油菜割台竖割刀切割频率随动调节装置设计与试验

针对不同前进速度下传统油菜联合收获机竖割刀切割频率保持不变,在竖切割分禾处形成较大的重割区或漏割区导致油菜割台损失增大、作业性能不稳定等问题,设计了左右两个步进电机分别驱动的油菜双竖切割随动调节装置,仿真分析了不同前进速度对竖切割分禾处重割区和漏割区的影响,综合考虑油菜成熟度等因素的影响,获得了前进速度与竖割刀切割频率的理想理论匹配关系;设计了以S7-1200PLC为控制器的油菜竖割刀切割频率随动控制系统,通过检测机器前进速度信号,再根据理论匹配关系输出脉冲控制步进电机,实现竖切割频率的随动控制;施用脱水剂7 d后完熟油菜收获对比试验表明,使用该竖割刀频率随动控制系统的油菜割台总损失率下降了36. 15%～41. 16%,竖割刀分禾损失率下降了40. 84%～48. 20%。

油菜联合收割机双向电驱动分行竖割刀设计

针对传统油菜联合收割机分行竖割刀存在振动大、损失率高的问题,该文设计了双向电驱动分行竖割刀装置。根据对称式双偏心轮的运动学特征和双动刀片切割油菜茎秆的力学模型,确定了传动机构和刀片的主要参数;建立了动刀切割运动轨迹方程,通过数值模拟分析不同切割速比(割刀平均速度与收割机前进速度之比)下的切割效果,以未切割率与重复切割率之和最小为约束条件,确定切割速比为1.1时切割效果最优;将双向电驱动分行竖割刀应用于4LZ-6T型油菜联合收割机并开展振动测试,仅竖割刀工作时,割台振动加速度为0.11g,为横割刀振动加速度的11%;田间试验表明,装有双向电驱动分行竖割刀的油菜联合收割机收获总损失率为6.15%,其中割台损失率为3.37%,竖割刀分行平均损失率为1.03%;在切割速比为1.08、1.63、2.40时,竖割刀的分行损失率分别为0.90%、1.04%和1.14%,在接近最优切割速比1.1时,竖割刀分行损失率最小为0.90%,相较另外2种切割速比,竖割刀分行损失率分别减小了13.5%和26.7%。该研究和设计可为油菜割台结构改进和降低油菜联合收割机收获损失提供参考。