马铃薯收获效率并减少其机械损伤,关键在于优化滚筒式马铃薯收获机分离输送装置的运动参数,包括滚筒筛转速、切削角度和行进速度。为此,建立了土壤颗粒的仿真模型、马铃薯颗粒的仿真模型和马铃薯收获机分离输送装置的仿真模型,通过EDEM软件仿真土壤和马铃薯颗粒的分离输送试验并收集数据;运用Design-expert软件来分析仿真得到的数据,可知3项运动参数都对分离输送装置的输送率和分离时间有不同的影响。结果表明:影响最大的是切削角度,最弱的是滚筒筛转速,行进速度的影响适中。

粘重土壤下马铃薯挖掘机分离输送装置改进设计与试验

针对升运链式马铃薯挖掘机输送分离装置普遍存在的在粘重土壤条件下升运链长度匹配性不佳等问题,设计了一种适宜粘重土壤的升运链输送分离装置。通过对该输送分离装置及薯土混合物的理论分析,确定了影响最佳薯土分离效果的主要因素,得到影响分离性能的升运链长度范围和抖动器等结构参数;以二级升运链长度、机具前进速度和升运链线速度为试验因素,以明薯率、伤薯率为试验指标进行田间试验,试验结果表明:二级升运链长度为3.1 m、机具前进速度为1.2 m/s、升运链线速度为1.5 m/s时,其明薯率为98.1%,伤薯率为1.1%,高于马铃薯挖掘机的收获作业要求。满足粘重土壤条件下马铃薯挖掘机的作业要求。

粘重土壤下马铃薯挖掘机分离输送装置优化与试验

在粘性土壤下进行马铃薯收获机械作业时,受到其影响严重,导致采用升运链式的马铃薯挖掘机分离输送装置常常存在升运链尺寸匹配不准确等问题,因此针对在寒地粘重土壤条件下,设计马铃薯挖掘机分离输送装置并利用BP神经网络方法对结构参数进行优化。确定试验因素为机车前进速度、二级升运链尺寸以及其线速度,以明薯率作为试验评价指标,采用二次旋转正交试验为试验设计方案,确定最佳结构参数并采用BP神经网络方法对结构参数进行拟合。得到试验优化结果为机车前进速度为1.793 9 m·s^-1、二级升运链尺寸为2.5 m以及其线速度为0.8 m·s^-1,该参数组合下明薯率为99.5%,高于二次正交回归模型优化得到的明薯率98.3%。试验结果表明,采用BP神经网络方法的函数拟合精度较高,试验结果准确,可以解决农业机械结构设计中相似的优化问题。

脱膜板式残膜回收机起膜分离输送装置的设计与试验

针对现有残膜回收机械尚存膜杂分离困难、含杂率高等问题,本文设计了一种脱膜板式残膜回收机起膜分离输送装置,研究分析了起膜分离输送装置的运动学和动力学特性。运用Box-Behnken试验设计方法,以机具前进速度、一级分离圆盘辊转速、分离圆盘间距为试验因素,设置试验指标为残膜回收率、含杂率,构建三因素三水平的二次回归试验。得到各因素交互作用的响应面模型,对残膜回收率的显著性顺序为:机具前进速度>一级分离圆盘辊转速>分离圆盘间距;对含杂率的显著性顺序为:分离圆盘间距>机具前进速度>一级分离圆盘辊转速。对结果优化求解,确定最佳参数组合后,采用机具前进速度4 km/h,一级分离圆盘辊转速为185 r/min,分离圆盘间距85 mm,进行田间试验验证,残膜回收率为86.93%,含杂率为37.28%。该结果与优化预测值相对误差均小于5%,该装置可解决秋后残膜回收膜杂分离困难、含杂率高等问题,为残膜回收机起膜输送装置结构设计及工作参数优化提供依据与参考。

马铃薯收获机多级输送装置机械损伤研究

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、筛分率低的问题,通过对马铃薯一级输送装置运动、薯土分离耦合机理和作业过程中马铃薯碰撞损伤的分析,确定了以一级输送装置输送带倾角、运行速度、振幅和振频为试验因素,以筛分效率和伤薯率为试验指标进行正交试验。对正交试验结果建立数学模型并进行参数的优化求解,确定当输送带倾角24°、升运带运行速度1.4 m/s、振幅27 mm、振频5.9 Hz为装置优化参数进行作业时,与传统作业方式相比薯土分离效率提高5.859%,伤薯率降低3.738%,能更好地满足实际马铃薯收获作业的要求。为解决马铃薯机器挖掘与人工捡拾工作效率不匹配的矛盾,设计了马铃薯升运装车液压系统,分析了二级输送装置驱动马达的压力和流量特性,结果表明:二级输送装置液压回路中安装液压单向限流阀,油路中流量与压力趋于稳定,有效地提高了系统稳定性,为大型马铃薯联合收获机的研制提供了理论基础。

