割前摘脱稻（麦）联合收割机振动输送装置研究

摘要

东北农业大学蒋亦元院士成功发明了4ZTL-1800型自走式割前摘脱稻(麦)联合收割机，该机改变了英国发明的摘脱台落粒损失高、难以在其后设置切割搂集禾秆装置的缺点。该机采用了气流吸运，在较宽作业速度范围内作业时，落粒损失较低，并可在摘脱的同时实现禾秆的切割、搂集成铺，实现真正意义上的联合收获。但气流输送也有其不足，气流对脱出物的输送作用不如机械作用确切有力。为了解决该机气流吸运管路输送过程不稳定，容易造成籽粒在吸运管路中堵塞堆积问题，本研究中采用了振动输送装置来解决上述出现的问题。具体研究如下： 1．依据机械振动理论和籽粒在振动输送装置的运动状态分析，确定影响籽粒在吸运管路中运动的主要影响因素为振动输送装置的底板倾斜角度、振动频率和振幅，并根据气力输送理论对籽粒在吸运管路中的各种运动状态进行了分析。 2．根据上述理论分析结果，设计出符合要求的振动输送装置试验台以及样机上的动力结合脱离装置，并用Pro/E软件完成了全部零件图和装配图的设计，为后面的试验研究和样机的实际生产都提供了直观和全面的保证。 3．进行试验研究。首先对振动输送装置试验台的气流吸运管路流场进行测试，结果表明由于底板上气流速度偏低以及底板和籽粒之间摩擦作用、籽粒和籽粒之间的相互牵扯作用，使籽粒沉积在底板上，造成了籽粒堵塞。采用振动输送装置目的是把沉积在底板上的籽粒抛起，籽粒被抛起后不但与气流作用力加大，而且籽粒和底板之间的摩擦力以及籽粒与籽粒之间的相互牵扯作用减弱，从而解决籽粒在吸运管路底板上的堵塞问题。通过单因素和多因素试验，对影响输送效果的底板倾斜角度、谷层厚度、振动频率、振幅等因素进行了试验研究，综合评价了各因素对指标的影响。在保证输送效果指标最优，并尽量减小振动对机器不良影响，同时保证籽粒不发生下滑，底板倾斜角度要小于10°，振动频率选取350rpm，振幅采用25mm。 4．在上述理论分析和试验研究的基础上通过高速摄像技术对籽粒在振动输送装置试验台的运动情况进行了测量、观察和分析。测量的结果表明，确定了振动输送装置对籽粒的实际作用，即当沉积在底板上籽粒贴在底板上缓慢运动时，振动输送装置与籽粒发生作用，籽粒被抛起，并受到气流悬浮作用而迅速升起，因此被顺利地吸运输送。高速摄像试验结果证明，振动输送装置对沉积在底板上籽粒输送效果十分明显。 本文通过上述理论分析、试验研究和高速摄像观察分析，对割前摘脱稻(麦)联合收割机振动输送装置的进行了系统的研究，结果表明采用振动输送装置能够较好的解决籽粒在吸运管路中的堵塞问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

1前言

1.1课题研究的目的和意义

1.2国内外研究动态及趋势

1.3研究的主要内容和方法

2振动输送装置的理论分析

2.1振动系统的理论概述

2.1.1振动系统的基本概念

2.1.2振动系统的类型

2.2振动系统机构的运动

2.3振动输送装置底板上籽粒的运动

2.4籽粒体在水平管路内的悬浮

2.5本章小结

3振动输送装置试验台虚拟设计制造与分析

3.1 PRO/ENGINEER系统概述

3.1.1 PRO/E的主要特性

3.1.2 PRO/E的主要功能模块

3.2振动输送装置的结构设计

3.2.1简谐振动机构设计

3.2.2传动系统设计

3.2.3动力结合脱离装置设计

3.3本章小结

4振动输送装置的试验研究

4.1振动输送装置流场

4.1.1试验设备与方法

4.1.2试验数据及其结果分析

4.2振动输送装置试验台及其试验参数选择

4.2.1试验台的简介

4.2.2试验相关仪器

4.2.3试验参数选择

4.3单因素试验

4.3.1不同底板倾斜角度下输送试验

4.3.2不同谷层厚度下输送试验

4.3.3不同振动频率输送试验

4.3.4不同振幅下输送试验

4.4多因素试验

4.4.1试验方案

4.4.2两因素效应分析

4.5本章小结

5籽粒运动规律的高速摄像观察分析

5.1高速摄像简介

5.2图像处理的误差分析

5.2.1点坐标输入精度分析

5.2.2基准点的输入误差对其它点坐标测量精度的影响

5.2.3单次测量点坐标极限误差的估计

5.2.4速度计算误差估计

5.2.5判读处理间隔

5.2.6高速摄像系统的动态数据计算

5.3高速摄像系统及其试验条件

5.3.1高速摄像系统

5.3.2试验条件

5.4高速摄像判读分析

5.4.1图像处理

5.4.2数据处理

5.5籽粒运动判读分析

5.5.1籽粒运动轨迹判读

5.5.2籽粒运动速度判读

5.6本章小结

6结论与展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文