齒帶式油菜撿拾收獲機設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、本文從保障我國食用植物油供給的高度，論述了發(fā)展油菜生產(chǎn)的重要意義;分析了我國油菜主產(chǎn)區(qū)——長江流域越冬油菜區(qū)生產(chǎn)的現(xiàn)狀、特點，論述了分段收獲與聯(lián)合收獲各自的優(yōu)缺點，指出分段收獲對我國油菜機械化收獲的優(yōu)越性和適應(yīng)性。文章通過試驗臺測試了不同切割速度下的油菜莖稈的切割力、測試了三個品種的油菜角果的抗裂性。通過三個品種的小區(qū)對比試驗，分析比較了一次收獲與二次收獲損失率與產(chǎn)量。在學(xué)習(xí)國內(nèi)外有關(guān)經(jīng)驗和經(jīng)過本人的試驗觀察，總結(jié)出油菜不同收獲方式的收

2、獲時機判斷的水分檢測法和感觀判別法。文章對齒帶式撿拾收獲機撿拾器做了運動學(xué)及動力學(xué)研究分析，得到撿拾彈齒的運動軌跡方程、速度方程，得到撿拾器傾角γ、速比λ的求解公式，進行了齒帶式撿拾器的結(jié)構(gòu)分析和被撿拾物料運動分析，得到撿拾阻力的求解公式。進行了撿拾器參數(shù)的試驗研究，得到輸送帶速等參數(shù)與損失率的影響關(guān)系和優(yōu)化組合參數(shù)。進行了分段收獲油菜脫粒、清選參數(shù)的試驗研究，得到滾筒型式、轉(zhuǎn)速等參數(shù)與損失率的影響關(guān)系和優(yōu)化組合參數(shù)。根據(jù)試驗和優(yōu)化的參

3、數(shù)，對撿拾器、脫粒清選部件進行優(yōu)化設(shè)計，研發(fā)了4SJ-1.8自走式撿拾收獲機，并通過試驗和法定檢測，性能和實際作業(yè)效果良好。
　　 通過分析、試驗、研究，得到以下結(jié)論:
　　 1.兩次分段收獲和聯(lián)合收獲兩種收獲方式的對比試驗及分析得出分段收獲的損失率低，實獲產(chǎn)量高，產(chǎn)量增加的幅度因?qū)嶒灄l件不同而變化。同時二次收獲具有對作物狀態(tài)適應(yīng)性強，適收期長，便于籽粒儲藏、秸稈還田、更早騰地（提早3-5天）等諸多優(yōu)勢，其缺點是機器兩次

4、下地，直接作業(yè)成本高于聯(lián)合收獲。
　　 2.通過試驗研究和借鑒別人的經(jīng)驗，總結(jié)提出我國長江流域輪作油菜聯(lián)合收獲和分段收獲的收獲時機的感觀判斷和檢測判斷方法。
　　 3.對油菜分段收獲撿拾收獲機的撿拾器進行了撿拾作業(yè)運動學(xué)分析，得到撿拾彈齒的運動軌跡方程、速度方程，得到撿拾器傾角γ、速比λ的求解公式，并根據(jù)實際應(yīng)用條件，給出確定傾角γ、速比λ具體數(shù)值時的參考公式:tgγ=ctgβ-e/sinβ和λ≥1/cosγ。
　

5、　 4.通過撿拾點彈齒的受力分析，得到撿拾阻力的大小和方向是隨著撿拾點位置變化而變化的。
　　 5.分析了影響油菜機械化撿拾損失率的主要因素。利用有約束非線性優(yōu)化理論對回歸方程的設(shè)計參數(shù)進行優(yōu)化。
　　 6.對我國長江流域油菜進行分段收獲脫粒清選試驗研究，得到夾帶損失最小的優(yōu)選組合為喂入量1.6kg/s、滾筒轉(zhuǎn)速750r/min、脫粒間隙15mm、釘齒6排，影響脫粒分離夾帶損失率的主次因素為滾筒形式、喂入量、脫粒間隙和

6、滾筒轉(zhuǎn)速。
　　 7.綜合考慮清選損失率和含雜率最小的優(yōu)選組合為A2B1C2D1，即沖孔篩(φ)8mm篩孔、振動篩曲柄轉(zhuǎn)速260r/min、離心風(fēng)機轉(zhuǎn)速860r/min、離心風(fēng)機傾角15°;由模糊綜合評價值的極差分析可得因素的主次排序為離心風(fēng)機傾角、振動篩曲柄轉(zhuǎn)速、振動篩形式、離心風(fēng)機轉(zhuǎn)速。
　　 8.喂入量、滾筒轉(zhuǎn)速對功耗變化影響不顯著，其主要原因是油菜莖稈經(jīng)過幾天的晾曬，含水率很低，易碎。
　　 9.依據(jù)撿拾

7、器運動學(xué)分析結(jié)論、撿拾器參數(shù)試驗、脫粒、清選的結(jié)果對撿拾器、脫粒滾筒、振動篩型式與組合進行優(yōu)化設(shè)計，改進后的樣機進行試驗并經(jīng)過法定機構(gòu)檢測，與改進前相比，撿拾臺的損失率由原來的2.96％降低到2％，機體損失由改進前的2.36％（室內(nèi)試驗脫離和清選試驗平均值）下降到1.2％。
　　 文章的創(chuàng)新點和突出貢獻在于:
　　 1.分段收獲與聯(lián)合收獲模擬實驗表明，分段收獲的損失率、產(chǎn)量、適應(yīng)性比聯(lián)合收獲好，這是分段收獲在我國具有推廣

8、前景的證明。通過總結(jié)前人經(jīng)驗和本人的試驗觀察，得出不同收獲方式油菜收獲最佳時機的感觀判斷法和水分檢測判斷法。
　　 2.根據(jù)撿拾器的運動學(xué)分析并依據(jù)提高作業(yè)效率的原則，得出:tgγ≤ctgβ-e/sinβλ≥1/cosγ
　　 此兩公式可以作為撿拾器參數(shù)選擇的參考公式，對于齒帶式撿拾器的設(shè)計具有指導(dǎo)作用。
　　 3.分析了影響油菜機械化撿拾損失率的主要因素:機組前進速度、輸送帶速和輸送傾角三個因素，并得出了三個因

9、素對損失率影響的回歸方程的數(shù)學(xué)模型為:Y=2.96-0.35X1-0.011X2-0.01X3+0.38X1X2+0.63X1X3-0.6X2X3+0.84X12+0.97X22+0.62X32。
　　 4.對我國長江流域油菜進行分段收獲脫粒清選試驗和研究，得到夾帶損失最小的優(yōu)選組合為:喂入量1.6kg/s、滾筒轉(zhuǎn)速750r/min、脫粒間隙15mm、釘齒6排。通過清選試驗?zāi)：C合評價值的極差分析，得到綜合考慮清選損失率和含雜率