刚柔耦合式小麦脱粒弓齿设计及试验

为解决小麦脱粒中脱净率低、损伤率高的问题,对小麦脱粒标准弓齿进行创新设计,并对其脱粒界面进行分析。设计刚柔耦合式弓齿小麦脱粒试验台,开展二次回归正交对比试验,损伤率明显降低,降幅最大可达到1.04%,脱净率明显提高,增幅最大可达到4.64%。试验因素对刚柔耦合式弓齿损伤率的影响程度由大到小依次为滚筒转速、喂入量和脱粒间隙,得到损伤率最优作业参数组合:滚筒转速为350 r/min,脱粒间隙为30 mm,喂入量为6 kg/s。试验因素对刚柔耦合式弓齿脱净率的影响程度由大到小依次为滚筒转速、脱粒间隙和喂入量,得到脱净率最优作业参数组合:滚筒转速为600 r/min,脱粒间隙为10 mm,喂入量为3.5 kg/s。     

基于图像处理的水稻成熟期密度检测

针对目前联合收割机在收获过程中,行走速度,喂入量都是人工调节．调节不当时,便会造成脱不净,夹带,脱粒损失大等情况,其主要因素是喂入量没有根据作物空间密度得到实时调整．本文从研究水稻冠层密度分布出发,提出了一种基于RGB彩色模型的水稻冠层密度分布图像的检测方法,对2R＋G颜色特征量图像采用迭代法自动选取阈值将谷、叶从背景中分割出来;建立冠层图像像素与水稻喂入量的定量关系．为联合收割机实时调整喂入量提供一种可行方案．对改进联合收割机的收获质量有很大的参考价值．     

小麦摩擦与拉伸性能

为解决小麦收获机械中存在的损失、损伤、含杂率高、断裂及粘附问题,对小麦进行摩擦和拉伸试验。以"济麦20号"为试验对象,含水率36.16%为试验边界条件,采用PM-8188谷物水分测试仪测试含水率、机械式静摩擦试验台测试静摩擦因数、QT-1186电子试验机测试拉伸特性。结果表明:橡胶材料与小麦各部分的静摩擦因数较大,仿生拨禾机构和仿生脱粒机构采用橡胶材料能够增加静摩擦力;小麦各部分的抗拉能力从下向上逐渐减小,采用水平旋转揉搓脱粒工艺、仿生切割摘穗部件能够提高脱净率、降低含杂率、减少额外功耗。     

柔性脱粒齿杆与谷物含摩擦打击动力学模型

针对联合收割机脱粒过程,结合Lagrange乘子法和多体系统刚柔耦合理论,建立和分析了脱粒齿杆与谷物含摩擦接触的互作用机理的打击动力学模型。将脱粒过程描述为打击初始时刻、黏滞接触、滑移接触等阶段,引入增减接触约束法,分阶段建立动力学方程,并给出了碰撞搜索算法和状态切换准则。通过自行编制的C语言仿真程序,计算获得了不同脱粒滚筒转速下,脱粒齿打击谷物时的法向打击力、切向揉搓力以及在打击过程中脱粒齿的振动和变形。对纵轴流柔性脱粒滚筒模型进行了EDEM软件仿真和试验验证,结果表明:与普通刚性脱粒齿相比,柔性齿在打击中形成一系列持续的法向打击力和多次反复的微小切向揉搓力,有助于提高脱净率和降低籽粒损伤率。     

4LZ—5型联合收割机脱粒滚筒无级变速器承载能力的试验研究

四平联合收割机厂生产的东风—5型自走式联合收割机的脱粒滚筒虽有变速装置,但调整困难、费时,且仅能在800～1350转/分范围内调整。为使调整方便,提高联合收割机的生产效率,该厂在新产品4LZ—5型联合收割机上设计了一种机械式、快速调节的宽三角带无级变速器。可使滚筒转速在400—1200转/分范围内无级调速,且调整省时、方便,但此种变速器在工作中存在打滑现象,机械工业部下达了为解决此问题的课题。我们接受了此课题,进行了室内台架初步试验和样机田间试验,丢转速问题已明显好转。本文将对滚筒变速装置的理论分析和试验情况加以介绍。     

