整秆式甘蔗收割机收割效果研究

广西蔗区生产上普遍使用中大型切断式收割机收割甘蔗,存在含杂率和损失率高、影响宿根蔗的生长和产量等问题,导致蔗区机械收割水平低,机收推进缓慢。本研究利用中小型整秆式收割机开展甘蔗收割试验,分析其收割效果及对甘蔗品质和翌年宿根蔗生长的影响,结果发现,中小型整秆式收割机的甘蔗收割效率较高,单位时间内的收割效果相当于40个工人的砍收量,含杂率仅2.71%,损失率仅2.98%,留茬高度和破蔸率总体上优于人工砍收,未对甘蔗糖分、宿根蔗发株和生长造成不利影响,有较好的应用前景。建议进一步加大中小型整秆式收割机研发和推广应用的支持力度,加强对收割效率、机械运行稳定性、倒伏甘蔗的收割、适合机收甘蔗品种和农机农艺融合技术等研究,并开展机械收割标准化基地建设与示范,多途径促进蔗区机收水平提升,为甘蔗生产上进一步优化升级和推广应用中小型整秆式收割机提供参考依据。

整秆式收获打捆装备研究现状与发展趋势

我国麻类、芦苇、稻麦秸秆等茎秆类作物资源丰富,整秆利用具有较高的社会和经济效益。通过阐述国内外整秆打捆技术的发展历程、研究现状及进展,对比分析国内外技术的基础理论与原理性机构、装备的工作性能等方面差异,剖析国内存在的打捆装置核心技术受限、创新动力不足、夹持输送环节农机农艺融合差等问题。对相关打捆装备的研究现状作出总结,并提出整秆式打捆装备研究未来将朝着核心技术不断突破、自主创新程度提高、智能化程度提升等方向发展。

整秆式高效智能甘蔗收割机的设计与研发

开展整秆式高效智能甘蔗收割机设计与研发,为解决整秆式甘蔗收割机收获效率低、整机智能化水平不高问题提供参考依据。在现有整秆式甘蔗收割机功能的基础上,设置扶蔗、剥叶、升降切割和收割暂存等自动化控制关键模块,实现一体化自动扶蔗、导入、夹固、切根(刀盘自动升降)、断尾、传送、剥叶(自动调整)、甘蔗收集和暂存等功能,可一次性完成甘蔗的扶起、切梢、切根、提升、剥叶、集斗和田间转运工作。其中,甘蔗切根过程中依据自行设计研发的割台自动仿地形系统,可控制割台根据地形变化自动保持在入土20 mm左右切割,最大程度降低甘蔗的破头率和损失率;甘蔗剥叶结构可进行高效脱叶和粉碎分离,并有效降低其含杂率。本研究设计研发的整秆式高效智能甘蔗收割机智能化水平较高,适用于不同田间地形的甘蔗收割作业,可有效提高收割效率。

水稻秸秆深埋整秆还田装置设计与试验

针对目前我国水稻秸秆还田机械普遍存在的耕作深度浅、秸秆还田深度不满足农艺要求、旋耕部件缠草严重等问题，运用旋耕理论和数值计算分析方法设计了水稻秸秆深埋整秆还田装置。根据实际情况对土壤颗粒进行假设，运用离散元法建立土壤颗粒力学模型，应用EDEM软件进行整秆还田仿真虚拟试验，仿真结果表明，耕深在20cm时，土壤表层覆盖率为93．87％。通过土槽台架试验得到：在作业速度为1．25km／h、刀辊转速为237r／min时，耕深可达到22cm，地表以下15—20cln翻埋的秸秆占秸秆总量的80％，秸秆还田率为91．63％，同时刀辊轴不缠草。试验结果表明，秸秆还田深度达到水整地环节的要求，秸秆还田率较高。通过虚拟仿真和台架试验相互验证，证明新型整秆还田装置一次作业可实现切土、碎土、埋草、压草及覆土的功能，满足农艺要求。

整秆式甘蔗收获机剥叶断尾机构设计与试验

结合甘蔗自身材料特性及在剥叶运动过程中的受力分析,提出剥叶断尾机构采用三角形布局方式,以利于在剥叶过程中实现耙叶、剥叶和断尾的功能,并在剥叶断尾试验平台上进行了正交试验研究,得出了较优参数组合为:耙叶辊转速700 r/min、剥叶辊转速900 r/min、耙叶齿交错深度40 mm和剥叶刷交错深度30 mm。试验结果表明,此剥叶断尾机构具有较好的剥叶与断尾效果,从而验证了剥叶断尾机构的可行性。

