玉米收获机分禾器结构直接影响玉米植株的分禾和输送效果,是决定机具能否正常作业的重要因素。通过田间试验,对玉米植株抗弯特性进行了测定,测量出玉米植株的横向最大偏移量,并计算出玉米植株偏折角。得出了分禾器宽度与玉米植株抗弯特性之间的关系方程,找到了影响分禾输送效果的一个重要因素——植株自身的抗弯特性,为分禾器的设计提供了新的依...
分析了双螺旋机构立姿输送长茎秆作物的机理;利用室内试验台,通过正交试验找出了影响输送效果的显著因素,通过回归试验找出了显著因素的较优参数值:螺旋输送器转速为319 r/min,上下螺旋输送器距离575 mm,螺旋输送器叶片顶端相对动刀水平距离10 mm,叶片升角30°。进行了该组参数下的验证试验,综合评价指标达到89.8,能够较好地适应玉米秸秆的立姿输...
针对玉米联合收获机的重要部件——玉米剥皮装置通用性差等问题,设计了可更换不同辊型、调节转速以及调节两辊相对位置角的玉米通用剥皮机构。以先玉335为试验材料,进行了剥皮辊配置形式、转速和两辊相对位置角的3因素3水平正交试验,分析了各参数对剥皮性能:玉米苞叶剥净率、籽粒破碎率、籽粒损失率的影响,确定了最优组合方案:剥皮辊配置形式为...
为了实现根茬的挖掘、捡拾、根土分离与放铺等联合收获作业,研制了一种偏置式挖掘铲刀和三辊机构。通过分析偏置式挖掘铲刀的挖掘特性,以及三辊机构的运动学特性,确定了工作部件的结构参数及运动参数。田间试验表明,偏置式挖掘铲刀挖掘根茬效果好,三辊机构具有较好的捡拾、根土分离和放铺能力,根茬收获机的根茬起挖率、捡拾率和放铺率均大于90%,...
为了解决严重倒伏甘蔗的收获,设计了一种侧悬挂推倒式整秆甘蔗收获机。该机可连续完成分蔗、推倒、切割、输送和集堆铺放等工序的作业。前进速度0.5 m/s时,其生产率为0.2 hm2/h。田间试验表明:甘蔗宿根破头率为11.3%,甘蔗出现表皮破损和折断,折断率为33.33%。
高粗茎秆作物因茎杆硬度和刚度大,机械化收割难度大。以芦竹为对象,以高粗茎秆作物通用型回转链式切割器为基础,应用ANSYS/LS-DYNA建立了锯片-芦竹切割破坏动态模拟有限元模型,动态模拟了芦竹切割破坏过程,试验验证了获取锯齿切割破坏芦竹过程的载荷-位移历程曲线的可行性及芦竹破坏的模拟计算模型的有效性。提出了回转链式切割器切割-进给速度...
为分析小型全喂入双滚筒轴流联合收获机脱粒分离能力与夹带损失,进行整机总结设计并自行设计了双滚筒轴流脱粒装置,分析了结构参数选取,并与同型收获机的单滚筒轴流脱粒装置进行对比试验,测定了两装置的未脱净率与夹带损失率。结果表明:单滚筒未脱净率为0.18%,双滚筒未脱净率接近0;双滚筒夹带损失率平均值0.45%,比单滚筒夹带损失率平均值0.74%降...
针对半喂入联合收获机收获超级稻和难脱粒的粳稻时脱粒不净引起损失的问题,设计了半喂入同轴差速脱粒滚筒,并与单速脱粒滚筒进行了脱粒对比试验,对各种脱出物料的实测数据用Matlab软件建立了3D图像及其数学模型。结果表明:差速滚筒未脱净籽粒约0.06%,比单速滚筒降低61.25%;3D图像显示差速脱粒的各种脱出物料在筛面上分布比单速脱粒均匀。半喂入...
以微型小麦联合收获机采用的横向轴流脱粒装置为研究对象,在额定喂入量下,对其滚筒转速、凹板间隙、导向板升角、筛孔尺寸等参数进行了正交试验和回归试验,并通过DPS等软件对试验数据进行统计分析,得出试验范围内滚筒转速、凹板间隙、导向板升角、筛孔尺寸对凹板分离物中含长茎秆率、籽粒破碎率、夹带籽粒率、脱不净率等指标的影响规律,优化确定...
