4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置研制.pdf

1、玉米籽粒收獲與秸稈還田并行的作業(yè)模式與免耕播種相結(jié)合對(duì)土壤保護(hù)具有重大意義，本文針對(duì)黑龍江地域特征，設(shè)計(jì)了連接于黑龍省農(nóng)機(jī)研究院自主研制的4YZ-8型玉米籽粒聯(lián)合收獲機(jī)使用的脫出物粉碎拋撒裝置。采用理論分析與虛擬樣機(jī)技術(shù)結(jié)合的方法對(duì)裝置及秸稈粉碎還田技術(shù)開展研究，并通過(guò)試驗(yàn)臺(tái)試驗(yàn)對(duì)裝置進(jìn)行工作參數(shù)優(yōu)化，選取較優(yōu)工作參數(shù)組合對(duì)裝置進(jìn)行田間性能測(cè)試。完成的主要工作內(nèi)容及研究成果如下:
　　(1)根據(jù)玉米籽粒收獲與秸稈還田并行的作業(yè)模式

2、，并結(jié)合4YZ-8型玉米籽粒聯(lián)合收割機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置的設(shè)計(jì)要求，確定裝置整體結(jié)構(gòu)。
　　(2)根據(jù)所提出的設(shè)計(jì)要求，對(duì)粉碎工作室進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)一代樣機(jī)的性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)缺陷，對(duì)其進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計(jì)，從而克服堵塞現(xiàn)象;以提高裝置粉碎質(zhì)量、運(yùn)行平穩(wěn)性與拋撒均勻度為原則，對(duì)刀輥轉(zhuǎn)子進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，確定其對(duì)稱交錯(cuò)排列方式，并通過(guò)動(dòng)平衡理論檢驗(yàn);通過(guò)理論分析對(duì)動(dòng)刀、定刀組、拋撒檔板組與連接機(jī)構(gòu)等進(jìn)行

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在滿足裝置使用功能的前提下，達(dá)到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)的目的。
　　(3)對(duì)定刀片進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，求解出等效應(yīng)力云圖與等效位移云圖，證明定刀結(jié)構(gòu)滿足使用強(qiáng)度要求。對(duì)裝置外殼體進(jìn)行模態(tài)分析，得到前6階模態(tài)振型圖及固有頻率，從而避免共振現(xiàn)象發(fā)生。
　　(4)對(duì)4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置進(jìn)行整套的三維建模與裝配，再達(dá)到整機(jī)無(wú)干涉條件下，對(duì)裝置進(jìn)行了全套詳細(xì)工程圖紙轉(zhuǎn)換，并監(jiān)督加工生產(chǎn)三臺(tái)樣機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)

4、研究與工作性能測(cè)試。
　　(5)以粉碎長(zhǎng)度合格率、功率消耗為指標(biāo)，以動(dòng)刀線速度、刀片厚度、動(dòng)定刀重疊量為試驗(yàn)因素，通過(guò)單因素預(yù)備性試驗(yàn)，確定各試驗(yàn)因素對(duì)各性能指標(biāo)的影響規(guī)律，得到各試驗(yàn)因素的取值范圍。采用中心復(fù)合表面組合設(shè)計(jì)方法，對(duì)4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置進(jìn)行多因素交互性試驗(yàn)，利用Design-expert軟件平臺(tái)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，得到可靠回歸數(shù)學(xué)模型，通過(guò)響應(yīng)曲面法，分析得到因素間交互作用對(duì)裝置工作性能

5、指標(biāo)的影響規(guī)律。
　　(6)利用遺傳算法NSGA-Ⅱ進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化處理，以粉碎長(zhǎng)度合格率、功率消耗為評(píng)價(jià)指標(biāo)，得出4YZ-8型玉米籽粒聯(lián)合收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置的較優(yōu)工作參數(shù)組合:動(dòng)刀線速度為47.61 m/s、刀片厚度為5.8 mm、動(dòng)定刀重疊量30 mm，該組合對(duì)應(yīng)的粉碎長(zhǎng)度合格率為87.72％，功率消耗為6.21 kW。對(duì)4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置較優(yōu)工作參數(shù)驗(yàn)證，結(jié)果表明:平均粉碎長(zhǎng)度合格率為86.55％