弯齿螺杆滚筒式轴流花生摘果装置试验研究
发布时间：2021-05-24 08:16
花生是世界更是我国的重要油料作物。我国2016年花生种植面积为4.75×106hm2,位居世界第二;产量为1.7×l06t,位居世界第一。我国虽然是花生生产大国,但2015年花生收获机械化水平仅为30.02%,远落后于美国,主要靠人工和小型机械分段收获,作业效率低、人工成本高,特别花生摘果环节造成的花生荚果损失和损伤严重。本文结合国家自然科学基金项目“全喂入花生摘果动态损伤机理与低损伤摘果机构研究”（51575367）和高等学校博士学科点专项科研基金资助项目“花生捡拾摘果联合收获机核心机构工作机理与关键技术”（项目编号:20122103110009）的实施,针对目前花生摘果装置及摘果机存在的问题,以两段收获的捡拾收获机摘果装置为对象,在现有花生摘果装置结构原理分析、花生摘果特性研究基础上,进行了弯齿螺杆滚筒轴流式摘果装置设计与试验研究。论文主要研究内容和结论如下:（1）弯齿螺杆轴流式花生摘果装置方案的确定。对国内外花生收获机械、特别是摘果装置技术发展概况、特点和主要收获机械的结构原理等进行了深入的综述,在此基础上确定了弯齿螺杆轴流式花生摘果装置方案。（2）典型品种花生生物、物理机械特性...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外花生生产与收获机械化概况
1.2.1 世界花生生产与收获机械化概况
1.2.2 美国花生收获机械化概况
1.2.3 中国花生收获机械化概况
1.3 花生摘果技术研究与应用现状
1.3.1 国外花生摘果技术研究与应用现状
1.3.2 国内花生摘果技术研究与应用现状
1.4 研究内容及方法
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 拟解决的关键技术问题
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 弯齿螺杆滚筒式轴流花生摘果装置方案确定
2.1 花生植株性状对摘果影响分析
2.1.1 摘果时的花生植株性状
2.1.2 花生植株放铺有序性分析
2.1.3 花生植株类型分析
2.2 摘果原理与摘果部件比较
2.3 弯齿螺杆滚筒摘果装置总体方案
2.3.1 弯齿螺杆滚筒摘果装置总体构成
2.3.2 弯齿螺杆滚筒摘果装置传动系统构成
2.3.3 弯齿螺杆滚筒摘果装置原理分析
2.4 本章小结
3 花生植株物理机械特性研究
3.1 试验材料与设备
3.2 典型品种花生植株性状
3.2.1 样本采集与测量方法
3.2.2 结果统计与数据分析
3.3 花生果柄抗拉强度试验
3.3.1 抗拉强度试验方案与步骤
3.3.2 试验结果与分析
3.4 茎杆拉伸与剪切试验
3.4.1 秸秆拉伸和剪切试验方案与步骤
3.4.2 试验结果与分析
3.5 摘果滚筒摘出物漂浮系数试验研究
3.5.1 试验目的与材料
3.5.2 试验设备与方法
3.5.3 试验结果与分析
3.6 花生植株摩擦系数测定
3.6.1 测定方法
3.6.2 试验结果与分析
3.7 本章小结
4 摘果装置关键部件结构与参数设计
4.1 摘果滚筒设计
4.1.1 摘果滚筒长度确定
4.1.2 摘果滚筒转速确定
4.1.3 摘果滚筒直径确定
4.2 摘果螺杆和摘果齿结构与参数设计
4.2.1 摘果螺杆结构与参数设计
4.2.2 摘果弯齿结构与参数设计
4.3 凹板筛结构与参数设计
4.4 气力清选装置结构与参数设计
4.4.1 摘果滚筒摘出物分布规律试验研究
4.4.2 气力清选装置结构确定
4.4.3 气力清选装置参数设计
4.5 振动筛清选装置结构与参数设计
4.6 传动系统设计
4.7 本章小结
5 摘果滚筒参数试验与优化研究
5.1 试验材料、步骤和设备
5.2 试验方案与结果
5.3 试验结果分析
5.4 最佳摘果滚筒参数的确定
5.5 本章小结
6 花生植株在摘果滚筒中运动仿真分析
6.1 摘果滚筒模型建立
6.2 基于ANSYS的模型模态分析
6.3 花生植株柔性体建模
6.4 ADAMS仿真与分析
6.5 本章小结
7 轴流全喂入弯齿螺杆摘果装置性能试验
7.1 试验材料与方法
7.1.1 试验材料
7.1.2 试验仪器与设备
7.2 摘果装置单因素试验
7.2.1 试验方案
7.2.2 试验结果
7.2.3 试验因素对摘净率的影响规律
7.2.4 试验因素对破碎率的影响规律
7.3 摘果装置摘果试验研究
7.3.1 试验方案
7.3.2 试验结果与分析
7.3.3 试验因素对摘净率的影响规律
7.3.4 试验因素对破碎率的影响规律
