检索结果-南通市图书馆

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

油莎豆收获机筛分装置设计与试验研究

油莎豆收获机筛分装置设计与试验研究

作者：周正河南农业大学

学位级别：硕士

油莎豆是一种综合利用价值极高的油料作物,在我国吉林、河南、内蒙古、新疆等地推广种植,提高油莎豆机械化收获效率是油莎豆产业发展的核心问题。目前,我国的油莎豆收获机仍然处在试验研究阶段,豆、土、草的有效分离是其收获过程中的关... 详细信息

油莎豆是一种综合利用价值极高的油料作物,在我国吉林、河南、内蒙古、新疆等地推广种植,提高油莎豆机械化收获效率是油莎豆产业发展的核心问题。目前,我国的油莎豆收获机仍然处在试验研究阶段,豆、土、草的有效分离是其收获过程中的关键环节之一。油莎豆在分离筛选过程中存在着分离难、含杂高和效率低等问题,严重制约了我国油莎豆机械化收获作业的质量和水平。实现油莎豆高效低损机械化收获,研究并阐明油莎豆筛分机理,开发相配套的油莎豆收获机械,对油莎豆产业发展具有重要意义。为此,本文针对油莎豆人工收获难度大、机械化收获效率低等问题,以油莎豆筛分装置为研究对象,通过结构设计、理论分析、仿真模拟和田间试验等手段,开展油莎豆筛分装置结构的设计,应用离散元技术对脱出物颗粒在筛面的运动过程进行仿真模拟,揭示油莎豆在筛面的运动特征和筛分机理,探寻适宜于油莎豆高效低损机械化筛分收获的核心技术,为油莎豆机械化收获装备的研发与作业性能的提升提供理论基础和技术依据。本文主要在以下几个方面开展了研究:(1)以农机农艺融合为出发点,设计了履带自走式油莎豆收获机筛分装置。针对油莎豆收获筛分过程中存在豆、草分离不彻底和大块土壤颗粒较多等情况,提出了油莎豆“先脱果后分离”的机械化收获模式,先将油莎豆从油莎草根部分离,再完成豆、土、草混合物的筛分,设计了一种与“先脱果后分离”的机械化收获模式相适应的油莎豆筛分装置,该装置主要由切流滚筒、双层异向往复式振动筛和碎土导向辊等核心部件组成。对油莎豆收获机筛分机构的运动特征进行研究,利用矩阵法对油莎豆筛分装置上筛进行运动学分析,得到了筛面任意一点的运动特征方程,找到了影响筛面运动特征的因素(曲柄转速/频率、振幅、筛面倾角)。通过ADAMS仿真分析,研究了筛面的运动特征,由仿真分析结果可知筛面各标记点各时刻的速度与加速度变化趋势一致,沿筛面方向各点的水平速度和水平加速度最大值逐渐增大,促进物料向筛面后端移动;各点的竖直速度和加速度逐渐减小,物料在筛面前端获得较大的竖直方向的力,提高物料的松散度,增大了物料颗粒的透筛概率,验证了筛分机构运动的合理性,为筛面上脱出物颗粒的运动特征分析提供了基础和依据。(2)研究了脱出物颗粒群在筛分过程中的运移规律及运动特征。以筛分过程中的油莎豆、土壤颗粒为研究对象,采用EDEM软件模拟了脱出物颗粒的筛分过程。结合图像处理技术,从颗粒的筛面分布特征、平均运动速度、颗粒分配率、筛分效率和损失率等不同角度,分析了脱出物颗粒群的运移规律。研究了筛面振幅(SA)、振动频率(VF)和筛面倾角(IA)等因素对油莎豆筛分装置筛分性能的影响,筛面振幅和筛分频率对筛分效率和损失率的影响是一致的,随着筛面振幅或筛分频率数值的增大,筛分效率和损失逐渐增加,原因在于,振幅和频率的增加促进了颗粒在水平和竖直方向上的运动、分离和分散,增大了颗粒的透筛概率,提高了筛分效率,同时,颗粒的剧烈运动导致了损失率的上升;筛面倾角的增大提高了颗粒在筛面上的运动,颗粒的分散性得到增强,有利于提高筛分效率;倾角过大则会造成颗粒运动过快,与筛面碰撞接触次数减少,降低筛分效率。(3)采用RSM与NSGA-Ⅱ算法对筛分装置的工作参数进行优化。研究了筛分装置各工作参数对筛分性能的影响,选取振动频率(X)、筛面振幅(X)和筛面倾角(X)为试验因素,以筛分效率(Y)和损失率(Y)为试验指标,通过对实验结果的方差分析,得到了各工作参数与筛分效率和损失率的回归数学模型。采用NSGA-Ⅱ算法对筛分效率和损失率的回归数学模型在约束条件下进行参数寻优,根据实际的油莎豆机械化收获作业情况及要求,在Pareto非支配最优解集中选取最佳优化方案(振动频率为14 Hz,筛面振幅为12 mm,筛面倾角为2°),通过田间试验进行验证,田间试验结果显示,在该参数下,履带自走式油莎豆收获机筛分装置的平均筛分效率为92.87%,平均损失率为1.83%;与仿真试验结果对比可知,仿真试验结果中筛分效率误差为1.93%,损失率误差为3.83%,均小于4%,结果证明了采用EDEM与NSGA-Ⅱ算法的筛分装置仿真试验及工作参数优化方法的有效性。

