【摘要】：小區(qū)試驗是田間育種的必經(jīng)環(huán)節(jié),而小區(qū)收獲是田間育種試驗獲得正確試驗結(jié)果的重要環(huán)節(jié)。為解決現(xiàn)有谷物聯(lián)合收獲機收割小區(qū)作物時存在割臺有殘留、不易清機等問題,本研究設(shè)計研制了適用于小區(qū)谷物聯(lián)合收獲機的氣吹式割臺。首先根據(jù)力學原理設(shè)計割臺氣吹式系統(tǒng):利用空氣動力學的阻力公式以及材料力學撓曲線微分方程建立均勻氣流吹禾模型,推導出小麥莖稈撓度與氣流速度的關(guān)系式;同時根據(jù)氣體射流動力學計算出氣流支管出口速度與小麥禾撓度的關(guān)系,確定氣流支管的尺寸;根據(jù)多分支管道系統(tǒng)靜壓復得法計算出氣流總管的錐度,使每個氣流支管的出口氣流速度均勻一致。理論計算結(jié)果表明:當氣流總管錐度為1:14.29時氣流支管出口風速較均勻,氣流支管內(nèi)徑為30mm,間距為100mm分布在氣流總管上,氣流支管出口風速為48.73 m/s、小麥禾與氣流支管出口距離300 mm的條件下,小麥莖稈的撓度為188.33 mm,能夠達到順利進入割臺而不掉落的要求。其次,為使氣流支管出口氣流速度更加均勻,對氣吹式系統(tǒng)進行了數(shù)值模擬與結(jié)構(gòu)優(yōu)化。分析了氣流管道內(nèi)部和射流流場的速度分布規(guī)律;當氣流支管錐度α為11°時效果最好,此時氣流支管出口速度在45.00-48.7 6m/s之間,速度偏差比的最大值和速度不均勻系數(shù)分別為3.70%、3.01%,并對最優(yōu)模型進行了試驗驗證,最大誤差為6.28%。最后,進行了氣吹式割臺田間小麥、水稻單因素試驗和正交試驗。小麥單因素試驗表明:氣流支管離割刀的垂直和水平距離在15-27 cm內(nèi)對割臺損失率的影響呈現(xiàn)先降后升的趨勢,氣流支管離割刀的水平距離對殘留量影響較小且緩和,而垂直距離對殘留量影響較大,當距離越高殘留量越多,甚至有斷穗殘留。氣流支管與水平的夾角對割臺損失率和殘留量的影響在0-10°內(nèi)緩慢減小,在10-20 °內(nèi)增加較快;小麥正交試驗表明:氣流支管離割刀的垂直距離對割臺損失率影響最大,而氣流支管與水平的夾角對割臺殘留量的影響最大,其最優(yōu)組合為氣流支管出口離割刀的垂直距離21 cm,氣流支管與水平的夾角10 °,氣流支管出口離割刀的水平距離21 cm,總損失率為0.88%,割臺殘留量為1.21 g。水稻田間單因素試驗與小麥一致,損失率略大。最佳的組合為:氣流支管出口離割刀的水平距離21 cm、氣流支管出口離割刀的垂直距離23 cm、氣流支管與水平的夾角10 °,其總損失率為1.24%,殘留量為1.19 g。氣吹式割臺殘留量少,總損失率低,能夠達到小區(qū)谷物種子收獲技術(shù)要求。
【圖文】：

繞各自轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可方便清理機內(nèi)雜物，每次清理只需４５ｓ，確保種子不混雜。但在脫逡逑粒時需要用手握住谷物的莖桿處，將穗頭喂入脫粒，勞動強度高。②黑龍江省農(nóng)墾總局逡逑紅興隆科研所設(shè)計的小區(qū)聯(lián)合收割機［１８］，如圖１－１所示，其特點如下：采用自行底盤、逡逑二次切割、氣流輸送、氣流清選方式。在田間可一次完成切割、脫粒、輸送，二次脫粒、逡逑分離清選等作業(yè)環(huán)節(jié)；但其割臺沒有采用氣吹系統(tǒng)，或多或少會有殘留，，其次物料從割逡逑臺輸送到脫粒滾筒是靠脫粒盤產(chǎn)生的負壓吸入，當物料比較潮濕時，可能會導致堵塞。逡逑③甘肅農(nóng)業(yè)大學趙春花等研制出了育種小區(qū)手扶氣吸梳脫式種子聯(lián)合收獲機，如圖逡逑１－２所示，該機采用氣吸梳脫式割臺，梳脫滾筒在罩殼內(nèi)產(chǎn)生了強大的氣流場，在此氣逡逑流場及脫粒滾筒旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的吸力的作用下，把摘下來的谷粒、穗頭、葉及莖稈輸送到脫逡逑粒滾筒上進行脫粒。所以該機具有喂入量小、動力消耗小、易清機、高脫凈等特點，但逡逑是其只能收獲直立的作物

第一章緒論逡逑輸送帶式臥式割臺如圖１－５所示，由夾持提升鏈、割臺輸送鏈、割刀、擋塊等組成。逡逑與撥禾輪式割臺結(jié)構(gòu)基本相同，不同之處在于這種割臺的輸送裝置是用輸送鏈代替了逡逑撥禾輪式割臺的螺旋輸送攪龍，因此其最大的特點在于割下來的莖稈能整齊的倒向一逡逑側(cè)輸送，但因為這種割臺割倒后的莖稈縱向鋪放在割臺上，導致割臺的縱向尺寸較大，逡逑重心前移，降低了收割機的靈活性，運用遠不如前兩者廣泛。逡逑＾邐圖１－５輸送帶式臥式割臺逡逑圖邋１邋－４邋立式割臺邐Ｆｉｇ．邋１邋－５邋Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ邋ｃｏｎｖｅｙｏｒ邋ｃｕｔｔｉｎｇ邋ｔａｂｌｅ逡逑Ｆｉｇ．邋１－４邋Ｖｅｒｔｉｃａｌ邋ｃｕｔｔｉｎｇ邋ｔａｂｌｅ邐１．夾持式提升鏈２．擋塊３．輸送鏈４．割刀逡逑４．旋轉(zhuǎn)式割臺逡逑這種割臺采用的是圓盤式割刀，如圖１－６所示，由分禾器、輸送夾持鏈、割臺架、逡逑上攬禾器、圓盤刀、旋轉(zhuǎn)刀架、下攬禾器等組成。在收割作業(yè)時，割刀本身相對于割臺逡逑既作公轉(zhuǎn)又作自轉(zhuǎn)，由割刀的自轉(zhuǎn)把莖稈切斷。切斷后的莖稈由上下攬禾器攬成束，再逡逑由輸送夾持鏈將作物運走。其特點是：工作時振動小
【學位授予單位】：南京農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S225.3

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本文編號：2656030