高速混床树脂分离与输送过程的智能监控

由于缺乏有效的监控手段,电厂凝结水精处理系统的高速混床树脂分离与输送效果较差且很不稳定,严重影响高速混床的运行效果。为此,开发了一种树脂分离与输送智能监控装置。利用该装置,不但可准确判断树脂分离与输送终点,提高树脂分离度,还可根据需要调整阳阴树脂的配比,增加高速混床的周期制水量。2014年将该装置安装在海南某2×350 MW电厂的凝结水精处理系统上,使高速混床运行可靠性显著提高,周期制水量由26 000 m3增加至82 000 m3,再生次数大幅度减少,每年可节约高品质酸碱112 t、除盐水31 000 m3、新鲜水62 000 m3,树脂年补充率降低约3%,产生的直接经济效益约110万元/年。

甘草分离与输送装置的设计及试验研究

设计一种甘草分离和输送装置,说明其设计要求和基本结构,通过试验研究辊筒转速、辊筒直径、分离装置倾角等因素在不同水平参数组合时对甘草与土壤分离效果的影响,并确定最优水平组合为辊筒转速255r/min,辊筒直径60mm,分离装置倾角15°。试验表明该装置分离效果良好,工作稳定可靠。

膜土分离与输送装置的设计及试验研究

膜土分离与输送装置是残膜回收机的重要工作部件,主要完成膜土分离和残膜输送等作业。设计一种膜土分离与输送装置,说明其设计要求与基本结构,通过试验研究该装置的几何参数和工作参数在不同组合时对装置性能的影响,并确定最优水平组合为圆盘直径105mm、圆盘转速420r/min、装置倾角40°。该膜土分离与输送装置结构简单,加工制造方便,工作性能良好。

中粘壤土块根类作物收获机输送分离器的设计

介绍了一种新型的适合中粘壤土的块根类作物收获机,着重分析了该机输送分离器的特点。通过对块根在输送过程中的受力分析,得出凹凸弯齿式输送分离器具有较好的分层效果。试验表明:凹凸弯齿式输送分离器对块根茎损伤率小,明果率高,分离效果好,效率高。

马铃薯二级输送分离装置伤薯试验研究

针对现有马铃薯二级输送分离装置破皮、挤压等伤薯现象严重的问题,对马铃薯输送分离作业机理进行了理论分析,确定了主要影响伤薯性能的作业参数。针对伤薯率等作业指标进行田间二次正交旋转组合试验,通过因素编码、中心化处理和试验结果方差分析,确定了伤薯率和二级输送分离装置倾斜角度、驱动轴转速和垂直距离的影响规律,并判定了显著性因素中影响伤薯率的主次顺序:倾斜角度和转速的交互作用、倾斜角度、垂直距离。田间试验表明:二级输送分离装置伤薯率极大值为1.48%,符合马铃薯收获机质量评价技术规范(NY/T 1130-2006)要求。所获得的试验数据和结论分析可为马铃薯二级输送分离装置的结构改进和参数优化提供参考。

马铃薯收获机多级输送分离装置设计与试验

针对云南黏重板结土壤下马铃薯机械化收获过程中存在的薯土分离效果差、输送分离装置线速度不匹配、薯块抛落高度大等致使明薯率低、伤薯率高的问题,基于"两级输送分离+高频低幅+低位侧铺"的薯土分离工艺,设计了一种适宜黏重板结土壤的马铃薯收获机多级输送分离装置。通过对多级输送分离装置和薯土混合物的运动特征分析,验证了输送分离筛产生"高频低幅"的周期性运动规律,得到薯土混合物随输送分离筛向后运动和抛散分离的临界条件;通过薯块抛落阶段运动学分析,确定了低位缓冲侧铺装置的结构参数。以一级分离筛线速度、二级分离筛线速度和侧输出线速度为试验因素,以含杂率为试验指标进行台架试验。试验结果表明:当一级分离筛线速度为1.70m·s^(-1)、二级分离筛线速度为1.60m·s^(-1)、侧输出线速度为1.00m·s^(-1)时,其含杂率为2.15%,符合参数优化范围,并通过高速摄影技术验证了一级输送分离筛"高频低幅"振动分离段运动特征。各级输送分离筛在优化工作参数下进行田间试验验证,测得明薯率为98.46%,破皮率为1.42%,伤薯率为1.36%,各项性能指标均符合国家行业标准要求,满足黏重板结土壤条件下马铃薯收获机的作业要求。