关键词：油莎豆收获机筛分装置离散单元法颗粒群运动筛分效率

油莎豆收获机履带行走装置及其液压驱动系统的设计与试验

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

油莎豆收获机履带行走装置及其液压驱动系统的设计与试验

作者：韩明辉河南农业大学

学位级别：硕士

油莎豆具有极高的经济价值,是一种新型的油料作物,可作为我国油料部分替代作物进行推广,对保障我国食用油安全供给、农村生态环境改善、增加农村居民收入有重大意义。本文以黄淮海地区油莎豆的生长特性与种植模式为起点,通过理论分析与... 详细信息

油莎豆具有极高的经济价值,是一种新型的油料作物,可作为我国油料部分替代作物进行推广,对保障我国食用油安全供给、农村生态环境改善、增加农村居民收入有重大意义。本文以黄淮海地区油莎豆的生长特性与种植模式为起点,通过理论分析与计算、三维建模、仿真分析与试验等方法,开展对自走式油莎豆收获机的行走装置及其液压驱动系统的设计研究,保证收获机在田间稳定收获的同时能够保护地下油莎豆不被破坏,田间作业时能够实现双向无级调速、改善驾驶员的操作环境,从而有效提高作业效率、收获质量和整机的环境适应性。本文的主要研究内容如下:(1)油莎豆收获机履带行走装置的设计。首先分析了油莎豆收获机的整机布局方式,依据整体布局方案完成了三维建模设计;然后分别对履带式行走装置和轮式行走装置的性能、橡胶履带的不同结构形式的特点进行对比分析,确定油莎豆收获机行走装置为倒梯形橡胶履带式的结构形式;接着完成了履带行走装置关键部件参数的设计,其中橡胶履带的节距为100mm、轨距为1400 mm、接地长度为2300 mm、履带宽度为400 mm,两侧履带分别为九个支重轮和两个托带轮均匀分布,机架为全承载式架;最后对所设计的履带行走装置进行有限元静力学仿真,得到最大应力和最大形变位移分别为1.242×10 N/m和1.073 mm,满足强度和刚度要求。(2)油莎豆收获机液压驱动行走系统的设计。首先以驱动行走系统的设计要求为研究前提,通过对机械驱动、电力驱动和液压驱动的不同驱动方式的对比分析,确定行走系统选用液压驱动方式;然后对液压驱动方案进行确定,完成液压驱动行走系统原理图;接着研究了其在田间行走时的牵引性能,并对主要液压元件进行选型设计,最终确定选用排量为46 m L/r、系统压力为16 MPa的一体式静液压驱动装置;最后通过校核,系统的可靠性和使用寿命符合要求。(3)基于AMESim的液压驱动行走系统的仿真。首先完成系统的仿真模型建立并进行工作参数设置;然后通过仿真分析,稳定时的液压马达输入流量为106.1 L/min,液压马达转速为2282 r/min,液压马达入口压力为15.4 MPa,满足液压马达转速和压力要求;系统在不同负载下的提速时间均在1.3 s以内,稳定时间均在1.5 s左右,说明系统的响应性和稳定性较好;最后仿真验证了系统的双向无级调速性能,满足设计要求。(4)油莎豆收获机样机的加工试制与试验。首先完成了零部件加工与制造、采购和样机组装;然后对试验样机开展了场地试验,最低通过高度为262 mm,直线行走偏移率整体在0.090%～0.180%之间,最大行走速度为1.080 m/s,启动性能、制动性能和坡道驻车性能良好;接着进行样机田间行走试验,整机的直线行走性能良好,对地下油莎豆无破坏,作业效率为0.216 hm/h,达到了油莎豆收获机作业要求。

