油菜联合收获纵轴流脱离系统的研究
发布时间：2022-01-14 07:08
油菜是中国面积最大的油料作物。针对我国油菜联合收获技术研究中存在的脱粒分离装置结构复杂、性能较低,尤其是损失率、含杂率居高不下的现实问题,研究设计了一种新型油菜脱离系统,将传统割台的割断、输运和脱粒等功能进行集成。利用虚拟样机技术设计集成作业滚筒,并设计制作台架试验装置；建立油菜输运的动力学模型,利用MATLAB软件进行模型的分析与模拟,探求油菜运送机理；利用离散元方法分析油菜在脱粒腔内的受力状态与运动规律,揭示油菜脱粒机理；开展了集成作业滚筒脱粒效果的台架试验。主要研究内容有如下几个方面：（1）开展了油菜茎秆与果荚基础力学特性的测试实验,阐释了油菜茎秆与果荚在剪切和压缩作用下的力学特性。结果表明：茎杆剪切力和压缩力随时间的变化并不明显,靠近最后收获期的油菜茎杆剪切力并不是实验测得的最大值,因而在确定油菜收获时间时可以不将割断功耗作为影响因素。油菜果荚挤压力变化和其生长日期有一定关联,随着成熟度的提高,果荚含水率逐步降低,其生物质结构变得易于发生变形和开裂,这有利于油菜的脱粒作业。（2）开展了不同脱粒方式对收获期油菜果荚脱粒效果的对比分析研究,阐释了不同脱粒方式对油菜果荚的脱粒效果。结...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 油菜收获机械发展现状与动态
1.2.2 谷物脱粒分离与清选理论研究发展动态
1.3 课题研究的主要内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法与手段
1.3.3 研究技术路线
1.4 本章小结
第二章 收获期油菜基本物料特性测试研究
2.1 油菜茎杆生物力学特性测试与分析
2.1.1 油菜茎杆剪切实验
2.1.2 油菜茎杆压缩实验
2.2 油菜果荚生物力学特性测试与分析
2.2.1 油菜果荚剪切实验
2.2.2 油菜果荚压缩实验
2.3 本章小结
第三章 不同脱粒方式对收获期油菜果荚脱粒效果的对比分析
3.1 试验材料与仪器
3.2 试验方法
3.2.1 搓擦脱粒
3.2.2 碾压脱粒
3.2.3 冲击脱粒
3.3 试验结果与分析
3.3.1 不同脱粒方式的比较
3.3.2 试验结果与分析
3.3.3 脱净率-脱粒功耗模型的建立
3.4 试验结论
第四章 纵轴流脱离系统及其试验装置设计
4.1 纵轴流脱离滚筒总体结构设计
4.2 喂入头结构形式设计
4.3 脱粒元件选择与排列
4.4 主轴结构与支承方式
4.5 本章小结
第五章 油菜脱离特征台架试验
5.1 完熟油菜脱出物分布特征试验研究
5.1.1 试验材料
5.1.2 试验装置
5.1.3 试验方法
5.1.4 试验结果
5.1.5 试验现象与分析
5.2 收获期油菜脱出率单因素试验
5.2.1 试验材料
5.2.2 试验装置
5.2.3 试验方法
5.2.4 试验结果
5.2.5 试验现象与分析
5.3 结论与讨论
第六章 纵轴流脱离系统脱粒过程的仿真研究
6.1 模型建立
6.1.1 模型假设
6.1.2 颗粒模型
6.1.3 接触模型
6.2 滚筒脱粒性能研究
6.2.1 建模与仿真
6.2.2 仿真结果分析
6.3 喂入头不同结构形式喂入效果比较分析
6.3.1 建模与仿真
6.3.2 仿真结果分析
6.4 结论与讨论
第七章 组合式油菜脱离试验装置设计与物料运动轨迹分析
7.1 组合式脱离装置的结构和工作原理
7.1.1 组合式脱离装置结构组成
7.1.2 工作原理
7.2 主要部件设计
7.2.1 割台脱离系统设计
7.2.2 纵轴流脱离系统设计
7.3 秸秆迁移轨迹分析
7.3.1 两级脱离装置接口处秸秆运动情况分析
7.3.2 基于ADAMS的纵轴流脱离滚筒秸秆运动轨迹仿真分析
7.4 结论与讨论
第八章 总结与讨论
