组合式轴流装置谷物流运动分析——基于高速摄像技术

基于高速摄像技术对组合式轴流装置脱分空间的自由籽粒、短茎秆和中长茎秆的运动状况进行了观察与数据采集,得出它们的运动轨迹和速度图,并进行分析。通过对谷物流的整体运动进行观察和分析,为建模与仿真研究奠定了基础。

基于高速摄像技术的粳稻脱粒与分离运动轨迹及速度变化的分析

为明确粳稻在钉齿式轴流脱粒与分离装置中的运动轨迹和速度变化的状况,以丰原2号粳稻为试验对象,利用高速摄像机在脱粒试验台上进行了脱粒观察试验。结果表明:粳稻籽粒的运动轨迹的投影线近似为斜直线,而断穗运动轨迹近似为抛物线曲线;籽粒和断穗运动方向都是由右下方向左上方运动,不同籽粒和断穗沿滚筒切线方向和轴线方向运动的能力不同。

同轴双滚筒联合收获机设计与试验

为了适应丘陵山区作业环境,满足超级杂交水稻收获要求,设计了4LZ2.1Z型同轴双滚筒联合收获机。阐述了联合收获机整体设计方案,设计了同轴双速脱粒分离装置与履带自走装置,可一次完成分禾、扶禾、切割、脱粒、清选、装袋等工序。以低/高速脱粒滚筒线速度、回转式凹板筛速度和脱粒间隙为试验因素,籽粒损失率、破碎率和含杂率为性能指标,采用三因素五水平正交旋转组合设计试验,运用Design-Expert软件进行多目标变量优化,建立了各试验因素与性能指标数学模型,并进行多目标参数优化。根据参数优化结果,开展了样机田间试验。田间试验表明,该样机作业性能稳定,籽粒损失率、破碎率和含杂率分别为1.34%、0.20%和0.40%,各项性能指标均优于检测标准要求。

4LZ-2.1Z型双速双动水稻联合收割机设计与试验

为适应南方丘陵山区作业环境,解决全喂入联合收割机收获超级杂交稻时,易发生脱粒滚筒堵塞,脱不净、夹带损失与籽粒破碎损失之间矛盾,提高水稻机械化收获水平,研制4LZ-2.1Z型双速双动水稻联合收割机。对机具整体设计方案进行描述,并对可调节伸缩式割台、双速双动脱分装置和清选总成等进行设计,确定其关键结构参数。该装备采用高/低速脱粒滚筒、回转式凹板筛构成的双速双动脱分装置和全喂入收获方式,能够一次实现水稻扶禾、切割、喂入、脱粒、清选等功能,满足丘陵山区水稻收获要求。田间试验表明,该样机作业性能稳定,损失率、含杂率和破碎率分别为1.34%、0.40%和0.20%,各项性能指标均优于检测标准。

联合收获机360°脱粒分离装置设计与试验

为了解决纵轴流脱粒装置在作物喂入量较大时易出现分离不彻底、破碎率高、损失率高及脱粒功耗大等问题,设计了一种联合收获机360°脱粒分离装置。该装置主要由脱粒滚筒、上部凹板筛、下部凹板筛、回流板及凹板筛间隙调节装置等构成。通过高速摄影试验,分析了装置不同区域的脱粒、分离过程。通过作业效果对比试验,证明360°脱粒分离装置能有效降低籽粒破碎率和损失率。为了解360°分离装置不同区域的分离性能,进行了不同区域分离性能对比试验。为了解上半部分凹板筛分离性能与作业参数的关系,以滚筒转速、导流板角度及凹板筛间隙为影响因素,以顶部凹板筛分离脱出物重量为试验指标,进行了单因素试验。结果表明:在0°~180°范围内分离出的脱出物质量明显高于181°~360°范围;在0°~180°范围内, 121°~180°范围分离出的脱出物最多;在181°~360°分离范围内,301°~360°范围分离出的脱出物最多。上半部分凹板筛分离性能随着滚筒转速的升高而升高,随着导流板角度的增大而增强,随着凹板筛间隙的增加而降低。研究结果可为改进纵轴流脱粒分离装置结构和参数优化提供参考和依据。