稻谷秸秆联合收获一体机的设计

随着水稻秸秆利用率的不断提高,稻谷、稻杆联合收割机械的需求也在日益增强,在目前人们广泛使用的全喂入水稻联合收割机的基础上,增加秸秆打捆机构,一次性完成稻谷收割、脱粒、清选、入仓和水稻秸秆的压缩、打捆等工序,提高了水稻秸秆的收获效率,减少了机械进田压地次数,为水稻秸秆更好地回收利用奠定了基础。     

基于双滚筒优化模型的采煤机运动参数优化

目前大多数学者在研究采煤机运动参数优化问题时,普遍采用仅包含一个牵引速度和一个滚筒转速的单滚筒优化模型,但由于双滚筒采煤机两侧滚筒受力情况及截割状态不完全相同,由单滚筒模型所得结果并不完全适用于双滚筒采煤机。本文以某型双滚筒采煤机为研究对象,以牵引速度和左、右滚筒转速三个运动参数作为设计变量,建立了双滚筒运动参数优化模型;利用遗传算法(GA)对双滚筒采煤机运动参数进行优化,并将最优参数下的截割性能与工业参数下的截割性能进行了对比,结果表明最优运动参数下的截割性能更优;对单、双滚筒两种优化模型下的优化结果进行了对比分析,结果显示双滚筒模型优化后的综合截割性能较单滚筒模型优化提高了16.35%,表明双滚筒优化模型下的截割表现更优。     

甜高粱收获机割台的设计与试验

针对甜高粱收获的技术难点,提出了一种甜高粱收获机割台的设计方案,分析了割台的切割刀盘、拨禾轮、液压升降装置等关键部件的工作原理.通过理论分析和计算机仿真,优化了设计参数,并通过试验进行了验证,为高秆植株作物茎穗联合收获技术的研究提供了参考依据.     

小麦联合收获机清选机理分析与优化试验

针对小麦联合收获机作业过程清选损失和籽粒含杂率"双高"的问题,开展小麦联合收获机清选作业参数优化试验,探究整机清选装置作业参数对清选损失率和籽粒含杂率的影响规律,确定清选作业参数的最优组合.基于气流场籽粒运动分析,建立了风筛清选系统的试验模型;对清选筛振幅、清选筛频率、风机风速和气流方向角4个参数进行了单因素试验和响应...     

应用袖珍计算机探讨弓齿排列对接触次数的影响

弓齿对谷物穗头的梳刷次数及其均匀性,可以从一个重要的角度反映半喂入自动脱粒装置滚筒的脱粒性能。实验测定可以得到较为真实的梳刷次数及其均匀性。但是,限于条件,实验测定的范围受到了一定的局限性。当忽略穗头受激后在滚筒腔中的摇动、振动与穗头之间的相互制约等动态因素时,则可以利用电子计算机对在其它各种因素变化条件下,弓齿对穗头的梳刷次数进行研究。本文把这样得到的理论上的梳刷次数,称之为接触次数。这里,着重讨论弓齿排列对接触次数的影响。     

马铃薯残膜回收机试验研究

针对宁夏马铃薯收获及残膜回收机械化程度低、劳动力密集、投入成本高等问题。通过对宁夏智源农业装备有限公司研制的1FMX-80型马铃薯残膜回收机进行田间试验,测试计算明薯率为95.2%、伤薯率为4.2%、残膜拾净率为86%。试验结果对在宁夏研制和推广使用马铃薯残膜回收机具有重要意义。     

青饲玉米收获机械切碎装置参数优化试验

针对青饲玉米收获机械作业能耗大、切碎质量差的问题,利用自制青饲玉米收获机切碎试验台开展作业参数优化试验,分析作业参数对作业能耗和切碎质量的影响规律。以切碎比能耗、标准草长率为主要性能指标,切碎装置转速、喂入速度和喂入倾角为试验因素,设计单因素试验,确定各试验因素的较优水平区间;通过正交试验,建立各因素与指标之间的数学回归模型,探究各因素对指标的影响规律。试验结果表明:切碎比能耗最小时的最优作业参数组合如下:切碎器转速为1 005 r/min,喂入速度为4 m/s,喂入倾角为8.4°;标准草长率达到最高时的最优组合如下:切碎器转速为1 200 r/min,喂入速度为3.5 m/s,喂入倾角为8.5°。综合优化得到影响切碎作业性能的综合最优组合如下:切碎器转速为1 200 r/min,喂入速度为4 m/s,喂入倾角为8°。田间验证试验表明:切碎比能耗相对误差为5.23%,标准草长率相对误差为3.15%,最优作业参数综合表现良好,且回归模型可靠。     