借助高速摄像技术,对钉齿式轴流脱粒与分离装置在不同滚筒转速条件下自由籽粒运动过程和碰撞过程进行了对比试验研究,得出滚筒转速变化时自由籽粒的运动规律和自由籽粒与钉齿碰撞后的运动规律。结果表明:滚筒转速增加,自由籽粒的运动速度随之增大,多数自由籽粒处于中速运动状态,受钉齿碰撞后呈加速运动趋势。
横置轴流脱粒的履带式全喂入稻麦联合收获机籽粒含杂率高,从尾筛落下的杂余随籽粒进入粮箱是主要原因。通过测定单位时间所产生的杂余量及其构成,设计了以螺旋板齿式复脱器为核心的复脱系统,计算了整个系统的物料轴向速度和输送量,并对应用此复脱器的联合收获机进行了田间试验测定。结果表明:螺旋板齿式复脱系统能使占喂入量9%～10%的杂余顺畅地...
利用Fluent软件中修正的k-ε湍流方程及拉格朗日法的离散相模型对4ZTL-1800型割前摘脱稻麦联合收获机分离清选装置内物料运动进行了数值计算,得到了物料在分离清选装置内的运动轨迹,沉降、分离、清选等运动规律,并通过数值计算得到物料质量流量、分离装置入口气流速度和分离清选装置收集物料的清洁率的关系。
基于并联机构的组成原理,设计了可用于颗粒物料分级的3自由度混联振动筛。振动筛主要由筛箱、振动电动机、电动机固定座、弹簧、倾角调节装置、支撑架、纵向振动链、横向振动链和底座组成。所设计的3自由度混联振动筛将筛箱的支撑和激振动功能分离,筛箱的支撑采用悬挂支撑方式;以全解耦型混联机构2PRRR-P(2R)为主体激振机构,能实现筛箱沿X、Y、Z...
以入风口角度和筛面形态为试验因素,对仿生非光滑筛面近筛层微观气流场进行了数值模拟研究,并对仿生非光滑清选筛和普通光滑清选筛进行了田间对比验证。试验结果表明:入风口角度对清选筛面上近筛层内的微观气流场基本没有影响;仿生非光滑筛面形态将筛孔间近筛层内的单个小漩涡分解为2个小漩涡,致使漩涡流线不能完全地从筛面经过,使得细小油菜物...
针对联合收获机在田间作业环境下不便对测控系统调试与试验的情况,设计了联合收获机智能控制试验台。试验台在实验室环境下能够对联合收获机的多种智能控制算法进行模拟仿真。试验台集成了智能控制器、声光报警器、液晶显示器等模块,并配合使用用于速度、损失量等检测传感器,能够实时采集试验数据。试验表明,试验台能够在实验室环境进行智能控制...
设计了谷物联合收获机脱粒滚筒液压无级变速系统,对该系统中封闭液压油的压力进行测量,用该油压力表示喂入量。通过台架试验,得出喂入量与油压力之间的关系方程,并与脱粒滚筒转速表示喂入量的方法进行了对比。结果表明:在联合收获机稳定工作,物料物理特性一致时,油压力随喂入量的增加呈线性上升,而此时脱粒滚筒转速可以视为常量,所以油压力能够...
基于虚拟仪器开发平台,采用图形化编程语言LabVIEW建立了一套多通道振动测试和分析系统,运用加速度传感器测定了雷沃谷神牌GN601-CR2Q型谷物联合收获机割台不同测点及不同工况下水平、垂直和轴向的振动信号,并对振动信号进行了时域及频域分析。对联合收获机割台振动测试结果表明,割台的振源最主要的激励为割刀传动系统,割台水平方向的振动量最大...
设计了不同材料、不同尺寸承载板式谷物质量流量传感器承载板和不同量程的承载板式谷物质量流量传感器弹性元件,在谷物质量流量模拟加载试验装置上进行了试验,试验结果表明测量精度与承载板和弹性元件的参数密切相关。在此试验基础上,研究了谷物流量对测量精度的影响。试验结果表明,谷物流量在0～2 kg/s内谷物质量流量测量相对误差不大于2%,精度...
为了实现联合收获机工作过程中谷物损失量的实时监测,设计了谷物损失实时监测系统。该系统以PVDF压电薄膜作为敏感元件,通过电压放大器、带通滤波器、精密全波整流、包络检波等构成信号调制电路来检测谷物冲击信号,为了减小联合收获机的振动干扰,设计了一种双层隔振结构。在1.1～2.6 m/s范围内进行谷物冲击性能试验。结果表明,谷物冲击信号的电...
为了分析传感器结构对籽粒冲击响应信号的影响,建立了籽粒检测传感器的三维结构模型,利用SolidWorks分析了传感器的振动模态。结果表明:传感器的上层面板的结构尺寸是影响传感器振动特性的主要因素,随着面板宽度b的增加,相对变形率γ首先迅速减小;随着b的进一步增加,γ逐渐减小至恒定值,固有频率f则单调增大;增加面板厚度h,固有频率f和相对变形率γ...
