梳脱式玉米摘穗机构设计与试验研究

发布时间：2017-05-13 13:22

  本文关键词：梳脱式玉米摘穗机构设计与试验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国玉米种植区域广,种植模式多样,行距多变,因而增加了玉米收获的难度。玉米适宜对行收获,现有玉米收获机的摘穗机构行距固定,无法实现按需调整以适应不同种植行距。针对上述问题,提出了一种梳脱式玉米摘穗机构,能够根据行距需要调整摘穗单体之间的间距以适应不同行距对行摘穗需求。 论文的主要研究内容与结论如下： (1)梳脱式玉米摘穗机构采用单体组合方式,通过调节单体机构之间的间距来适应不同行距的玉米摘穗需求。通过分析得到在玉米果穗对称受力情况下,梳齿杆的摘穗能力与两梳齿杆之间的间隙有关；在单侧受力情况下,摘穗能力与玉米果穗的生长状态有关,并且摘落后玉米果穗会产生翻转。对摘穗机构进行了运动分析,得到梳脱式玉米摘穗的适宜工作条件为梳摘速度比λ大于1。 (2)对玉米植株的力学特性进行了试验研究。田间果穗摘取试验表明,梳脱摘穗过程中不会出现玉米植株连根拔起的现象。茎秆拉伸试验表明,结穗位下方的茎秆拉伸力大于果穗摘取力,大于结穗位处茎秆的拉伸力,说明梳脱摘穗时,茎秆容易在结穗位处发生折断,造成梳脱摘穗过程中杂质的产生。 (3)对梳脱式玉米摘穗单体机构的关键部件进行设计。通过对梳脱摘穗过程的分析,确定了梳脱滚筒的主要参数。通过玉米果穗的受力分析确定了梳齿杆安装座主要结构尺寸。为了实现梳齿杆将玉米果穗向后抛送的功能,对梳齿杆摘穗过程进行分析,确定了梳齿杆圆弧半径的范围。确定了梳脱滚筒轴安装高度以避免工作时出现果穗损失。 (4)对试制完成的梳脱式玉米摘穗机构单体进行了台架试验。通过正交试验确定了梳脱式摘穗机构转速、梳齿杆圆弧半径、梳脱滚筒轴与果穗大端间距的最佳参数：梳脱滚筒轴转速为110r/min,梳齿杆圆弧半径为240mm,梳脱滚筒轴与果穗大端间距为100mm。 (5)为了避免梳齿杆将玉米植株推倒造成损失,设计了分禾杆,并在ADAMS中进行了仿真分析。仿真结果表明,分禾杆能够有效地将茎秆向两梳齿杆的中间聚拢,保证梳脱摘穗过程的顺利进行。为了避免梳脱摘穗机构工作时发生堵塞,设计了被动防堵机构。 (6)在完成梳脱式玉米摘穗机构和辅助机构的试制加工后,进行了田间试验。梳脱滚筒转速和前进速度试验表明,梳脱式玉米摘穗机构工作时对果穗的损伤较小,籽粒破碎率小于0.21%,落地籽粒损失率小于0.93%。对于果穗损失而言,当转速为200r/min,前进速度为1.08m/s时工作效果较好。功耗试验表明,玉米梳脱摘穗的平均功耗为2.08kW,与卧辊式摘穗机构作业功耗相比,作业功耗显著降低。
【关键词】：收获 摘穗 梳脱 玉米 试验
【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S225.51
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第一章 绪论12-28
• 1.1 玉米生产现状12-13
• 1.2 玉米种植模式13-14
• 1.3 玉米机械化收获现状14-15
• 1.4 玉米摘穗机构现状15-21
• 1.5 收获机行距适应性研究现状21-25
• 1.6 研究内容与方法25-26
• 1.7 本章小结26-28
• 第二章 玉米梳脱摘穗方案设计28-40
• 2.1 设计思路28-29
• 2.2 总体方案与工作原理29-31
• 2.3 玉米梳脱摘穗过程分析31-39
• 2.4 本章小结39-40
• 第三章 玉米植株力学特性研究40-52
• 3.1 玉米果穗田间摘取试验40-43
• 3.2 玉米根茬起拔试验43-48
• 3.3 玉米茎秆拉伸试验48-50
• 3.4 拉伸力与摘取力比较50
• 3.5 本章小结50-52
• 第四章 梳脱摘穗单体机构设计与试验52-76
• 4.1 关键参数设计52-60
• 4.2 梳脱摘穗单体机构台架试验60-74
• 4.3 本章小结74-76
• 第五章 玉米梳脱摘穗辅助机构设计76-88
• 5.1 分禾杆76-84
• 5.2 防堵机构设计84-86
• 5.3 本章小结86-88
• 第六章 田间试验88-96
• 6.1 试验设备与试验条件88-90
• 6.2 梳脱滚筒转速与前进速度试验90-93
• 6.3 功耗试验93-94
• 6.4 本章小结94-96
• 第七章 结论与建议96-100
• 7.1 主要结论及创新点96-97
• 7.2 研究建议97-100
• 参考文献100-106
• 致谢106-108
• 作者简介108

【参考文献】

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本文编号：362684