制种玉米父本整秆切除铺放机设计与试验

为了提高制种玉米生产管理的机械化水平,设计了一种父本整秆切除铺放机,主要由切割机构、茎秆输送机构和液压传动系统等组成。切割机构采用斜向无支撑旋转切割方式,根据玉米植株被完全切断的条件,结合设计的一字型刀片结构参数,确定了刀片的旋转角速度,通过刀片的运动分析,验证了刀片结构的合理性;茎秆输送机构采用装有长、短夹齿的回转输送链和压杆相互配合的方式,通过对输送过程中茎秆受力和输送链运动分析,得出了茎秆被牢固夹持并有序输送时的相关技术参数;留茬高度调节由升降油缸驱动平行四边行机构实现,刀片和输送链由负载敏感液压系统传动实现。田间试验表明,设计的制种玉米父本整秆切除铺放机性能稳定、可靠,切断率为100%,铺放整齐率达95%,满足了机械化父本切除作业的要求。

小型整秆甘蔗收获机械喂入机构仿真分析与试验研究

小型整秆甘蔗收获机械的喂入机构在工作中容易堵塞进而影响整机收获性能。为解决这一问题设计开发了一种新型的喂入机构,并运用虚拟仿真技术对喂入耙轮进行了仿真分析,对其通过性能以及相关动参数进行了模拟仿真和实验研究分析,从而验证喂入耙轮创新设计的可行性。该新型机构能对输入重叠的甘蔗进行分流,防止物流堵塞。经试验验证,此喂入机构在物流过程中防堵性能良好,甘蔗物流通过率达90%以上。

我国整秆式甘蔗剥叶机械研究现状及思考

从关键技术、产业效益、农机农艺结合等方面对比分析了世界上各产糖大国的甘蔗收获机械化现状,并结合我国甘蔗生产条件,针对整秆式甘蔗剥叶机械,分析总结了前人的研究成果。对影响剥叶效果的各个因素及其优化结果做了系统性的阐述总结,指出了目前剥叶机械仍存在的主要问题,并对以后甘蔗剥叶机械的研究提供了参考意见。

甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理研究

甘蔗是我国主要的糖料作物,目前我国甘蔗机械化收获技术水平较低导致蔗糖生产成本较高;而剥叶关键技术研究是甘蔗机械化收获技术发展的关键环节之一。针对上述问题,分析了国内外关于甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理的研究现状,指出叶鞘剥离机理是甘蔗整秆剥叶关键技术研究的重点内容。同时,提出了3个拟解决的关键科学问题:①叶鞘的基本破坏强度和破坏形式以及叶鞘剥离机理;②剥叶元件对叶鞘的破坏作用机理及其运动状态方程与动力学模型;③基于叶鞘剥离机理理论的甘蔗整秆剥叶关键技术。

整秆式甘蔗收获机蔗叶分离机构设计与试验

为了进一步降低整秆式甘蔗收获机的含杂率,满足糖厂对机械化收割甘蔗的含杂率要求,结合甘蔗在蔗叶分离过程中的受力分析,对甘蔗起主要支撑作用的剥叶辊、输出辊及除杂辊进行布局安装,避开了蔗叶分布范围,以利于实现较高的除杂率。通过在试验平台上进行的正交试验研究,得出了该蔗叶分离机构的较优参数组合:刷片形状为20mm梳齿型,除杂辊与甘蔗交错深度0mm,除杂辊转速140 r/min。试验结果表明:此蔗叶分离机构具有较好的蔗叶分离效果,从而验证了蔗叶分离机构的可行性。

提高整秆式甘蔗收割机喂入速度的仿真试验及改进效果

为改善与企业合作开发的整秆式甘蔗收割机样机的作业效果,在三维设计软件UG中建立了甘蔗收割机切割及输送系统的虚拟样机模型,并导入多体动力学仿真软件ADAMS中,分别在切割系统前方增加一级主动喂入辊,在螺旋提升机构外表面上包裹表面粗糙的橡胶,以及在随刀轴旋转的套筒上安装橡胶拨块等状态下,对甘蔗通过切割系统的速度进行了虚拟仿真试验。结果表明,改进后,可提高切断后甘蔗向后的输送速度,降低甘蔗在输送过程中出现堵塞的概率。田间试验表明,改进后样机收获的甘蔗头部完好率由28.76%提高到54.51%,含杂率由4.20%降低至2.67%,生产效率由5.66 t/h提高至7.61 t/h。

整秆回收型玉米收获机主要部件的研制

在充分吸取国内外先进技术的基础上,研制了一种悬挂式玉米整秆回收型收获机,以满足广大玉米产区农民对玉米整秆回收的要求。

长秆农作物整秆捡拾压捆机的设计与试验

针对现有的牧草打捆设备捆制长秸秆(玉米整秆)时,容易发生喂入堵塞、打结器处穿秆等问题,研究设计了侧面喂入式长秆农作物整秆捡拾压捆机,避免了同向打捆出现的打结器处穿秆和散捆等现象。开发了5杆式大直径捡拾器、半开放式喂入腔和三叉式输送喂入机构,并且利用ADAMS对三叉式输送喂入机构进行运动仿真分析,完成了整机性能试验。试验结果表明,该设备成捆率为99.7%,规则草捆率为97.5%,抗摔率为96.6%,有效解决了长秸秆在捡拾、喂入作业中出现的捡拾效率低和在喂入口处物料堆积、堵塞的问题,满足了饲草收获的需要。

