梳齿式采棉机籽棉清理装置的设计与性能试验

籽棉清理装置是梳齿式采棉机的关键部件之一,针对目前梳齿式采棉机工作性能不稳定,清杂后籽棉含杂率高等问题,设计了一种与梳齿式采棉机配套使用的籽棉清理装置,分析了该装置的结构和工作原理,进行了参数优选的田间性能试验,得出影响籽棉清理装置性能指标的主次因素为:锯齿辊转速刷棉辊转速刺钉辊转速2刺钉辊转速1,各参数最优组合为:刺钉辊1转速393 r/min,刺钉辊2转速365 r/min,锯齿辊转速328 r/min,刷棉辊转速668 r/min,在此条件下籽棉含杂率降低至12.8%。     

谷子半喂入脱粒装置试验

利用谷子半喂入脱粒装置试验台,以脱不净率为指标进行了滚筒转速的单因素试验;以滚筒碾压段接料籽粒质量分数和杂余籽粒率为指标,进行了碾压辊状态的对比试验。在此基础上,以脱粒损失率、含杂率和杂余籽粒率为指标,进行了滚筒转速、脱粒间隙、凹板筛条间隙的正交试验和回归试验,优化得到该半喂入脱粒装置的最优参数组合。在试验条件下,当碾压辊可转动、滚筒转速为620 r/min、脱粒间隙为12.5 mm、凹板筛条间隙为9 mm时,脱粒损失率和含杂率分别达到0.91%和10.91%。     

微型谷物联合收割机清选系统试验

以微型谷物联合收割机清选系统为研究对象,以二级扬谷器转速、吸杂风机转速为试验因素,以籽粒清洁率、清选损失率、籽粒破碎率为试验指标进行了清选性能回归试验,建立了籽粒清洁率和清选损失率回归数学模型。利用加权优化法进行参数优化,得到较优运动参数组合为:二级扬谷器、吸杂风机转速分别为1 177r/min、2 948 r/min。在优化参数下,进行了优化结果验证试验以及清选系统对喂入量和物料状态的适应性试验。试验结果可为微型谷物联合收割机清选系统的设计提供依据。     

免割收获的双行小麦脱粒装置试验

以脱粒总损失率为指标,利用双行小麦脱粒装置试验台,对滚筒转速、齿板厚度和杆齿高度比分别进行单因素试验和对比试验,初步确定了滚筒转速、齿板厚度和杆齿高度比。在此基础上,以脱粒总损失率、含杂率和断穗率为指标,以滚筒转速、脱粒齿排的数量、出口脱粒间隙为试验因素进行了正交试验和回归试验,得到了脱粒装置的最佳参数组合。当滚筒转速为900 r/min、出口脱粒间隙为20 mm、脱粒齿为8排、齿板厚度和杆齿高度比为9∶41、脱粒滚筒长度为650 mm时,脱粒总损失率为4.53%、含杂率为17.39%。     

结构和运动参数对微型联合收割机清选性能的影响

以微型联合收割机用旋风分离器型清选系统为研究对象,运用回归分析的方法建立了该清选系统的数学模型,优化确定了其最佳结构和运动参数,分析了各参数对籽粒清洁率和清选损失率的影响,并进行了该清选系统对喂入量和含杂率的适应性试验研究.结果表明,吸杂风机和扬谷轮转速对籽粒清洁率影响较大,而对清选损失率影响较小,筒深和吸杂管长度对清选损失率有较大影响,而对籽粒清洁率影响较小,在最佳参数下,清选系统的适应性较好.     

吸杂口偏置型旋风分离装置的小麦清选试验

针对小麦清选中吸杂风机转速过高的问题,对旋风分离装置进行了吸杂口偏置的试验研究。通过自行设计吸杂口偏置型旋风分离装置试验台,对旋风分离筒的吸杂口偏移位置进行试验研究,得到了清选效果较优的偏置吸杂口旋转角度和吸杂口偏移距离;选取吸杂风机转速、扬谷器转速、吸杂口直径和出粮口直径作为试验因素,籽粒清洁率和清选损失率为试验指标,通过正交试验确定因素影响主次和最佳水平组合,通过回归试验建立回归数学模型,利用主目标优化法得到最佳参数组合,即较优结构运动参数,为吸杂口偏置型配置到微型小麦联合收获机提供依据。     

