再生稻收获机的底盘设计

针对最近农业农村部起草的DG/T XXX—XXXX《再生水稻收获机》鉴定大纲征求意见稿提出的直线碾压率≤28%,平均接地压力≤30 kPa,最小离地间隙≥300 mm等技术指标,本文设计了一种采用双泵双马达静液压驱动,差速转向方向盘操控的“常规割台配窄履带”技术路线的再生水稻联合收割机。基于再生水稻种植区多属丘陵山区,选中型机为宜,其喂入量4.0 kg/s、割幅2100 mm、机重2800 kg、最小离地间隙410 mm、履带规格280×90×51节,轨距1300 mm,驱动轮离地仰角6.7°,张紧轮离地仰角8.8°,样机完成后实际技术指标:直线碾压率26.7%,平均接地压力28.02 kPa,优于农业农村部起草的DG/T XXX—XXXX《再生水稻收获机》鉴定大纲征求意见稿指标,为再生水稻机械化收获技术路线确定与装备研发提供参考。

再生稻收获机的设计思路及技术路线探讨

2022年7月农业农村部农业机械化总站粮作机械处在湖南省汨罗的湖南省农科院举行了一次全国范围内的再生稻收获机现场演示及性能测评,参会的主要有“宽割台配窄履带底盘”“双脱粒配单传统底盘”“传统割台配差速转向高地隙底盘”3种技术路线的5款机型。根据这3种技术路线及代表机型的主要结构及参数结合实际演示效果,探讨再生稻收获机的主要结构要求与参数对比,从而找出再生稻收获机应具备的基本条件,为再生稻收获机的进一步发展提供参考。

纵轴流清选装置混合流场数值模拟与优化试验

清选装置性能决定着收获机的作业性能,为了克服纵轴流全喂入风筛式清选装置单风道离心风机气流场不均匀的缺点,对风机、脱粒滚筒产生的混合流场进行三维数值模拟,提出纵轴流全喂入双风道六出风口风机的改进结构,并分析结构改进后振动筛面的气流速度对全流域气流分配的影响。同时,对改进后清选装置进行风机转速、风机入射倾角、鱼鳞筛夹角3因素正交优化,分析了各因素对气流场的影响规律,得到最优参数组合:当风机入射倾角30°、鱼鳞筛夹角40°、风机转速1 900 r/min时,更利于高负荷高效率清选。最后,通过田间试验验证了双风道结构和优化试验的准确性,水稻籽粒损失率0.91%,含杂率0.87%,小麦籽粒损失率0.82%,含杂率0.76%。

4LZG-3.0型谷子联合收获机的设计与试验

针对谷子机械化收获难、损失大的问题,研究设计了4LZG-3.0型谷子联合收获机。该文描述了机器的总体设计方案,并对割台、输送装置、脱粒装置、清选装置等进行了设计,确定了其关键参数。该机配套动力55 k W,工作幅宽为2 000 mm,生产率为0.23~0.45 hm2/h;可一次完成谷子切割、输送、脱粒、清选、集粮、碎谷码回收等作业,具有喂入量大、割台损失少、脱净率高、夹带损失率小、脱出物中含杂率少等特点。田间性能检测和试验考核表明：机器性能稳定,作业顺畅,主要指标为喂入量3~3.3 kg/s;总损失率6.86%~6.89%;含杂率1.6%~1.8%;破碎率1.3%~1.4%;可靠性系数≥95%,均达到或超过设计技术指标。该研究有效降低了割台损失,大幅减少了脱粒、清选损失,为提高谷子机械化收获水平提供了参考。

联合收获机CAN总线架构设计与试验

针对国内外农机装备智能化发展及设备物联远程网控需求,基于ISO11783系列标准,提出并设计了联合收获机智能CAN总线方案及其应用系统。根据联合收获机的作业特点和智能控制需求,建立了由动力CAN总线、设备管理CAN总线、专用设备CAN总线1和专用设备CAN总线2组成的模块化、可扩展的智能农机CAN总线网络结构。基于ISO11783CAN总线应用层协议标准,制定了智能化联合收获机远程网控通信协议。最后,进行了联合收获机CAN总线应用系统网络负载和实时性的通信试验及工程应用试验验证。试验结果表明,在500kb/s波特率下,所有总线的负载率均小于30%,数据在3层CAN总线之间传输总延时小于1ms,满足联合收获机智能远程网控CAN总线系统的设计要求。