7.3.5 工作参数优化与分析
7.4 本章小结
8 结论与建议
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 建议
参考文献
致谢
攻读博士学位期间科研情况统计
【参考文献】：
期刊论文
[1]中美花生收获机械化技术现状与发展分析[J]. 陈中玉,高连兴,CHEN Charles,BUTTS C L. 农业机械学报. 2017(04)
[2]花生全喂入摘果装置的应用现状与发展思路[J]. 周德欢,胡志超,于昭洋,王冰,曹明珠,王申莹. 农机化研究. 2017(02)
[3]花生荚果力学特性研究[J]. 王京,高连兴,刘志侠,杨德旭. 农机化研究. 2017(01)
[4]花生收获机械化技术应用研究与推广[J]. 高雪梅,杨同毅,尚书旗,鹿光耀,满玉云,刘文帅. 农机化研究. 2017(01)
[5]基于两段收获的螺杆弓齿轴流式花生摘果装置研究[J]. 陈丽娟,陈中玉,高连兴,安家新,宁世祥,吕长义. 沈阳农业大学学报. 2016(05)
[6]两段收获花生螺杆弯齿式轴流摘果装置设计与试验[J]. 陈中玉,关萌,高连兴,陈丽娟,马方,董华山. 农业机械学报. 2016(11)
[7]花生分段收获机械研究现状及应用对策[J]. 李国昉,陈立东,张亮,陈秀宏,杜凤永. 花生学报. 2016(01)
[8]链杆式花生起收机翻转放铺装置的设计与试验[J]. 高连兴,王得伟,董华山,孔萍萍,李华,刘志侠. 沈阳农业大学学报. 2016(01)
[9]基于两段收获的弹齿式花生捡拾机构研究[J]. 许涛,沈永哲,高连兴,张旭东,吕长义,刘志侠. 农业机械学报. 2016(03)
[10]花生收获机摘果物理过程有限元仿真技术研究[J]. 朱卫卫,杨勇,李昂,聂梦龙,陈成军. 中国农机化学报. 2016(01)
博士论文
[1]中国花生生产布局变化研究[D]. 张怡.中国农业大学 2015
[2]中国花生主产区比较优势研究[D]. 王艳.南京农业大学 2013
[3]花生联合收获机关键装置的研究[D]. 王东伟.沈阳农业大学 2013
[4]我国花生产业供求、价格与利益分配研究[D]. 周建华.中国农业科学院 2012
[5]中国植物油产业发展战略研究[D]. 周振亚.中国农业科学院 2012
[6]半喂入花生联合收获机关键技术研究[D]. 胡志超.南京农业大学 2011
[7]4HQL-2型花生联合收获机主要装置的设计与试验研究[D]. 杨然兵.沈阳农业大学 2009
[8]摆动式花生收获装置的设计原理与试验研究[D]. 尚书旗.沈阳农业大学 2005
硕士论文
[1]对辊半喂入小区育种花生摘果装置试验研究[D]. 苏展.沈阳农业大学 2016
[2]双吸风口振动式花生摘果机清选装置研究[D]. 李献奇.沈阳农业大学 2015
本文编号：3203880
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：114 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究的目的和意义
1.2 国内外花生生产与收获机械化概况
1.2.1 世界花生生产与收获机械化概况
1.2.2 美国花生收获机械化概况
1.2.3 中国花生收获机械化概况
1.3 花生摘果技术研究与应用现状
1.3.1 国外花生摘果技术研究与应用现状
1.3.2 国内花生摘果技术研究与应用现状
1.4 研究内容及方法
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 拟解决的关键技术问题
1.4.3 技术路线
1.5 本章小结
2 弯齿螺杆滚筒式轴流花生摘果装置方案确定
2.1 花生植株性状对摘果影响分析
2.1.1 摘果时的花生植株性状
2.1.2 花生植株放铺有序性分析
2.1.3 花生植株类型分析
2.2 摘果原理与摘果部件比较
2.3 弯齿螺杆滚筒摘果装置总体方案
2.3.1 弯齿螺杆滚筒摘果装置总体构成
2.3.2 弯齿螺杆滚筒摘果装置传动系统构成
2.3.3 弯齿螺杆滚筒摘果装置原理分析
2.4 本章小结
3 花生植株物理机械特性研究
3.1 试验材料与设备
3.2 典型品种花生植株性状
3.2.1 样本采集与测量方法
3.2.2 结果统计与数据分析
3.3 花生果柄抗拉强度试验
3.3.1 抗拉强度试验方案与步骤
3.3.2 试验结果与分析
3.4 茎杆拉伸与剪切试验
3.4.1 秸秆拉伸和剪切试验方案与步骤
3.4.2 试验结果与分析
3.5 摘果滚筒摘出物漂浮系数试验研究