8.1 结论
8.2 讨论
参考文献
附表1 油菜茎杆剪切实验结果
附表2 油菜茎杆压缩实验结果
附表3 油菜果荚剪切实验结果
附表4 油菜果荚压缩实验结果
附录1 已发表的相关文章
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EDEM的立轴破碎机转子对物料粒径加速效果的研究[J]. 杨亚敏,赵方,段德荣,高常青. 装备制造技术. 2012(08)
[2]基于EDEM对圆形导料溜槽的仿真分析[J]. 李帅,李晔,马履翱,晁岳建,王慧梅. 煤矿机械. 2012(06)
[3]2BFQ-6型油菜精量联合直播机播种油菜的田间植株分布规律[J]. 杨松,廖庆喜,陈立,何达力. 农业工程学报. 2011(12)
[4]基于EDEM的振动种盘中水稻种群运动规律研究[J]. 陈进,周韩,赵湛,李耀明,龚智强. 农业机械学报. 2011(10)
[5]油菜分段收获捡拾脱粒机捡拾损失响应面分析[J]. 吴崇友,丁为民,石磊,王利强,金诚谦. 农业机械学报. 2011(08)
[6]玉米秸秆芯结构建模与径向压缩过程模拟[J]. 廖娜,黄光群,陈龙健,贺城,韩鲁佳. 农业机械学报. 2011(06)
[7]基于EDEM的振动筛分数值模拟与分析[J]. 李洪昌,李耀明,唐忠,徐立章,赵湛. 农业工程学报. 2011(05)
[8]联合收获机同轴差速轴流脱粒滚筒设计和试验[J]. 陈霓,熊永森,陈德俊,徐锦大,赵云. 农业机械学报. 2010(10)
[9]油菜分段收获脱粒清选试验[J]. 吴崇友,丁为民,张敏,石磊,卢晏,余山山. 农业机械学报. 2010(08)
[10]油菜分段收获脱粒分离功率消耗试验研究[J]. 张敏,吴崇友,卢晏,余山山,于修刚. 中国农业大学学报. 2010(04)
硕士论文
[1]钉齿式轴流脱粒与分离装置参数的试验研究[D]. 姜楠.黑龙江八一农垦大学 2011
[2]多功能油菜联合收获机的研究[D]. 吴福良.上海交通大学 2007
[3]油菜脱粒分离装置的研究及参数优化[D]. 许江平.江苏大学 2007
[4]油菜联合收割机脱粒分离系统试验研究及系统优化[D]. 杨秀景.江苏大学 2006
[5]油菜联合收割机脱粒分离系统的试验及计算机模拟分析[D]. 周金芝.江苏大学 2005
[6]梳脱式联合收割机复脱装置的仿真及试验研究[D]. 徐立章.江苏大学 2003
本文编号：3588056
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：126 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 油菜收获机械发展现状与动态
1.2.2 谷物脱粒分离与清选理论研究发展动态
1.3 课题研究的主要内容
1.3.1 研究内容
1.3.2 研究方法与手段
1.3.3 研究技术路线
1.4 本章小结
第二章 收获期油菜基本物料特性测试研究
2.1 油菜茎杆生物力学特性测试与分析
2.1.1 油菜茎杆剪切实验
2.1.2 油菜茎杆压缩实验
2.2 油菜果荚生物力学特性测试与分析
2.2.1 油菜果荚剪切实验
2.2.2 油菜果荚压缩实验
2.3 本章小结
第三章 不同脱粒方式对收获期油菜果荚脱粒效果的对比分析
3.1 试验材料与仪器
3.2 试验方法
3.2.1 搓擦脱粒
3.2.2 碾压脱粒
3.2.3 冲击脱粒
3.3 试验结果与分析
3.3.1 不同脱粒方式的比较
3.3.2 试验结果与分析
3.3.3 脱净率-脱粒功耗模型的建立
3.4 试验结论
第四章 纵轴流脱离系统及其试验装置设计
4.1 纵轴流脱离滚筒总体结构设计
4.2 喂入头结构形式设计
4.3 脱粒元件选择与排列
4.4 主轴结构与支承方式
4.5 本章小结
第五章 油菜脱离特征台架试验