联合收割机高位卸粮自动化控制系统设计

针对联合收割机高位卸粮机构自动化操控问题,对联合收割机的机械结构、手工操纵流程、电路配置进行了研究。进行了卸粮二自由度机构及运动原理分析,并针对联合收割机工作效率低下问题进行了归纳,提出了一种联合收割机高位卸粮自动化控制系统;进行了二自由度机构作业任务操作逻辑次序优化,以及最小数量位置感应传感器系统和傻瓜式自动操作控制算法的设计,完成了相关软硬件设计和软件的开发,并进行了星光4LZ-5. 0Z履带式自走全喂入联合收割机现场测试与作业的对比实验。研究结果表明:自动卸粮机构操作用时5. 3 s,相比于人工调节用时降低了4倍,提高了卸粮效率,并具有卸粮操作简单、安全性好等优点。

稻谷薄层真空脉动干燥特性及含水率预测模型

为探究稻谷的真空脉动干燥特性,提升干燥品质,本文研究了不同干燥温度、相对真空度和真空保持时间对稻谷干燥时间和速率的影响;同时根据单因素试验结果进行正交试验确定稻谷真空脉动干燥最佳工艺参数;构建基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的稻谷干燥过程含水率预测模型。结果表明:干燥温度和真空度对稻谷干燥时间、爆腰增率均有显著影响,各因素影响顺序为干燥温度>真空度>真空保持时间,此时稻谷的最佳干燥工艺为:干燥温度55℃,真空度80 kPa,真空保持时间3 min,干燥过程中有效水分系数为(1.7371~3.1285)×10^-10 m^2/s,干燥活化能为35.59 kJ/(mol·K)。利用网格搜索和交叉验证的方法进行参数寻优,建立LS-SVM的含水率预测模型精度高,平均预测精度达99.4425%,为稻谷真空脉动干燥应用及含水率在线预测提供理论依据。

油葵联合收获机专用割台设计与试验

针对国内现有油葵联合收获机割台存在的物料堵塞、堆积以及因拨禾轮回带导致的葵盘无法进入割台等问题,结合我国油葵种植模式和农艺要求,设计了一种拨禾轮式油葵联合收获机专用割台。对分禾过程中油葵茎秆的姿态进行分析,确定了内分禾器宽度、长度和内分禾器间隙;选取不同拨禾速比λ,对拨禾轮运动轨迹进行仿真分析,确定了拨禾速比取值范围,并得出拨禾轮的最优直径和转速;为降低输送器输送时拨指对葵盘的击打和油葵茎秆的缠绕,设计了刮板式输送器;为保证良好的切割效果,基于刀机速比γ,确定了往复式切割器切割速度。在新疆维吾尔自治区阜康市河南庄子村进行了油葵收获田间试验,当整机前进速度为0.8 m/s时,喂入量为3.3 kg/s,割台平均损失率仅为1.42%,整机作业效率0.69 hm^2/h。收获作业过程中整机运行平稳,割台收获过程无堵塞、无缠绕,满足油葵联合收获机割台的设计要求。

羊草种子脱出物料风筛清选装置设计与试验

针对目前全喂入联合收获机收获羊草种子过程中存在损失率大、含杂率高的问题,根据清选作业流程,结合羊草种子自身物理特性,搭建羊草种子风筛清选装置,并对清选部件、喂料装置、接料装置进行设计优化。进行风筛清选装置室内性能试验研究,通过单因素试验,得出清选性能随各因素变化的规律,利用响应面试验建立各因素与含杂率和损失率的关系,并对各因素及其交互作用进行分析。最后得出较优工作参数组合为:振动筛转速275 r/min,风机转速985 r/min,喂入量0.087 kg/s,在此参数组合下试验的含杂率为27.3%,损失率为3.3%,风筛清选装置满足设计要求,可为研发羊草等禾本科牧草种子全喂入联合收获机提供参考。