玉米整秆深埋还田试验

辽西旱地土壤存在"旱、薄、瘦"三大问题,为了探索开深沟、秸秆还田、地膜覆盖技术对提高土壤含水量和增加玉米产量的作用,在辽宁省凌源市进行了整秆深埋还田起垄覆膜玉米种植试验。试验设整秆深埋还田起垄覆膜和开深沟不埋秸秆起垄覆膜2种模式,通过测定不同时期土壤含水量、收获期玉米生育指标和产量指标,采用方差分析对数据进行了对比分析。结果表明,整秆深埋还田起垄覆膜技术可以显著提高玉米生长期间的土壤含水量,玉米生长指标显著改善,增产显著。

大垄深耕整秆深还田对耐密玉米根系生长及产量的影响

[目的]探讨整秆深还对耐密玉米植株根系生长性状影响规律,揭示产量提高原因,筛选最佳整秆深还用量。[方法]采取随机区组设计,整秆深还用量5个处理分别测量根系生长情况和产量。[结果]整秆深还处理耐密玉米促根系干物积累和根系性状值增加,根系生长环境得到改善,耐密玉米的产量增加。[结论]整秆深还处理可快速提高耐密玉米产量,增加农民收益。

通道浮动型整秆式甘蔗联合收获机设计

为提高整秆式甘蔗联合收获机对丘陵地区弯曲倒伏甘蔗的适应性,提出一种新型的通道浮动型甘蔗联合收获机解决方案,设计带左右螺旋的主动压倒机构、带主动喂入装置的切割机构、非直线排布剥叶刷、甘蔗物流悬浮通道结构等关键工作部件,提升甘蔗联合收获机的工作性能和可靠性。

玉米整秆带状覆盖量对旱地冬小麦土壤水分利用的影响

为明确西北黄土高原半干旱雨养条件下,玉米整秆带状覆盖适宜的秸秆覆盖量,以露地种植为对照(CK),研究了4种覆盖量(T_1:6 750kg/hm^2,T_2:9 000kg/hm^2,T_3:11 250kg/hm^2,T_4:13 500kg/hm^2)对旱地冬小麦土壤水分和产量的影响。结果表明:4种覆盖量较CK显著增产12.1%~23.3%,提高水分利用效率13.4%~26.8%。产量与单位面积穗数呈显著正相关(r=0.937),整秆带状覆盖较CK可显著(除T_3)提高单位面积穗数10.4%~19.0%,以T_2单位面积穗数最高。全生育期0—200cm土层平均含水量4种覆盖量均显著高于CK,较CK高0.7~1.0个百分点,以T_1土壤水分状况最好。4种覆盖量可显著改善灌浆前0—200cm土壤墒情,但从灌浆期开始0—90cm土壤含水量普遍不如CK。4种覆盖量间,以T_2全生育期0—60cm土壤墒情最好,且其增产和提高水分利用效率效果也最显著。

旱地玉米整秆及整秆、地膜二元覆盖栽培技术

旱地玉米整秆及整秆、地膜二元覆盖高产高效栽培技术,是山西省农科院谷子研究所于1990年以来从制约旱地玉米高产的水、肥、土等基础因素出发研究成功的一项旱作农业技术。 此项技术简便易行,省工、省力,节省投资,保本保土培肥地力。

旱地玉米整秆加秋盖地膜保全苗壮苗技术研究

为确保旱地玉米春播达到苗全苗壮的目的 ,在旱地玉米整秆覆盖配套栽培技术的研究中 ,1 998年～ 1 999年进行了整秆加秋盖地膜保苗全苗壮的试验。结果表明 :这种覆盖方法有效地达到蓄水保水作用和苗全苗壮的目的。整秆加秋盖地膜经持续干旱数月后 ,在播种前进行测定 :耕层 0 cm～ 1 0 cm、1 0 cm～ 30 cm、30 cm～ 5 0 cm土壤含水量比不覆盖 ( CK2 )、整秆覆盖和整秆加春盖地膜分别增加 8.79、4.5 1、3.5 3;5 .32、2 .79、0 .42和 4.71、2 .0 6、0 .83个百分点 ,保证了玉米苗期的土壤水分需求 ,整秆加秋盖地膜的田间出苗率分别比不覆盖( CK2 )、整秆覆盖和整秆加春盖地膜增加 66.5、60 .4和 31 .5个百分点。

整秆式甘蔗联合收割机整机物流设计与仿真

阐述了整秆式甘蔗联合收割机物流通道的总体设计方法,给出了物流通道的主要设计参数,结合机械系统虚拟样机,分析软件Admas对整秆式联合收割机甘蔗输送过程进行仿真分析,并进行试验验证。结果表明:采用腹挂中置式的物流通道结构能使甘蔗顺利进入通道,且可以充分利用收割机底盘的空间,对甘蔗收割机的小型化有较好的作用;综合考虑剥叶机构、后续甘蔗切段机构以及集蔗器的尺寸对输蔗过程进行分析,证明输蔗通道的倾角在15°左右比较合适。