三七收获机输送分离装置作业机理分析与参数优化

针对丘陵山区三七机械化收获根土分离难、输送效率低等问题,开展了三七收获机输送分离装置作业机理与参数优化试验研究。首先,通过理论分析建立了三七根土复合体在输送过程中的动力学模型;其次,利用高速摄影获取三七根土复合体的运动轨迹,确定三七输送、根土分离、须根断裂等作业机理;与此同时,基于EDEM-RecurDyn耦合开展三七根土复合体输送分离作业联合仿真,验证了模型的可靠性,明确了三七根土复合体输送分离规律,确定了影响三七根土分离的主要作业参数为:升运速度、升运倾角、振动幅度、振动频率;最后,开展台架试验并利用Design-Expert软件进行分析寻找最优作业参数。结果表明:当最优作业参数组合升运倾角为21°、振动幅度为44 mm、升运速度为0.9 m/s、振动频率为1.6 Hz时,三七输送率、三七筛净率分别为93.60%、92.64%,符合三七收获机输送分离作业要求。

基于图像法的甲醇制烯烃流化床反应器内催化剂颗粒输送分离高度的研究

甲醇制烯烃(MTO)生产过程中,输送分离高度直接影响反应器和再生器的结构尺寸、相关位置及催化剂的损失等。使用平均粒径为90 mm的工业MTO催化剂颗粒,在覫90 mm×1 000 mm的有机玻璃冷态试验台上对催化剂颗粒的浓度分布和输送分离高度随流化气速的变化情况进行研究。采用粒子图像测速技术获取冷态床的实验图像,并通过数字图像处理技术最终获得MTO催化剂颗粒的浓度分布。在此基础上建立数学模型,进行计算回归,得到其与催化剂颗粒输送分离高度的实验关联式。

S型链式马铃薯收获机输送分离装置设计

我国现有马铃薯收获机的输送分离装置还存在含土率和伤薯率较高的问题。设计了一种S型升运链式输送分离装置,并对其进行研究分析。通过与一级升运链式和二级升运链式的对比和研究,不仅可以减小薯类损伤还能提高去土效果。结果表明,控制S型链式输送分离装置的线速度、倾斜角度和折转落差,可使伤薯率达到0. 06%,含杂率达到1. 74%,表明该机的综合作业性良好,符合马铃薯收获机质量评价技术规范,满足实际生产要求。

基于滚筒式分离的马铃薯收获机设计与试验

针对我国南方山地丘陵地区机械化水平低、传统马铃薯收获机消耗大及结构复杂等问题,结合国内外对马铃薯收获机械的研究,设计了一种适用于山地丘陵地区的滚筒式马铃薯收获机,该机具主要包括挖掘装置、分离输送滚筒筛及角度调节副等部件。运用SolidWorks完成了关键部件的构建和虚拟装配,研制了分离输送部件的样机,并进行了台架试验。试验表明:该结构可以完成马铃薯的分离输送工作,当切削角度为10°~20°、转速为20~40r/min时,马铃薯的平均损伤率为4.7%。

马铃薯收获机辊组式薯土分离装置设计与试验

针对目前传统马铃薯收获机分离装置存在伤薯率高、去土率低以及分离装置结构形式单一且调节不便的问题,设计了一款由聚氨酯材料构成的左右螺旋对称式去土辊与可调节式光辊交替排列组合的马铃薯收获机辊组式输送分离装置。通过针对机体结构的动力学分析、薯土分离的耦合机理分析和去土过程马铃薯之间碰撞离散分析,确定了影响马铃薯收获机辊组式输送分离装置伤薯率和去土率的关键因素,并对其进行试验,以伤薯率和去土率为试验指标,以去土辊和光辊间距和转速、输送分离装置倾斜角为试验因素,根据正交试验结果建立数学回归模型并进行响应面分析和参数化分析,确定当去土辊与光辊间距为16.5 mm、去土辊转速为100 r/min、光辊转速为100 r/min、分离装置倾斜角为8°时,伤薯率为0.64%,去土率为97.1%。与传统马铃薯收获机分离装置相比,伤薯率下降0.12个百分点,去土率上升2.6个百分点,该装置能更好地满足输送分离要求。