带状套作大豆收割机脱粒装置优化及其宜机收农艺性状研究

发布时间：2020-05-09 18:17

【摘要】：带状套作大豆由于其高产出、环境可持续是我国西南地区主推技术,实现全程机械化、特别是机收环节对该技术进一步推广应用具有重要意义。但在大豆机收作业过程中,易出现收获时期难把握、不同大豆株型割台损失率高低不一等问题。因此,本研究以联合新研制的GY4D-2大豆联合收割机为平台,首先对其脱粒装置参数进行优化。在此基础上,研究了收获时期对大豆茎秆剪切力、产量及收获效果的影响,割台损失率与大豆农艺性状的关系。主要研究结果如下:1.利用小喂入量纵轴流脱粒装置试验台,以籽粒破碎率、损失率和含杂率为试验指标,进行了滚筒转速、导向板升角和筛孔尺寸的单因素试验,初步确定了正交试验水平。在此基础上,进行了滚筒转速、导向板升角和筛孔尺寸三因素正交试验和滚筒转速、导向板升角两因素回归试验。结果表明:当滚筒转速为460r·min~(-1),导向板升角为11~°,筛孔尺寸为22mm×25mm时,该脱粒装置脱粒分离性能较优,破碎率为1.81%、含杂率为25.02%、损失率为0.52%。2.随成熟期的推进,大豆茎秆含水率降低,木质素和纤维素含量增加,茎秆剪切力增加,套作大豆茎秆剪切力为314.33N~435.67N,净作大豆茎秆剪切力为642.33N~844.67N。在相同取样时期,净作大豆茎秆含水率低于套作大豆茎秆含水率,剪切力、木质素及纤维素含量则相反。通过回归分析得出,茎秆剪切力与茎秆含水率成显著负相关关系,与茎秆木质素、纤维素含量呈显著正相关关系。因此,在研制套作大豆收割机时考虑减少割台割刀动力的分配,以便减少割台振动损失。3.从大豆成熟初期开始进行机械化联合收获,百粒重变化范围为23.77g~25.33g,随着收获时期延后,百粒重先增加后降低,在11月3日收获时,百粒重、机收产量较高。割台损失率随收获时期推迟逐渐增加,脱粒清选损失率、破碎率及含杂率则相反。分枝含水率下降幅度最大为80.96%,茎秆基部含水率下降幅度最小为52.08%。多元线性逐步回归表明:损失率与荚皮含水率呈正相关,破碎率与籽粒含水率呈正相关。通过建立损失率、破碎率与植株水分含量之间的模型,大豆机械化收获应在荚皮含水率为12.70%~19.57%,籽粒含水率小于25.55%进行。从植株形态上看,大豆叶片全部掉落,分枝脱水枯干,豆荚全部变黄至开始变黑之前进行收获为宜。4.带状套作大豆材料主要农艺性状的变异较为丰富,变异系数最大为分枝数74.57%,最小为主茎节数17.49%。相关分析表明:割台损失率与株高、底荚高、主茎节数、分枝高度、最长分枝空间高度呈极显著的负相关。多元线性逐步回归得到3个与割台损失率呈极显著的农艺性状,负效应因子排序为:主茎节数分枝高度底荚高度。对这3个农艺性状进行通径分析:直接作用排序为主茎节数分枝高度底荚高度。通过建立割台损失率与农艺性状间的模型:适宜机械化收获的套作大豆品种的形态特征应为主茎节数大于12节、分枝部位高度大于12.41cm和底荚高度大于13.82cm。
【图文】：

技术路线图

分离试验,物料输送,结构示意图,输送带

表 1 大豆品种的农艺性状Table 1 The agronomic traits of soybean variety 底荚高分枝茎粗百粒重茎秆含水率草谷ntht)Height ofbottom pod(cm)Numberof branchStemdiameter(cm)100-seedweight（g）Moisturecontent of stem（%）Grainaw r31 12.34 6.60 0.95 21.52 45.43 1.6设备验台如图 2 所示，，该脱粒试验台结构性能参数与 GY4D-粒装置结构性能参数一致，主要由输送带、脱粒装置、接带由平行输送带和倾斜输送带两部分组成；待试验装置滚筒转速和导向板升角，凹板筛方便更换；接粮口和排草备：清选机用于脱粒分离物清选，用于各驱动部分的调速电子秤等。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S225.6

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