4SY-2型油菜割晒机设计与试验

设计了与联合收获机底盘配套,适合于我国南方小面积移栽油菜的4SY-2型油菜割晒机,分析和确定了拨禾轮、切割装置、输送和铺放装置等关键部件的结构参数。田间试验表明:油菜割晒作业时茎秆铺放角小于或等于30°,铺放角度差小于或等于15°,割晒总损失率小于或等于2%。

4SY-2.9型油菜割晒机机架振动分析及改进

针对4SY-2.9型油菜割晒机因各部件运动产生的激振力随机不定而引起机架振幅大的问题,为降低割晒机工作时共振,对其机架进行建模,导入ANSYS Workbench中求解自由模态下机架的模态频率和振型,并通过模态试验与仿真分析结果对比验证有限元模型的准确性。通过分析机架外部激振频率特点和仿真结果,提出增加机架拱门结构的设计方案,开展拱门圆管厚度与安装位置仿真试验。优化后机架第1阶模态频率调整到15.339 Hz,避开了输送带弹齿和割刀激振力的激励频率范围,有效避免其共振产生。对优化后的机架模型进行有限元静力学分析,结果表明机架满足强度要求。割晒机在空载状态下,对安装机架拱门与未安装拱门纵梁最大变形点处采集加速度时域信号,并通过FFT频谱分析得到功率谱分析图,试验结果表明:测点最大峰值点X方向幅值降低了71.47%,Y方向幅值降低了70.60%,Z方向幅值降低了70.21%。田间试验表明:改进的油菜割晒机田间通过性好,作业效率高,能实现有序中间条铺,条铺宽度满足后续捡拾脱粒机作业幅宽;割晒的油菜平均铺放宽度为1 674 mm,割茬平均高度为330 mm,平均堆放高度为603 mm。优化后的油菜割晒机机架动态性能良好,作业质量满足后续工序作业要求。该研究可为同类宽幅机架的设计研究提供参考。

4SY-1.8型手扶式油菜割晒机设计与试验

针对油菜联合收获机械对油菜成熟度要求高、适收期短、收获损失率大、作业能耗高等问题,设计了一种适应于南方小田块油菜分段收获的4SY-1.8型手扶式油菜割晒机,进行了油菜的切割、分禾、铺放与挂接等装置的结构设计与分析。田间试验表明:设计的油菜割晒机能有效完成中间分禾、两侧条铺的割晒作业;割晒油菜的铺放角度平均值为36.4°,在45°以下概率为75.8%;割茬高度平均值为278.2 mm,在230~330 mm以内的概率为85.2%;铺放宽度平均值为1 027.6 mm,在1 150 mm以下的概率为81.1%;作业质量满足后熟晾晒和机械化捡拾收获农机农艺要求。

4SY-1．8改进型油菜割晒机主要装置设计与试验

针对油菜成熟度不一致而导致联合收获损失率大、收获期短的问题,对适合油菜分段收获的4SY-1.8型油菜割晒机进行了改进,提出了一种集成横向和纵向输送的组合式茎秆输送装置,分析确定了拨禾轮、切割装置、组合输送装置等关键部件的结构参数及运行参数。田间试验表明:油菜割晒机能实现有序中间条铺,收割机械直播油菜时,茎秆上层铺放角23.6°,下层铺放角17.1°,铺放角度差小于10°,根差小于0.12 m;收割人工直播油菜时,茎秆上层铺放角小于5°,下层铺放角小于2°,角度差小于5°,根差小于0.1 m。作业质量满足行业标准要求。

4SY-2型油菜割晒机铺放质量数学模型与影响因素分析

油菜割晒机是一种有许多输入和输出变量的复杂动态系统,可以用数学模型对油菜割晒机输送和铺放相关因素进行描述。分析了油菜的生物形态、割晒时油菜的成熟度、输送和铺放机构结构参数之间的关系以及排禾口因素对油菜割晒作业铺放质量的影响。给出了铺放质量与机器前进速度以及输送装置、排禾口部分参数之间的关系。田间试验表明,油菜株高在1.3～1.7m,黄熟期比较适宜于割晒作业。拨禾轮圆周线速度与前进速度的比值宜控制在1.1～1.5,输送带速度与前进速度的比值宜控制在3.2～5.0,横向拨动装置对输送带上油菜秸秆的作用节奏和作用速度与输送带输送速度相互协调时,油菜割晒作业总损失率≤1%,油菜茎秆铺放角≤30°,铺放角度差≤15°,铺放质量达到要求。

轮式电动油菜割晒机的研究与开发

针对我国南方地区大型油菜收割机无法适用于山区丘陵小田块油菜机收的问题,研制一种小型轮式电动油菜割晒机。该机结构精巧且节能环保,适用于油菜分段式收获。通过分析和比较现有油菜收割机在油菜收割方面存在的缺陷,阐述了该轮式电动油菜割晒机的设计思路,介绍了该油菜割晒机的结构形式、工作原理、性能参数及主要特点。基于虚拟样机技术,借助UGNX6.0和ADAMS等软件平台,展示了该割晒机虚拟样机模型,并进行了相应的仿真分析与实验,及时修正了模型参数,提高了设计效率,取得了良好的设计效果。

