梳脫式玉米摘穗機構(gòu)設(shè)計與試驗研究
本文關(guān)鍵詞:梳脫式玉米摘穗機構(gòu)設(shè)計與試驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:我國玉米種植區(qū)域廣,種植模式多樣,行距多變,因而增加了玉米收獲的難度。玉米適宜對行收獲,現(xiàn)有玉米收獲機的摘穗機構(gòu)行距固定,無法實現(xiàn)按需調(diào)整以適應(yīng)不同種植行距。針對上述問題,提出了一種梳脫式玉米摘穗機構(gòu),能夠根據(jù)行距需要調(diào)整摘穗單體之間的間距以適應(yīng)不同行距對行摘穗需求。 論文的主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下: (1)梳脫式玉米摘穗機構(gòu)采用單體組合方式,通過調(diào)節(jié)單體機構(gòu)之間的間距來適應(yīng)不同行距的玉米摘穗需求。通過分析得到在玉米果穗對稱受力情況下,梳齒桿的摘穗能力與兩梳齒桿之間的間隙有關(guān);在單側(cè)受力情況下,摘穗能力與玉米果穗的生長狀態(tài)有關(guān),并且摘落后玉米果穗會產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)。對摘穗機構(gòu)進行了運動分析,得到梳脫式玉米摘穗的適宜工作條件為梳摘速度比λ大于1。 (2)對玉米植株的力學(xué)特性進行了試驗研究。田間果穗摘取試驗表明,梳脫摘穗過程中不會出現(xiàn)玉米植株連根拔起的現(xiàn)象。莖稈拉伸試驗表明,結(jié)穗位下方的莖稈拉伸力大于果穗摘取力,大于結(jié)穗位處莖稈的拉伸力,說明梳脫摘穗時,莖稈容易在結(jié)穗位處發(fā)生折斷,造成梳脫摘穗過程中雜質(zhì)的產(chǎn)生。 (3)對梳脫式玉米摘穗單體機構(gòu)的關(guān)鍵部件進行設(shè)計。通過對梳脫摘穗過程的分析,確定了梳脫滾筒的主要參數(shù)。通過玉米果穗的受力分析確定了梳齒桿安裝座主要結(jié)構(gòu)尺寸。為了實現(xiàn)梳齒桿將玉米果穗向后拋送的功能,對梳齒桿摘穗過程進行分析,確定了梳齒桿圓弧半徑的范圍。確定了梳脫滾筒軸安裝高度以避免工作時出現(xiàn)果穗損失。 (4)對試制完成的梳脫式玉米摘穗機構(gòu)單體進行了臺架試驗。通過正交試驗確定了梳脫式摘穗機構(gòu)轉(zhuǎn)速、梳齒桿圓弧半徑、梳脫滾筒軸與果穗大端間距的最佳參數(shù):梳脫滾筒軸轉(zhuǎn)速為110r/min,梳齒桿圓弧半徑為240mm,梳脫滾筒軸與果穗大端間距為100mm。 (5)為了避免梳齒桿將玉米植株推倒造成損失,設(shè)計了分禾桿,并在ADAMS中進行了仿真分析。仿真結(jié)果表明,分禾桿能夠有效地將莖稈向兩梳齒桿的中間聚攏,保證梳脫摘穗過程的順利進行。為了避免梳脫摘穗機構(gòu)工作時發(fā)生堵塞,設(shè)計了被動防堵機構(gòu)。 (6)在完成梳脫式玉米摘穗機構(gòu)和輔助機構(gòu)的試制加工后,進行了田間試驗。梳脫滾筒轉(zhuǎn)速和前進速度試驗表明,梳脫式玉米摘穗機構(gòu)工作時對果穗的損傷較小,籽粒破碎率小于0.21%,落地籽粒損失率小于0.93%。對于果穗損失而言,當(dāng)轉(zhuǎn)速為200r/min,前進速度為1.08m/s時工作效果較好。功耗試驗表明,玉米梳脫摘穗的平均功耗為2.08kW,與臥輥式摘穗機構(gòu)作業(yè)功耗相比,作業(yè)功耗顯著降低。
【關(guān)鍵詞】:收獲 摘穗 梳脫 玉米 試驗
【學(xué)位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:S225.51
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-12
- 第一章 緒論12-28
- 1.1 玉米生產(chǎn)現(xiàn)狀12-13
- 1.2 玉米種植模式13-14
- 1.3 玉米機械化收獲現(xiàn)狀14-15
- 1.4 玉米摘穗機構(gòu)現(xiàn)狀15-21
- 1.5 收獲機行距適應(yīng)性研究現(xiàn)狀21-25
- 1.6 研究內(nèi)容與方法25-26
- 1.7 本章小結(jié)26-28
- 第二章 玉米梳脫摘穗方案設(shè)計28-40
- 2.1 設(shè)計思路28-29
- 2.2 總體方案與工作原理29-31
- 2.3 玉米梳脫摘穗過程分析31-39
- 2.4 本章小結(jié)39-40
- 第三章 玉米植株力學(xué)特性研究40-52
- 3.1 玉米果穗田間摘取試驗40-43
- 3.2 玉米根茬起拔試驗43-48
- 3.3 玉米莖稈拉伸試驗48-50
- 3.4 拉伸力與摘取力比較50
- 3.5 本章小結(jié)50-52
- 第四章 梳脫摘穗單體機構(gòu)設(shè)計與試驗52-76
- 4.1 關(guān)鍵參數(shù)設(shè)計52-60
- 4.2 梳脫摘穗單體機構(gòu)臺架試驗60-74
- 4.3 本章小結(jié)74-76
- 第五章 玉米梳脫摘穗輔助機構(gòu)設(shè)計76-88
- 5.1 分禾桿76-84
- 5.2 防堵機構(gòu)設(shè)計84-86
- 5.3 本章小結(jié)86-88
- 第六章 田間試驗88-96
- 6.1 試驗設(shè)備與試驗條件88-90
- 6.2 梳脫滾筒轉(zhuǎn)速與前進速度試驗90-93
- 6.3 功耗試驗93-94
- 6.4 本章小結(jié)94-96
- 第七章 結(jié)論與建議96-100
- 7.1 主要結(jié)論及創(chuàng)新點96-97
- 7.2 研究建議97-100
- 參考文獻100-106
- 致謝106-108
- 作者簡介108
【參考文獻】
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本文編號:362684
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