滚筒结构参数对粉尘爆炸率的影响

通过假设与简化,建立了采煤工作面粉尘爆炸率与采煤机滚筒设计参数间关系的数学模型。以国产某型滚筒式采煤机为例,采用计算机模拟的方法得到了采煤机滚筒直径、螺旋叶片头数与粉尘爆炸率之间的关系曲线。通过分析,确定了各参数对粉尘爆炸率的影响,为预测不同结构滚筒参数的采煤机对粉尘爆炸率的影响,完善采煤机工作性能的评价体系,改进滚筒设计,减小采煤机的截割粉尘．降低粉尘爆炸率．提高煤炭生产的安全性提供理论依据．     

基于改进PSO算法的割刀驱动机构的优化设计

为提高立式割台的传动效率,减小振动,以半喂入式联合收割机的割刀驱动机构传动性能最佳和机构整体质量最小为目标建立数学模型,采用改进PSO算法进行割刀驱动机构的多目标优化设计。利用MATLAB-PSO工具箱验证了算法及所建数学模型的准确性和可行性; 利用VC++软件开发平台编制人机交互界面让操作者使用方便,数据显示直观。计算结果表明,在满足传动要求的情况下,最小传动角增加5.49%,机构尺寸减小23.07%。改进PSO算法多目标优化法能改善机构传动性能,减小机构尺寸,实现机构的性能优化和局部小型化。       

侧排式棉秸秆还田及残地膜回收联合作业机的设计与试验

为适应新疆棉区残膜污染治理“遏制增量”的需要,改善秋后残膜回收机存在的功耗高灰尘大、残膜回收率不高、卸膜距离短、膜秆分离效果差等问题,设计了侧排式棉秸秆还田及残地膜回收联合作业机,同时完成棉秸秆粉碎侧向抛洒还田、残地膜捡拾、膜杂分离、收集压缩、卸膜集堆等多项作业。该机具通过螺旋搅龙将粉碎后的棉秸秆输送到膜间交接行;采用限深尾轮随地仿形,确保根茬高度稳定,并实现残膜捡拾弹齿入土深度稳定;运用风力清杂,在捡拾残膜的过程中实现二级清杂,降低回收后残膜的含杂率;通过输送装置对回收后的残膜进行压实,提高装载量。对主要工作部件进行设计和分析,阐明了拾膜、卸膜、残地膜压缩的功能原理,确定了主要部件结构和工作参数。运用Design-Expert软件设计了三因素三水平响应面试验,试验结果表明,机具最佳作业参数如下：机具作业速度为1.09 m/s、留茬高度为9.37 cm、弹齿入土深度为4.07 cm,棉秸秆粉碎合格率、拾膜率和残膜含杂率为96.20%、88.48%、12.00%。以圆整后的作业参数进行了试验验证,试验结果为棉秸秆粉碎合格率94.83%、拾膜率87.26%、残膜含杂率12.23%,试验结果...     

新型玉米收获机的秸秆处理装置

针对目前基于锤爪式设计的秸秆还田机动力消耗大的特点,设计了一种新型的秸杆粉碎装置,该装置安装在玉米收割机割台摘穗辊的下部,采用定刀和动刀相结合的粉碎结构,该结构节省动力和空间,且结构简洁。安装了该粉碎装置的玉米收获机割台能适应全国大部分地区的玉米收获,可减少或避免焚烧秸秆现象,对于农业的可持续发展具有积极意义。     

