小区谷物联合收获机气吹式割台研制

发布时间：2020-05-09 10:52

【摘要】：小区试验是田间育种的必经环节,而小区收获是田间育种试验获得正确试验结果的重要环节。为解决现有谷物联合收获机收割小区作物时存在割台有残留、不易清机等问题,本研究设计研制了适用于小区谷物联合收获机的气吹式割台。首先根据力学原理设计割台气吹式系统:利用空气动力学的阻力公式以及材料力学挠曲线微分方程建立均匀气流吹禾模型,推导出小麦茎秆挠度与气流速度的关系式;同时根据气体射流动力学计算出气流支管出口速度与小麦禾挠度的关系,确定气流支管的尺寸;根据多分支管道系统静压复得法计算出气流总管的锥度,使每个气流支管的出口气流速度均匀一致。理论计算结果表明:当气流总管锥度为1:14.29时气流支管出口风速较均匀,气流支管内径为30mm,间距为100mm分布在气流总管上,气流支管出口风速为48.73 m/s、小麦禾与气流支管出口距离300 mm的条件下,小麦茎秆的挠度为188.33 mm,能够达到顺利进入割台而不掉落的要求。其次,为使气流支管出口气流速度更加均匀,对气吹式系统进行了数值模拟与结构优化。分析了气流管道内部和射流流场的速度分布规律;当气流支管锥度α为11°时效果最好,此时气流支管出口速度在45.00-48.7 6m/s之间,速度偏差比的最大值和速度不均匀系数分别为3.70%、3.01%,并对最优模型进行了试验验证,最大误差为6.28%。最后,进行了气吹式割台田间小麦、水稻单因素试验和正交试验。小麦单因素试验表明:气流支管离割刀的垂直和水平距离在15-27 cm内对割台损失率的影响呈现先降后升的趋势,气流支管离割刀的水平距离对残留量影响较小且缓和,而垂直距离对残留量影响较大,当距离越高残留量越多,甚至有断穗残留。气流支管与水平的夹角对割台损失率和残留量的影响在0-10°内缓慢减小,在10-20 °内增加较快;小麦正交试验表明:气流支管离割刀的垂直距离对割台损失率影响最大,而气流支管与水平的夹角对割台残留量的影响最大,其最优组合为气流支管出口离割刀的垂直距离21 cm,气流支管与水平的夹角10 °,气流支管出口离割刀的水平距离21 cm,总损失率为0.88%,割台残留量为1.21 g。水稻田间单因素试验与小麦一致,损失率略大。最佳的组合为:气流支管出口离割刀的水平距离21 cm、气流支管出口离割刀的垂直距离23 cm、气流支管与水平的夹角10 °,其总损失率为1.24%,残留量为1.19 g。气吹式割台残留量少,总损失率低,能够达到小区谷物种子收获技术要求。
【图文】：

红兴隆,联合收割机,科研所,小区

绕各自转轴转动，可方便清理机内杂物，每次清理只需４５ｓ，确保种子不混杂。但在脱逡逑粒时需要用手握住谷物的茎杆处，将穗头喂入脱粒，劳动强度高。②黑龙江省农垦总局逡逑红兴隆科研所设计的小区联合收割机［１８］，如图１－１所示，其特点如下：采用自行底盘、逡逑二次切割、气流输送、气流清选方式。在田间可一次完成切割、脱粒、输送，二次脱粒、逡逑分离清选等作业环节；但其割台没有采用气吹系统，或多或少会有残留，，其次物料从割逡逑台输送到脱粒滚筒是靠脱粒盘产生的负压吸入，当物料比较潮湿时，可能会导致堵塞。逡逑③甘肃农业大学赵春花等研制出了育种小区手扶气吸梳脱式种子联合收获机，如图逡逑１－２所示，该机采用气吸梳脱式割台，梳脱滚筒在罩壳内产生了强大的气流场，在此气逡逑流场及脱粒滚筒旋转产生的吸力的作用下，把摘下来的谷粒、穗头、叶及茎秆输送到脱逡逑粒滚筒上进行脱粒。所以该机具有喂入量小、动力消耗小、易清机、高脱净等特点，但逡逑是其只能收获直立的作物

割台,旋转式

第一章绪论逡逑输送带式卧式割台如图１－５所示，由夹持提升链、割台输送链、割刀、挡块等组成。逡逑与拨禾轮式割台结构基本相同，不同之处在于这种割台的输送装置是用输送链代替了逡逑拨禾轮式割台的螺旋输送搅龙，因此其最大的特点在于割下来的茎秆能整齐的倒向一逡逑侧输送，但因为这种割台割倒后的茎秆纵向铺放在割台上，导致割台的纵向尺寸较大，逡逑重心前移，降低了收割机的灵活性，运用远不如前两者广泛。逡逑＾逦图１－５输送带式卧式割台逡逑图邋１邋－４邋立式割台逦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逦１．夹持式提升链２．挡块３．输送链４．割刀逡逑４．旋转式割台逡逑这种割台采用的是圆盘式割刀，如图１－６所示，由分禾器、输送夹持链、割台架、逡逑上揽禾器、圆盘刀、旋转刀架、下揽禾器等组成。在收割作业时，割刀本身相对于割台逡逑既作公转又作自转，由割刀的自转把茎秆切断。切断后的茎秆由上下揽禾器揽成束，再逡逑由输送夹持链将作物运走。其特点是：工作时振动小
【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S225.3

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