以切纵流联合收获机为研究对象,针对联合收获机故障率较高、作业故障不易察觉等问题,设计了作业流程故障诊断报警系统。系统以PLC和显示屏为控制终端,通过PLC采集联合收获机作业流程中的割台螺旋输送器、输送槽、切流滚筒、纵流滚筒、输粮螺旋输送器、损失量等信号进行作业流程故障诊断处理,提出了基于目标信号瞬时变化趋势的故障诊断方法,试验...
基于联合收获机导航数据的多样性,设计了一种双串口结合CAN总线的分布式控制网络,采用多线程编程技术解决实时性和多任务的处理要求,设计了软件平台工作流程,制定了有效可靠的CAN总线通信协议。系统主要采集车辆的GPS定位信息、车辆姿态信息、车辆行驶速度以及前轮的转角。试验表明,系统工作正常,通信可靠,能够实现导航数据的实时采集。
针对联合收获机大曲率路径难检测的问题,在旋转投影直线检测的基础上提出了双切线大曲率路径转弯半径估计算法。基于简化的二轮车运动学模型,在联合收获机机器视觉导航试验平台上,设计了智能控制器,以便根据不同路径选择不同的控制方式。路面与麦田试验结果表明:双切线转弯半径估计算法能够有效地检测曲线路径转弯半径;在小麦正常收获速度下,联...
为研究切纵流联合收获机田间小麦收获时的最优行走路径和最佳前进速度,分析了割台宽度为4.75 m的切纵流联合收获机在田间收获小麦时的3种典型路径,并从收获拐弯换向耗时最小的角度进行了理论推导,在田间进行前进速度与籽粒总损失速率之间的试验并建立数学模型,在室内依据等效喂入量进行前进速度与脱粒分离总功耗之间的试验并建立数学模型,得出最...
针对国内大蒜种植特点,在已有设计研究的基础上研制了一种适合于中国大蒜主产区收获作业的半喂入自走式大蒜联合收获机。整机侧向配置,采用450型半喂入稻麦联合收获机底盘,并配有液压无级变速系统,作业组件包括分禾装置、扶禾装置、挖掘装置、夹持输送装置、清土装置、对齐切秧装置和集果系统等。该机采用挖拔组合式工作原理,保证了大蒜收获中挖...
对4HLB-2型花生联合收获机清土装置进行了机构运动特性分析和清土效果试验研究。拍土板拍击线速度、转动角速度均随时间呈正弦曲线规律变化,在一个清土周期中共完成2次拍土过程,且出现2次拍土作用最强烈状态。清土通道后半程的清土效果要优于前半程,拍土板由两端向中间拍土强度逐渐降低,清土通道中间段存在无效拍击区。清土试验表明,清土率主要...
阐述了自带传动动力恒频方草捆捡拾压捆机的基本结构及工作原理,对压捆机的总体结构、捡拾器、输送喂入机构和压缩机构进行了结构设计和参数分析。试验结果表明:本机结构合理、自动化程度高,其成捆率达到了99.1%,规则草捆率为98%,草捆密度达到了130～230 kg/m3,可对牧草、农作物秸秆进行捡拾、压缩和打捆联合作业。
对矮秆割台核心喂入部件拨禾轮的结构和运动轨迹进行了分析研究,利用计算机辅助软件对拨禾轮导轨曲线进行了优化设计,并对拨禾弹齿运动轨迹进行了模拟,找出了保证矮秆割台能够正常工作的弹齿运动轨迹形状,确定其正常工作的拨禾轮速比区间为(0.78,∞)。
提出了一种嵌入式收获前籽棉分级系统的总体设计方案。嵌入式终端以ARM(TMS320DM365)为主处理器,以DSP(TMS320DM6437)为从处理器。在ARM上构建Linux系统环境,并行执行视频采集和人机交互任务:摄像头采集模拟视频流送解码芯片(TVP5146)解码;同时,在用户界面上实时显示数字视频流,并通过SPI向DSP发送视频处理请求。DSP在同步采集视频流的过程中收...
采用YAG-M50型激光打标机试制了9种仿生微改形油菜筛面基体,借助NT1100型表观形貌仪对试件加工区域的表观形貌进行了观测。利用CAM101型接触角测量仪分别测量了二次蒸馏水和过滤后菜籽油2种液相与9种仿生微改形油菜筛面基体的接触角,以仿生微造型的形态尺寸和形态间距为考察因素,分析了仿生微改形油菜筛面基体的浸润特性。结果表明,仿生微形态尺...
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