关键词：油莎豆收获机行走装置液压驱动 AMESim仿真样机试验

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

油莎豆收获机风选除杂部件的试验研究

油莎豆收获机风选除杂部件的试验研究

作者：崔涛吉林农业大学

学位级别：硕士

本文旨在解决油莎豆机械化收获过程中存在的收获物含杂率高的问题,运用物料特性测定、流体力学分析、仿真模拟、台架试验、响应面分析等方法开展了油莎豆收获机风选除杂部件的研究工作,通过理论分析和试验研究寻找出风选除杂部件最佳结... 详细信息

本文旨在解决油莎豆机械化收获过程中存在的收获物含杂率高的问题,运用物料特性测定、流体力学分析、仿真模拟、台架试验、响应面分析等方法开展了油莎豆收获机风选除杂部件的研究工作,通过理论分析和试验研究寻找出风选除杂部件最佳结构型式和最优工作参数,实现减小油莎豆收获时含杂率和损失率的目的。主要研究内容如下:(1)在对国内外相关文献研究分析的基础上,采用理论与试验相结合的方法,开展了油莎豆收获物的物料特性研究,对适时收获时油莎豆籽粒的三轴尺寸、含水率、千粒重和收获物中掺杂的草茎等进行物理特性测定。同时测定出不同物料组分的飘浮速度。(2)基于油莎豆收获机整机设计要求和物料特性,提出了一种由链式输送机+离心式吸杂风机的油莎豆风选除杂部件方案。并对离心式吸杂风机、链式输送机进行理论计算,通过SOLIDWORKS软件对风选除杂部件进行了三维建模和设计。(3)应用Fluent软件对离心式吸杂风机进风口气流运动规律进行数值模拟研究。建立吸杂口清选气流场数值模拟模型,分析流场运动规律,验证了离心式吸杂风机理论设计的可行性和合理性。(4)设计并组建风选除杂部件试验台,通过台架对标试验验证了Fluent模拟仿真结果的真实可靠性。(5)选取离心式吸杂风机叶轮转速、链式输送机线速度、吸杂口与链式输送机之间距离三个因素,进行正交试验,利用Design-Expert 8.0.6软件分析各因素对指标值影响的显著性,得出回归方程,并进行参数优化,得出的最佳参数组合。通过台架试验对最佳参数组合进行验证,测得含杂率为0.987%,损失率0.225%。

关键词：油莎豆收获机风选除杂部件气吸式链式输送机试验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

油莎豆收获机立辊主轴的设计计算

农业开发与装备 2020年第2期 83-84页

作者：张亮王新阳李健文正彪孔令有吉林省农业机械研究院吉林长春130022

立辊主轴的设计计算是油莎豆收获机整机设计中十分重要的一环,为使油莎豆收获机整机设计的合理,分别针对立辊主轴材料的选择、轴的最小直径、轴的结构、按弯扭合成强度条件进行了设计和计算,为整机的设计提供依据。