履带拖拉机液压控制差速转向系统设计与试验

履带拖拉机控制液压变量柱塞泵的流量和方向驱动液压马达,液压马达动力和发动机传入变速箱的动力汇合,实现行驶和差速转向。现有技术存在两方面问题:一是倒车时方向盘转向和车辆驾驶习惯相反;二是在停车和行驶时会停不稳、行驶跑偏。为此,通过对液压油路进行设计和增设控制阀等方法,实现了倒车时正常转向功能;设计了双定位精准调节机构,使液压泵阀芯零位偏心量可调±2.0°,并在零排量处锁定。样机试验表明:操控方向盘倒车转向和常规车辆一样正常;停车稳定可靠,测定100m跑偏量≤3.5m,消除了安全隐患。

基于GA-SVR代理模型的谷物风筛清选系统优化设计

谷物风筛清选系统是收获机械的核心功能部件,直接影响清选作业的损失率和含杂率。为提升其性能,降低清选损失率和含杂率,基于计算流体动力学和离散单元法耦合技术(CFD-DEM)构建清选系统气固两相流数值模型,采用正交试验方法设计L25(54)仿真试验,并使用遗传算法优化参数的支持向量回归算法(GA-SVR)建立清选系统损失率、含杂率代理模型,然后基于带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-II)对代理模型进行多目标优化,获得风力因素、振动因素和结构因素的较优方案:入风口风速为9.5 m/s,振幅为32 mm,振频为6 Hz,筛孔大小为17 mm。最后,经整机田间试验验证,采取优化方案进行收获作业时,损失率降为0.75%,含杂率降为0.92%。

谷子枝梗断裂特性与拉伸试验研究

为探究谷子谷码与枝梗连接力特性,并为谷子配套收获装置设计提供理论依据,以龙谷31号谷子为研究对象,将谷穗分为上、中、下3部分,测量各部分谷码与主茎秆连接枝梗直径,可得枝梗直径范围在0.4~1.1 mm之间,由谷穗顶端至底端逐渐增大。利用CTM2050型微机控制电子万能材料试验机进行谷码拉伸试验,测得不同含水率与枝梗直径下谷码与主茎秆连接力,并观察枝梗拉断状态。试验结果表明:随着含水率与谷码枝梗直径的增大,谷码连接力增大。由谷码枝梗直径、含水率与谷码连接力线性回归分析可知:谷码枝梗直径与含水率对谷码连接力均呈线性关系,且回归直线斜率随着枝梗直径与含水率增大而增大。由此说明,谷子含水率越高,谷穗上各部分谷码连接力差异越大,导致脱粒分离难度加大。

全架式履带拖拉机机架设计与优化

全架式履带拖拉机的机架,直接关系着整机的质量,是整机的关键核心件之一。针对机架复杂程度高,关联因素多,设计理论依据不足,基础研究较薄弱的问题,以902履带拖拉机机架为例,根据机架承载功能特点,分解为行走梁、上平面架和前后桥三大模块进行设计,找出设计数据依据,计算选取整机重量、重心、行走梁长度、轨距、前后桥高度等系列重要参数,整机稳定性、通过性符合要求,为满足市场多样化需求,快速参数优化、模块化设计提供参考。并对受力最恶劣的上平面架进行变截面板料成型设计和发动机浮动联接等优化改进,在颠簸条件作用力下,最大应力从290.84 MPa降低至193.44 MPa;最大变形从6.262 mm降低至2.467 mm。样机进行极限试验,机架产生的最大变形量为3.1 mm,小于设定要求值3.5 mm,机架开裂问题得到基本消除。