4-(6-氧-6H-二苯并(c,e)(1, 2)氧磷杂己烷-6-取代)羟甲基苯甲醛的合成与表征

以对苯二甲醛和9, 10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)为原料合成新型含醇羟基和醛基的有机磷阻燃剂中间体4-(6-氧-6H-二苯并(c, e)(1, 2)氧磷杂己烷-6-取代)羟甲基苯甲醛(DOPO-HO-BD)。探讨原料比和反应温度对反应结果的影响,结果表明,DOPO与对苯二甲醛摩尔比为1.1:1、反应温度30 ℃时与二氧六环中反应7 h,DOPO-HO-BD收率为89.3 %。采用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振和质谱表征了DOPO-HO-BD的结构,热失重分析结果证明,DOPO-HO-BD初始分解温度为211 ℃(质量损失率1%),800 ℃时残炭率高达29.7 %。       

新收获小麦中玉米象发生及虫蚀粒率变化研究

了解田间收获小麦中储粮害虫的发生和危害情况,是进行科学防治和避免或减少损失的基础。在防止后期害虫感染的前提下,从田间收获的水分含量为9.9%的泛麦8号(河南省漯河市田间采集)、水分含量为11.6%的郑麦7698(河南省濮阳市田间采集)和水分含量为13.2%的济麦22(山东省德州市田间采集)3个品种,在保持原始水分和适宜温度(25℃)的条件下,研究了不同时间的害虫发生与虫蚀粒率变化情况。主要结果为:泛麦8号在储存前期的120 d里样品中未检出玉米象成虫,150 d后样品中成虫密度达1.3头/kg,270 d后样品中成虫密度达1.7头/kg,经过240 d的储存后样品的虫蚀粒率一直为0%。郑麦7698储存45 d后样品中玉米象成虫密度为2.0头/kg,此时小麦的虫蚀粒率为0%;270 d后样品中的成虫密度达2.7头/kg,粮食的虫蚀粒率增至3.0%。济麦22储存45 d后样品的害虫密度为5.3头/kg,虫蚀粒率为0%;75 d后样品的害虫密度为57头/kg,虫蚀粒率为0.4%;270 d后样品的害虫密度达320头/kg,虫蚀粒率为7.4%。结果表明:收获后水分含量从9.9%至13.2%的3个小麦品种在田间均可感染玉米象;隐藏于籽粒内的玉米象虫卵在后期储存中羽化为成虫的时间与数量受小麦水分含量影响显著,水分含量低的小麦样品中玉米象发育至成虫的时间明显滞后且数量少;收获后储存中小麦样品虫蚀粒率的增加与其水分含量、害虫发育时间以及害虫数量密切相关。     

基于水泵负压输送的切膜排杂装置设计与试验

针对机收膜杂混料因相互缠绕难以分离回收的技术问题,依据机收膜杂混料主成分悬浮特性、形体尺寸和剪切特性的差异,提出在水泵负压输送作用下,旋流沉降和切膜过滤排杂新方法,创新设计切膜排杂装置,理论分析切膜排杂机构的力学特性,搭建机收膜杂混料切膜排杂试验装置,开展三因素三水平二次回归正交试验,建立了多目标响应面回归模型,并进行优化与试验验证。结果表明：碎膜合格率影响的主次因素顺序为：动刀转速、定刀缝隙宽度、动刀壁半径;碎膜含杂率影响的主次因素顺序为：动刀转速、动刀壁半径、定刀缝隙宽度。当动刀转速为954 r/min、定刀缝隙宽度为2.8 mm、动刀壁半径为80 mm时,碎膜合格率为88.80%,碎膜含杂率为7.51%,优化试验结果与模型预测值相对误差小于5%。本文研究可为机收膜杂混料的切碎分离方法及装备研究提供参考。     

液压冲击截齿冲击煤岩的液压及电气系统设计

为改善采煤机煤岩截割过程中存在的截齿磨损严重、截割效率低等问题,对滚筒进行改装设计。以欲裂与截割联合破煤岩为设计方案,设计了一种液压冲击和截割联合的液压冲击截齿技术装置,并详细介绍了该装置的液压及电气系统。此设计方案对提高截割效率、增加截齿切削寿命方面具有一定的实践指导意义。