3.5.1 试验目的与材料
3.5.2 试验设备与方法
3.5.3 试验结果与分析
3.6 花生植株摩擦系数测定
3.6.1 测定方法
3.6.2 试验结果与分析
3.7 本章小结
4 摘果装置关键部件结构与参数设计
4.1 摘果滚筒设计
4.1.1 摘果滚筒长度确定
4.1.2 摘果滚筒转速确定
4.1.3 摘果滚筒直径确定
4.2 摘果螺杆和摘果齿结构与参数设计
4.2.1 摘果螺杆结构与参数设计
4.2.2 摘果弯齿结构与参数设计
4.3 凹板筛结构与参数设计
4.4 气力清选装置结构与参数设计
4.4.1 摘果滚筒摘出物分布规律试验研究
4.4.2 气力清选装置结构确定
4.4.3 气力清选装置参数设计
4.5 振动筛清选装置结构与参数设计
4.6 传动系统设计
4.7 本章小结
5 摘果滚筒参数试验与优化研究
5.1 试验材料、步骤和设备
5.2 试验方案与结果
5.3 试验结果分析
5.4 最佳摘果滚筒参数的确定
5.5 本章小结
6 花生植株在摘果滚筒中运动仿真分析
6.1 摘果滚筒模型建立
6.2 基于ANSYS的模型模态分析
6.3 花生植株柔性体建模
6.4 ADAMS仿真与分析
6.5 本章小结
7 轴流全喂入弯齿螺杆摘果装置性能试验
7.1 试验材料与方法
7.1.1 试验材料
7.1.2 试验仪器与设备
7.2 摘果装置单因素试验
7.2.1 试验方案
7.2.2 试验结果
7.2.3 试验因素对摘净率的影响规律
7.2.4 试验因素对破碎率的影响规律
7.3 摘果装置摘果试验研究
7.3.1 试验方案
7.3.2 试验结果与分析
7.3.3 试验因素对摘净率的影响规律
7.3.4 试验因素对破碎率的影响规律
7.3.5 工作参数优化与分析
7.4 本章小结
8 结论与建议
8.1 结论
8.2 创新点
8.3 建议
参考文献
致谢
攻读博士学位期间科研情况统计
【参考文献】：
期刊论文
[1]中美花生收获机械化技术现状与发展分析[J]. 陈中玉,高连兴,CHEN Charles,BUTTS C L. 农业机械学报. 2017(04)
[2]花生全喂入摘果装置的应用现状与发展思路[J]. 周德欢,胡志超,于昭洋,王冰,曹明珠,王申莹. 农机化研究. 2017(02)
[3]花生荚果力学特性研究[J]. 王京,高连兴,刘志侠,杨德旭. 农机化研究. 2017(01)
[4]花生收获机械化技术应用研究与推广[J]. 高雪梅,杨同毅,尚书旗,鹿光耀,满玉云,刘文帅. 农机化研究. 2017(01)
[5]基于两段收获的螺杆弓齿轴流式花生摘果装置研究[J]. 陈丽娟,陈中玉,高连兴,安家新,宁世祥,吕长义. 沈阳农业大学学报. 2016(05)
[6]两段收获花生螺杆弯齿式轴流摘果装置设计与试验[J]. 陈中玉,关萌,高连兴,陈丽娟,马方,董华山. 农业机械学报. 2016(11)
[7]花生分段收获机械研究现状及应用对策[J]. 李国昉,陈立东,张亮,陈秀宏,杜凤永. 花生学报. 2016(01)
[8]链杆式花生起收机翻转放铺装置的设计与试验[J]. 高连兴,王得伟,董华山,孔萍萍,李华,刘志侠. 沈阳农业大学学报. 2016(01)
[9]基于两段收获的弹齿式花生捡拾机构研究[J]. 许涛,沈永哲,高连兴,张旭东,吕长义,刘志侠. 农业机械学报. 2016(03)
[10]花生收获机摘果物理过程有限元仿真技术研究[J]. 朱卫卫,杨勇,李昂,聂梦龙,陈成军. 中国农机化学报. 2016(01)
博士论文
[1]中国花生生产布局变化研究[D]. 张怡.中国农业大学 2015
[2]中国花生主产区比较优势研究[D]. 王艳.南京农业大学 2013
[3]花生联合收获机关键装置的研究[D]. 王东伟.沈阳农业大学 2013
[4]我国花生产业供求、价格与利益分配研究[D]. 周建华.中国农业科学院 2012
[5]中国植物油产业发展战略研究[D]. 周振亚.中国农业科学院 2012
[6]半喂入花生联合收获机关键技术研究[D]. 胡志超.南京农业大学 2011
[7]4HQL-2型花生联合收获机主要装置的设计与试验研究[D]. 杨然兵.沈阳农业大学 2009
[8]摆动式花生收获装置的设计原理与试验研究[D]. 尚书旗.沈阳农业大学 2005
硕士论文
[1]对辊半喂入小区育种花生摘果装置试验研究[D]. 苏展.沈阳农业大学 2016
[2]双吸风口振动式花生摘果机清选装置研究[D]. 李献奇.沈阳农业大学 2015
本文编号：3203880
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