羊草种子全喂入机收脱粒滚筒堵塞分析

针对全喂入联合收获机收获羊草种子过程中易发生脱粒滚筒堵塞的问题,进行了羊草在脱粒滚筒内的运动分析,结合羊草茎叶物理特性以及田间试验,找出导致堵塞的原因。试验结果表明:用纵轴流纹杆式脱粒滚筒收获羊草种子时,羊草叶子占比大、表面粗糙度高、边缘呈锯齿状、韧性强,导致纹杆与羊草接触面积大、摩擦力大,使羊草在脱粒滚筒中的运动速度低于喂入速度,造成脱粒滚筒堵塞,即纵轴流纹杆式脱粒滚筒不适合作为羊草种子的脱粒元件。最后,采用纵轴流疏密相间的钉齿式脱粒滚筒进行全喂入收获羊草种子田间试验,结果显示:机器可以正常作业,脱净率与损失率能够满足用户要求。研究可为研发适用于禾本科牧草种子收获的全喂入联合收获机提供参考。

谷子联合收获机脱粒清选装置试验与探讨

谷子机械化收获程度较低，一直是制约谷子生产发展的瓶颈。从近年来农机部门及企业开展的谷子联合收获机试制、试验、试用等情况看，已陆续摸索出一定的规律，一些将传统全喂入联合收割机只更换个别零部件就直接用于谷子收获的成功概率很低，效果也不甚理想。

谷子联合收割机的主要结构及参数探讨

近几年谷子的种植面积逐年增加,但谷子收获机械的缺乏影响了谷子的发展。对谷子与水稻、小麦、油菜的果实籽粒和生长结构进行了分析和比较,据此确定谷子收割时需要满足的要求。对谷子联合收割机的主要结构割台、脱粒机结构、行走机构等进行了详细的分析和探讨,确定了收割机主要结构形式和主要参数。通过对常规履带式和轮式稻麦联合收割机、油菜联合收割机和谷子联合收割机的结构及参数对比,分析了现有的水稻、小麦、油菜联合收割机不适应收获谷子的原因。

为什么传统稻、麦、油联合收割机不适应收获谷子

前几年,随着国产优质杂交谷子的推广和市场对杂粮消费需求的大幅增加,谷子生产得以重视和扩大,农民的生产收益和种植积极性也大大提高。但没有合适的谷子收获机械,已严重阻碍了谷子的进一步发展。比如2013年谷子种植大省山西省共种植谷子超24万hm^2,但使用谷子联合收获机收获的还几乎为零。近几年,虽有多家企业正在尝试将传统用于收获稻麦或油菜的全喂入联合收割机稍加改进后收获谷子,但都因作业效果不够理想而不能被广大农民所接受。为此,文章针对谷子本身的特性和传统稻、麦、油联合收割机的基本结构、工作原理进行详细的分析与探讨,从而阐述传统稻、麦、油联合收割机不适应收获谷子的基本原因。

基于识别卡管理联合收割机整机的研究

联合收割机厂家为整顿整机的库存摆放,顺利实施"先进先出"的仓库管理规定和"三包服务"时能提供快捷、有效的服务,本文提出了用识别卡对联合收割机整机进行编号管理,在停放机模型上按编号进行对应管理,控制实物的摆放及有序发送整机;对识别卡上技术数据进行电脑管理,在三包服务时做到及时联系用户,快速查找整机的技术规格,正确发送配件,减少服务差错,提升服务质量,提高用户满意度。

跑道养鱼复合增氧模式的研究

跑道养鱼有较完整的生态系统,跑道(流水槽)内用于"圈养"吃食性鱼类,跑道外则套养滤食性鱼、虾、贝类和种植水生植物。同时跑道养鱼也是一种高密度养殖模式,高密度的水产养殖中保持水体溶氧浓度稳定是稳产和高产的基础,几乎过去用静水养殖的都对采用不断充气和水体混合的循环水养殖系统有疑虑。他们总是担心能源消耗会增加生产成本。还有许多养殖户不惜采用过量粗放式增氧确保安全,浪费了电能,但安全系数仍然不能有效提高。

电力系统继电保护及故障检测方法的创新

为了进一步提升电力系统监督管理水平,相关部门要积极整合系统管理过程,并且对电力系统继电保护工作予以重视,全面提升电力能源供给和使用管理的综合水平,为电力系统可持续发展进步创设良好的平台.本文分析了电力系统继电保护的原理,并对常见故障和故障检测新方法展开了讨论,仅供参考.