5.1 完熟油菜脱出物分布特征试验研究
5.1.1 试验材料
5.1.2 试验装置
5.1.3 试验方法
5.1.4 试验结果
5.1.5 试验现象与分析
5.2 收获期油菜脱出率单因素试验
5.2.1 试验材料
5.2.2 试验装置
5.2.3 试验方法
5.2.4 试验结果
5.2.5 试验现象与分析
5.3 结论与讨论
第六章 纵轴流脱离系统脱粒过程的仿真研究
6.1 模型建立
6.1.1 模型假设
6.1.2 颗粒模型
6.1.3 接触模型
6.2 滚筒脱粒性能研究
6.2.1 建模与仿真
6.2.2 仿真结果分析
6.3 喂入头不同结构形式喂入效果比较分析
6.3.1 建模与仿真
6.3.2 仿真结果分析
6.4 结论与讨论
第七章 组合式油菜脱离试验装置设计与物料运动轨迹分析
7.1 组合式脱离装置的结构和工作原理
7.1.1 组合式脱离装置结构组成
7.1.2 工作原理
7.2 主要部件设计
7.2.1 割台脱离系统设计
7.2.2 纵轴流脱离系统设计
7.3 秸秆迁移轨迹分析
7.3.1 两级脱离装置接口处秸秆运动情况分析
7.3.2 基于ADAMS的纵轴流脱离滚筒秸秆运动轨迹仿真分析
7.4 结论与讨论
第八章 总结与讨论
8.1 结论
8.2 讨论
参考文献
附表1 油菜茎杆剪切实验结果
附表2 油菜茎杆压缩实验结果
附表3 油菜果荚剪切实验结果
附表4 油菜果荚压缩实验结果
附录1 已发表的相关文章
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EDEM的立轴破碎机转子对物料粒径加速效果的研究[J]. 杨亚敏,赵方,段德荣,高常青. 装备制造技术. 2012(08)
[2]基于EDEM对圆形导料溜槽的仿真分析[J]. 李帅,李晔,马履翱,晁岳建,王慧梅. 煤矿机械. 2012(06)
[3]2BFQ-6型油菜精量联合直播机播种油菜的田间植株分布规律[J]. 杨松,廖庆喜,陈立,何达力. 农业工程学报. 2011(12)
[4]基于EDEM的振动种盘中水稻种群运动规律研究[J]. 陈进,周韩,赵湛,李耀明,龚智强. 农业机械学报. 2011(10)
[5]油菜分段收获捡拾脱粒机捡拾损失响应面分析[J]. 吴崇友,丁为民,石磊,王利强,金诚谦. 农业机械学报. 2011(08)
[6]玉米秸秆芯结构建模与径向压缩过程模拟[J]. 廖娜,黄光群,陈龙健,贺城,韩鲁佳. 农业机械学报. 2011(06)
[7]基于EDEM的振动筛分数值模拟与分析[J]. 李洪昌,李耀明,唐忠,徐立章,赵湛. 农业工程学报. 2011(05)
[8]联合收获机同轴差速轴流脱粒滚筒设计和试验[J]. 陈霓,熊永森,陈德俊,徐锦大,赵云. 农业机械学报. 2010(10)
[9]油菜分段收获脱粒清选试验[J]. 吴崇友,丁为民,张敏,石磊,卢晏,余山山. 农业机械学报. 2010(08)
[10]油菜分段收获脱粒分离功率消耗试验研究[J]. 张敏,吴崇友,卢晏,余山山,于修刚. 中国农业大学学报. 2010(04)
硕士论文
[1]钉齿式轴流脱粒与分离装置参数的试验研究[D]. 姜楠.黑龙江八一农垦大学 2011
[2]多功能油菜联合收获机的研究[D]. 吴福良.上海交通大学 2007
[3]油菜脱粒分离装置的研究及参数优化[D]. 许江平.江苏大学 2007
[4]油菜联合收割机脱粒分离系统试验研究及系统优化[D]. 杨秀景.江苏大学 2006
[5]油菜联合收割机脱粒分离系统的试验及计算机模拟分析[D]. 周金芝.江苏大学 2005
[6]梳脱式联合收割机复脱装置的仿真及试验研究[D]. 徐立章.江苏大学 2003
本文编号：3588056
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3588056.html