4SY–2.0型自走式油菜割晒机的设计与试验

针对现有油菜割晒机存在配套机具要求高、田块环境与油菜植株差异导致的适应性差问题,在对油菜植株顺利切割进入输送通道、有序摊铺条件进行分析的基础上,模块化设计了4SY?2.0型油菜割晒机。该机大模块包括动力装置、行走装置、工作装置、操控装置。动力装置为小型履带底盘,兼具良好的通过性能和操作性能;工作装置为可垂直升降的立式割台,可根据地形和油菜植株情况实时调整割茬高度。工作时,油菜植株被切割后,在割台输送链组的作用下直立向侧边输送,并在割台侧边摊铺。田间试验结果表明,作业过程中油菜植株输送顺畅,摊铺整齐有序,铺条宽度、厚度均匀,测得铺放角平均值98.2°,铺放角度差平均值10.5°,铺层平均高度416.6mm,铺放平均宽度1 207.6 mm,作业质量满足作业要求。

4SY-2.2型油菜割晒机设计与试验

针对现有油菜割晒机铺放质量差,导致后熟时间不可控、后续捡拾损失大的问题,设计4SY-2.2型油菜割晒机,可实现油菜的分禾、切割、输送和铺放作业。对油菜茎秆在铺放台上和离开铺放台的运动过程进行分析,给出油菜茎秆能顺利被推送、抛出铺放台的条件。对油菜茎秆离开铺放台后的运动分析可知,油菜的铺放角与油菜本身的生物学特征、割晒机的结构参数和割晒机的运动参数有关。田间试验表明,割晒机作业后形成的油菜铺条整齐性和一致性较好,测得铺放角平均值48.4°,铺放厚度平均值511.6 mm,铺放宽度平均值797.8 mm,割茬高度平均值365.5 mm,铺放质量满足后熟条件和后续捡拾的作业要求。

4SY–1型油菜割晒机切割与拨禾装置的优化设计与试验

研制的4SY–1型油菜割晒机主要由机架、循环式切割装置、双向对搂式拨禾装置、传动机构等组成。工作时,被循环式切割器切断后的油菜茎秆在左右两侧对称拨禾机构驱动下,从两侧向放铺通道推送挤压,实现双向对搂拨送和后侧放铺,达到茎秆首尾搭接式条铺。为保证循环式割刀切割过程的可靠性,对切割刀片的刃口参数进行了优化设计。运用仿人工拨禾作业原理设计了双向对搂中间放铺式拨禾装置,确定了拨禾装置主要结构尺寸。田间试验结果表明,在工作速度0.8 m/s、割幅1 m、种植密度22.5万株/hm2时,油菜铺放角为11.48°,角度差为6.64°,油菜平均铺层高562.7 mm,平均铺层宽955.6 mm,油菜茎秆以首尾搭接方式铺放,该油菜割晒机的切割与拨禾装置可以完成田间油菜有效切割、拨禾、放铺作业。

4SY-2.1型挂接式油菜割晒机设计与试验

针对现有油菜割晒机存在对小田块种植环境适应性差、专用性高、难以充分发挥机具利用率等问题,研发了与联合收割机底盘配套且适应于南方地区种植环境的4SY-2.1型挂接式油菜割晒机,设计了与当前市场保有量较大的几款典型联合收割机底盘匹配的割台挂接装置,对立式割台、挂接装置、传动系统、割台高度与角度调节装置的结构进行了设计。割台拆装试验表明:设计的油菜割晒机与匹配的联合收割机的挂接方便快速;田间试验表明:使用该油菜割晒机能有效完成油菜割晒摊铺作业,割晒油菜的铺放角度平均值为97.5°,铺放角度差为9.5°,铺条宽度平均值为1265 mm,铺层高度为435.5 mm,作业质量有利于晾晒后熟和2.0-2.2 m幅宽联合收割机捡拾脱粒作业。

基于ADAMS的油菜割晒机运动仿真设计

利用Pro/E和ADAMS建立了油菜割晒机的虚拟样机模型,并设定相关约束与运动函数,对虚拟样机进行了动态仿真。对割晒机的运动,其中包括拨禾轮和滚筒的旋转运动,割台的抬升与下降,行进中的停止,运动过程时间的分配等问题进行设计分析,为进一步的改进设计提供了理论依据。

基于虚拟样机技术的油菜割晒机创新设计与仿真

阐述了油菜割晒机虚拟样机设计的框架结构、工作流程及其三维模型构建方法,并在此基础上,基于三维CAD设计软件平台UG6.0,进行了油菜割晒机机构设计与运动学仿真研究。该方法大大缩短了产品开发周期,提高了产品设计质量,降低了设计费用。文中的研究结果对同类产品设计及运动仿真分析具有一定的参考价值。

手扶油菜割晒机的研制

针对我国南方地区小型手扶拖拉机比较普遍及油菜种植地块狭小的特点,研制出手扶油菜割晒机。本文介绍了手扶油菜割晒机的设计思路,结构形式和性能参数及主要特点,重点综述了手扶油菜割晒机的结构设计优化及使用效果,适合8.82kW以上手扶拖拉机用户配套使用。

4SQ-4.3型油菜割晒机的设计与研究

为满足北方春油菜机械化收获要求,设计了一种油菜割晒机。对拨禾轮的尺寸及往复式切割器割刀的平衡做出了计算,对油菜的缠绕问题设计了一种竖直切割器,设计了一种新型往复式切割器曲柄连杆传动机构。