【摘要】：谷子作為我國(guó)的優(yōu)勢(shì)雜糧作物,具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和藥用價(jià)值,隨著谷子產(chǎn)業(yè)品牌化、商業(yè)化發(fā)展,越來(lái)越受到人們的喜愛(ài)。目前谷子收獲基本靠手工或半機(jī)械化完成,收獲勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、機(jī)械收獲損失大,嚴(yán)重制約了谷子產(chǎn)業(yè)發(fā)展。谷子帶綠成熟且谷穗彎曲下垂,而谷穗交搭莖稈纏繞導(dǎo)致分禾困難,聯(lián)合收獲過(guò)程易出現(xiàn)掉穗、漏割、分禾拉扯等現(xiàn)象導(dǎo)致的割臺(tái)損大的問(wèn)題,且現(xiàn)有的谷子收獲機(jī)大部分都是谷物聯(lián)合收獲的“改裝機(jī)”,不能適應(yīng)谷子收獲需求,因此對(duì)谷子收獲機(jī)關(guān)鍵部件進(jìn)行設(shè)計(jì)分析與試驗(yàn)是研究重點(diǎn)。本文首先對(duì)谷子植株的有關(guān)物理力學(xué)特性進(jìn)行了測(cè)試和試驗(yàn),在此基礎(chǔ)上確定低損割臺(tái)的整體結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)了谷子聯(lián)合收獲機(jī)低損割臺(tái)并進(jìn)行了相關(guān)的試驗(yàn)研究。其主要內(nèi)容如下:1)對(duì)谷子植株的物理特性和力學(xué)特性進(jìn)行了測(cè)定和研究,為谷子聯(lián)合收獲機(jī)低損割臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)理論數(shù)據(jù)。2)以谷子植株的物理和力學(xué)特性的研究為依據(jù),依據(jù)谷子田間收獲條件及狀況,對(duì)割臺(tái)的工作原理進(jìn)行了概括,得到撥禾輪轉(zhuǎn)速、撥禾輪安裝相對(duì)位置等參數(shù),并對(duì)谷子聯(lián)合收獲機(jī)低損割臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)及主要的零部件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。3)針對(duì)谷子植株穗頭交結(jié)莖稈纏繞的復(fù)雜性狀導(dǎo)致分禾困難而造成的割臺(tái)損失問(wèn)題,對(duì)低損割臺(tái)割臺(tái)的分禾器進(jìn)行了分析及設(shè)計(jì),運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA軟件對(duì)谷子莖稈與收獲機(jī)割臺(tái)的分禾器分禾過(guò)程進(jìn)行模擬,獲得分禾過(guò)程中谷子植株的受力及變形情況,并通過(guò)虛擬正交試驗(yàn)分析谷子莖稈在分禾過(guò)程中受到的接觸力及應(yīng)力變化規(guī)律,確定分禾器的結(jié)構(gòu)參數(shù)。4)對(duì)谷子低損割臺(tái)進(jìn)行了田間收獲試驗(yàn):首先對(duì)谷子聯(lián)合收獲機(jī)低損割臺(tái)進(jìn)行了撥禾和分禾的單因素試驗(yàn),分析了各個(gè)因素對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的影響規(guī)律;其次,在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了四因素四水平的撥禾正交試驗(yàn)和三因素三水平的分禾正交試驗(yàn),通過(guò)正交試驗(yàn)結(jié)果極差分析得到影響性能指標(biāo)的主次因素,通過(guò)正交試驗(yàn)結(jié)果方差分析確定了較優(yōu)的參數(shù)組合。最后,在正交試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了分撥禾試驗(yàn)和分禾試驗(yàn)的二次正交旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn),建立了試驗(yàn)指標(biāo)與試驗(yàn)因素之間的規(guī)律模型,得到了最優(yōu)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)組合;在優(yōu)化后的參數(shù)組合下進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果表明,割臺(tái)撥禾損失率和分禾損失率均滿足性能指標(biāo)。
【圖文】：

圖 1-1 人工收獲谷子Fig. 1-1 The millet harvesting by human labor泛種植在我國(guó)北方干旱和半干旱地區(qū)，多丘陵，種植地塊機(jī)械無(wú)法運(yùn)行，加之專門(mén)對(duì)谷子收獲機(jī)械進(jìn)行投入研發(fā)又相械化進(jìn)程緩慢�，F(xiàn)階段谷子機(jī)械化收獲存在以下問(wèn)題：（1）和麥穗不一樣，谷穗粗壯且莖稈彎曲下垂，雖然已有谷子聯(lián)，但大多都是局部進(jìn)行改造的“改裝機(jī)”，無(wú)法真正匹配谷搭纏繞等復(fù)雜特性的收割需要，聯(lián)合收獲過(guò)程中，谷穗易纏成堆積，，分禾時(shí)的拉扯易造成掉穗，造成割臺(tái)損失較大，沒(méi)分禾器；（2）割臺(tái)撥禾損失較大。谷子植株相對(duì)小麥水稻的獲機(jī)割臺(tái)進(jìn)行谷子收獲時(shí)，由于撥禾輪相對(duì)位置及運(yùn)動(dòng)參數(shù)中，易撥斷谷穗產(chǎn)生掉穗和出現(xiàn)甩穗，造成較大的撥禾損失由于谷子是帶綠成熟，收獲時(shí)，莖穗含水率較高，脫粒時(shí)籽

第 1 章 緒論設(shè)計(jì)谷子專用割臺(tái)，對(duì)谷子聯(lián)合收獲機(jī)割臺(tái)的設(shè)計(jì)及對(duì)影響割臺(tái)損失因素進(jìn)行研究，分析各相關(guān)因素對(duì)割臺(tái)損失的影響規(guī)律，優(yōu)化割臺(tái)關(guān)鍵部件運(yùn)動(dòng)及結(jié)構(gòu)參數(shù)配置，為谷子聯(lián)合收獲機(jī)關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)及改進(jìn)提供理論依據(jù)，最終達(dá)到降低割臺(tái)損失的目的，對(duì)全面實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀谷子在國(guó)外有較為廣泛的種植，其中澳大利亞、日本、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家作為動(dòng)物飼料有少許種植，大多以牧草收獲機(jī)進(jìn)行收割。但因種植面積小，且多作為青貯飼料，對(duì)谷子的機(jī)械收獲技術(shù)的研究較少。國(guó)外企業(yè)針對(duì)中國(guó)谷子市場(chǎng)，在谷物聯(lián)合收獲機(jī)的基礎(chǔ)上，研制的谷子專用收獲機(jī)，如約翰迪爾 W80（圖 1-2）、凱斯 AF4008（圖 1-3）、久保田 688 等系列產(chǎn)品。
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S225.3

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本文編號(hào)：2619597