关键词：油莎豆收获机立辊主轴设计计算

油莎豆联合收获机合页筛片式升运装置设计与试验

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业机械学报 2024年第5期55卷 148-157页

作者：何晓宁张方焱尚书旗王东伟董彤彤张子轩青岛农业大学机电工程学院青岛266109

针对油莎豆机械化收获过程中升运振动装置除杂效果不明显,导致油莎豆与土壤杂质等分离不彻底,漏土率较低,伤果率较高的问题,以及在升运输送过程中存在土壤堵塞、回带等问题,结合油莎豆果-土-秧团聚体特性,设计了一种合页筛片式升运装置... 详细信息

针对油莎豆机械化收获过程中升运振动装置除杂效果不明显,导致油莎豆与土壤杂质等分离不彻底,漏土率较低,伤果率较高的问题,以及在升运输送过程中存在土壤堵塞、回带等问题,结合油莎豆果-土-秧团聚体特性,设计了一种合页筛片式升运装置,通过筛片折弯部分增大筛孔面积,对团聚体提供与链筛运动方向相同的推力,使合页式升运装置提高漏土效率且有效避免了回带现象。对其倾角和固定位置进行了分析和设计,运用EDEM进行仿真试验,以油莎豆链筛线速度、链筛板折弯高度、链筛振动频率为试验因素,以油莎豆团聚体漏土率和伤果率为试验指标,通过三因素三水平正交仿真试验,最终得到输送筛片最佳结构参数组合为:链筛线速度1.151 m/s、折弯高度27.779 mm、振频9.561 Hz,此时升运装置漏土率为96.524%、伤果率为2.439%。田间验证试验结果表明:当链筛线速度为1.2 m/s、折弯高度为28 mm、振频为9.5 Hz时,合页式升运装置平均漏土率为96.05%,平均伤果率为2.38%,与仿真试验所测结果基本一致,满足油莎豆升运链筛工作要求。

关键词：油莎豆收获机升运装置合页式筛片

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

牵引式油莎豆收获机设计与试验

中国农机化学报 2024年第1期45卷 21-27页

作者：董润坚肖戟刘文亮国文慧王新阳刘枫吉林省农业机械研究院长春市130022

根据东北地区油莎豆收获的农艺要求以及土地情况,为切实解决油莎豆收获机械化程度低、收获成本高、油莎豆根、豆、土分离困难的问题,设计一种牵引式油莎豆收获机。通过升运网链系统、脱粒滚筒、双层4阶4箱式逐稿器分离装置、清选风机和... 详细信息

根据东北地区油莎豆收获的农艺要求以及土地情况,为切实解决油莎豆收获机械化程度低、收获成本高、油莎豆根、豆、土分离困难的问题,设计一种牵引式油莎豆收获机。通过升运网链系统、脱粒滚筒、双层4阶4箱式逐稿器分离装置、清选风机和具有漏土功能的籽粒输送系统等工作部件,使油莎豆收获过程具有良好的分离性、流动性和多重清选功能,可有效防止根茎的缠绕、筛网堵塞和分离不净等问题。田间作业试验结果表明:该机具有动力消耗小、作业效率高等特点,样机的整体收获洁净率可达到90.86%。

关键词：油莎豆收获机升运网链脱粒滚筒逐稿器

基于离散元法的油莎豆降阻挖掘装置设计与试验

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

农业机械学报 2021年第12期52卷 124-133页

作者：何晓宁张学军赵壮尚书旗王东伟袁小伟新疆农业大学机电工程学院乌鲁木齐830052 青岛农业大学机电工程学院青岛266109

目前油莎豆机械化收获方式以正旋旋耕挖掘为主,但工作过程中存在工作阻力大、碎土率低、埋果率高等问题,本文针对油莎豆旋耕挖掘方式进行反旋运动学分析,建立了旋耕刀与油莎豆团聚体离散元模型,结合EDEM进行挖掘过程离散元仿真试验,确... 详细信息

