齒帶式油菜撿拾收獲機(jī)設(shè)計(jì)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(zhǎng)江流域越冬油菜區(qū)生產(chǎn)的現(xiàn)狀、特點(diǎn)，論述了分段收獲與聯(lián)合收獲各自的優(yōu)缺點(diǎn)，指出分段收獲對(duì)我國油菜機(jī)械化收獲的優(yōu)越性和適應(yīng)性。文章通過試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試了不同切割速度下的油菜莖稈的切割力、測(cè)試了三個(gè)品種的油菜角果的抗裂性。通過三個(gè)品種的小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)，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(yàn)和經(jīng)過本人的試驗(yàn)觀察，總結(jié)出油菜不同收獲方式的收

2、獲時(shí)機(jī)判斷的水分檢測(cè)法和感觀判別法。文章對(duì)齒帶式撿拾收獲機(jī)撿拾器做了運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)研究分析，得到撿拾彈齒的運(yùn)動(dòng)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(jìn)行了齒帶式撿拾器的結(jié)構(gòu)分析和被撿拾物料運(yùn)動(dòng)分析，得到撿拾阻力的求解公式。進(jìn)行了撿拾器參數(shù)的試驗(yàn)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(jìn)行了分段收獲油菜脫粒、清選參數(shù)的試驗(yàn)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(yàn)和優(yōu)化的參

3、數(shù)，對(duì)撿拾器、脫粒清選部件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，研發(fā)了4SJ-1.8自走式撿拾收獲機(jī)，并通過試驗(yàn)和法定檢測(cè)，性能和實(shí)際作業(yè)效果良好。
　　 通過分析、試驗(yàn)、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(duì)比試驗(yàn)及分析得出分段收獲的損失率低，實(shí)獲產(chǎn)量高，產(chǎn)量增加的幅度因?qū)嶒?yàn)條件不同而變化。同時(shí)二次收獲具有對(duì)作物狀態(tài)適應(yīng)性強(qiáng)，適收期長(zhǎng)，便于籽粒儲(chǔ)藏、秸稈還田、更早騰地（提早3-5天）等諸多優(yōu)勢(shì)，其缺點(diǎn)是機(jī)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(yàn)研究和借鑒別人的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)提出我國長(zhǎng)江流域輪作油菜聯(lián)合收獲和分段收獲的收獲時(shí)機(jī)的感觀判斷和檢測(cè)判斷方法。
　　 3.對(duì)油菜分段收獲撿拾收獲機(jī)的撿拾器進(jìn)行了撿拾作業(yè)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，得到撿拾彈齒的運(yùn)動(dòng)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(shí)際應(yīng)用條件，給出確定傾角γ、速比λ具體數(shù)值時(shí)的參考公式:tgγ=ctgβ-e/sinβ和λ≥1/cosγ。
　

5、　 4.通過撿拾點(diǎn)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(diǎn)位置變化而變化的。
　　 5.分析了影響油菜機(jī)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(duì)回歸方程的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。
　　 6.對(duì)我國長(zhǎng)江流域油菜進(jìn)行分段收獲脫粒清選試驗(yàn)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(dòng)篩曲柄轉(zhuǎn)速260r/min、離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速860r/min、離心風(fēng)機(jī)傾角15°;由模糊綜合評(píng)價(jià)值的極差分析可得因素的主次排序?yàn)殡x心風(fēng)機(jī)傾角、振動(dòng)篩曲柄轉(zhuǎn)速、振動(dòng)篩形式、離心風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
　　 8.喂入量、滾筒轉(zhuǎn)速對(duì)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(yùn)動(dòng)學(xué)分析結(jié)論、撿拾器參數(shù)試驗(yàn)、脫粒、清選的結(jié)果對(duì)撿拾器、脫粒滾筒、振動(dòng)篩型式與組合進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)后的樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)并經(jīng)過法定機(jī)構(gòu)檢測(cè)，與改進(jìn)前相比，撿拾臺(tái)的損失率由原來的2.96％降低到2％，機(jī)體損失由改進(jìn)前的2.36％（室內(nèi)試驗(yàn)脫離和清選試驗(yàn)平均值）下降到1.2％。
　　 文章的創(chuàng)新點(diǎn)和突出貢獻(xiàn)在于:
　　 1.分段收獲與聯(lián)合收獲模擬實(shí)驗(yàn)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(yàn)和本人的試驗(yàn)觀察，得出不同收獲方式油菜收獲最佳時(shí)機(jī)的感觀判斷法和水分檢測(cè)判斷法。
　　 2.根據(jù)撿拾器的運(yùn)動(dòng)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(duì)于齒帶式撿拾器的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)作用。
　　 3.分析了影響油菜機(jī)械化撿拾損失率的主要因素:機(jī)組前進(jìn)速度、輸送帶速和輸送傾角三個(gè)因素，并得出了三個(gè)因

9、素對(duì)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(duì)我國長(zhǎng)江流域油菜進(jìn)行分段收獲脫粒清選試驗(yàn)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(yàn)?zāi)：C合評(píng)價(jià)值的極差分析，得到綜合考慮清選損失率和含雜率