目前油莎豆机械化收获方式以正旋旋耕挖掘为主,但工作过程中存在工作阻力大、碎土率低、埋果率高等问题,本文针对油莎豆旋耕挖掘方式进行反旋运动学分析,建立了旋耕刀与油莎豆团聚体离散元模型,结合EDEM进行挖掘过程离散元仿真试验,确定影响旋耕刀工作阻力和刀轴扭矩的结构参数和取值范围,利用Design-Expert进行试验优化与回归分析,确定旋耕刀的最佳结构参数为:弯折角130°、工作幅宽45 mm,在相同参数设置下与正旋旋耕方式进行对比试验,工作阻力降低了8.6%,刀轴扭矩降低了5.9%,证明反旋挖掘具有降阻作用。为检验优化设计的旋耕刀作业性能,以埋果率和土壤破碎率作为试验指标进行对比试验,结果表明:反旋作业方式埋果率1.07%,土壤破碎率93.48%,与标准旋耕刀相比,新型旋耕刀油莎豆块茎埋果率减低了1.2个百分点,土壤破碎率提高了1.3个百分点。

关键词：油莎豆收获机团聚体旋耕刀离散元法

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

横轴流油莎豆脱粒装置的设计与试验研究

横轴流油莎豆脱粒装置的设计与试验研究

作者：季明仁吉林农业大学

学位级别：硕士

油莎豆的食用和经济价值已经得到社会的认可,但目前缺少专用油莎豆收获装置的现状制约了油莎豆产业的发展。脱粒分离装置是油莎豆收获机的重要部件,是影响油莎豆在收获时损伤率和脱净率的主要因素。本文在对油莎豆的基本物理、力学特性... 详细信息

油莎豆的食用和经济价值已经得到社会的认可,但目前缺少专用油莎豆收获装置的现状制约了油莎豆产业的发展。脱粒分离装置是油莎豆收获机的重要部件,是影响油莎豆在收获时损伤率和脱净率的主要因素。本文在对油莎豆的基本物理、力学特性进行测定的基础上,对横轴流式油莎豆收获机的脱粒分离装置进行了优化设计研究,并通过数据分析软件得出了脱粒装置的最佳工作参数组合,设计和参数结果通过样机的台架试验进行验证。主要研究内容如下:(1)收获期油莎豆物理和力学特性的测定。包括油莎豆的三轴尺寸和密度;油莎豆与软塑料、钢板、橡胶的静摩擦系数;油莎豆与钢板、钢板-橡胶、钢板-软塑料之间的碰撞恢复系数;以及油莎豆-茎的连接强度。为脱粒分离装置的设计以及参数设定提供理论依据。(2)横轴流脱粒装置的结构设计。阐述了横轴流油莎豆脱粒装置整体工作原理,对关键部件脱粒滚筒、螺旋喂入头、脱粒元件、上盖板、凹板筛等进行结构设计,初步设定了脱粒滚筒转速、脱粒间隙等参数,并且用Solidworks软件对关键部件进行了建模。(3)脱粒装置的力学性能仿真分析。用三维软件Solidworks对横轴流油莎豆各个部件建立三维模型,用ANSYS有限元分析软件对脱粒滚筒进行静力学分析和模态分析,分别获得脱粒滚筒在工作时的最大变形量和应力,及其1～6阶固有频率和振型云图,证明脱粒滚筒在工作过程中的可靠性与稳定性。(4)脱粒装置样机制作与台架试验的开展。利用单因素试验对滚筒转速、脱粒间隙进行了水平范围确定,后续加上脱粒元件材料,通过利用Design-Expert 13软件,设计多因素正交试验,以未脱净率与破损率为试验结果评价指标进行试验。对正交试验结果做出回归数学模型,进行方差分析,并作出评价指标响应曲面,探究各个因素对评价指标的影响规律,并且得出最佳优化参数,最后通过优化试验验证证明试验实际值与理论优化值基本相同,符合设计要求。

关键词：轴流油莎豆收获机脱粒分离