多风道清选装置复脱清选试验与参数优化

针对小麦联合收获机多风道清选装置中,复脱引起的清选负荷与二次复脱搅龙含杂率较高所导致的清选性能下降问题,通过台架试验,以复脱搅龙脱出物总质量中籽粒、茎秆和杂余等3种脱出物的质量分数作为试验指标,选取多风道清选装置复脱部分对清选性能影响较大的喂入量、风门开度、风机转速及上、下导风板角度为试验因素,利用Box-Benhnken中心组合设计方法,进行五因素三水平响应面试验,运用Design-Expert软件对试验结果进行响应曲面分析,研究各因素对试验指标的影响规律,并创建了相关数学模型.由试验得到风门开度及上、下导风板角度对3种脱出物质量分数影响较大.通过多目标优化,得到最佳匹配参数.在最佳匹配参数组合下,3种脱出物质量分数的试验验证结果分别为89.90％、2.51％和7.50％,表明多风道清选装置二次复脱搅龙中恰当的成分质量分数能够适应清选性能需求.     

旋风分离清选系统阻力特性及工况的试验研究

以清选系统(吸杂管道和旋风分离筒)代替风机性能试验台的阻力调节板,通过调节风机的转速检测了旋风清选系统的阻力特性,研究了系统正常工作时的气流状态(即吸杂风机工况点).分析了吸杂风机转速、系统阻力、喂入量变化时对清选系统工作状态的影响以及对吸杂风机的性能要求,为清选系统的改进、配套风机的参数选择和推广应用提供了试验依据.     

新型谷物输送-分离-清选复合装置

针对小型谷物联合收获机清选系统体积庞大和振动强烈等问题,研制出一种用于谷物脱出物输送、分离和清选的复合装置。该装置融合了螺旋输送、筛孔分离和气流清选等功能,体积小、振动弱,可实现谷物脱出物在输送过程中有效分离茎秆,清选装置的清选能力得到提升。通过室内试验,得出复合装置最优工作参数。在最优参数下,复合装置的籽粒破碎率为0.27%,清选损失率为0.18%,夹带损失率为0.45%,清洁率高于98%,清选能力可达977.4 kg/h。     

免割收获的锥形扶持脱粒装置试验

利用锥形水稻扶持脱粒装置试验台,以脱粒总损失率和含杂率为指标,以滚筒转速、挡籽板高度和齿迹距为试验因素,进行单因素和因素对比试验;以杆齿齿高、入口脱粒间隙、筛网尺寸和滚筒转速为试验因素,进行正交试验和回归试验。优化得到最佳参数组合,在此条件下脱粒滚筒长度为650 mm 时,脱粒总损失率为2.23％、含杂率为5.29％;脱粒滚筒长度为800 mm时,脱粒总损失率为1.28％、含杂率为6.65％。     

SK-160B炼塑机

上海勤奋机器厂天台分厂最近试制成功一种新颖的小型炼塑设备——SK-160B炼塑机,并已由台州地区科委组织通过鉴定。该设备系双辊筒、滚动轴承结构,采用电加热,辊简直径160mm,辊筒长度320mm,最大辊距4.5mm,前辊筒转速24r/min、后辊筒转速17.8r/min,辊筒电加热装置功率3.6KW,其绝缘电阻>2MQ,主电机功率5.5KW,空运转噪声<80dB,一次投料     

花生联合收获机摘果装置的创新设计

针对花生联合收获机摘果装置中存在的摘净率不高、荚果破碎率高等问题,采用TRIZ理论对摘果装置进行功能分析、因果分析、冲突区域确定、理想解分析和资源分析,确定了摘净率不高和荚果破碎率高的根问题。以提高摘净率为主要目标,建立矛盾矩阵,找出对应的发明原理,提出了增加2个摘果滚筒设计方案;为了降低荚果破碎率,建立了花生摘果装置的物—场模型,提出了增加监测装置的方案。综合分析得出:增加摘果滚筒和摘果间隙调节机构来提高摘净率;加装转速监测装置实时监测摘果滚筒转速,进而降低荚果破碎率,监测装置是创新设计的一个思路,效果有待以后验证。     

物料状态对旋风分离清选系统清选性能的影响

利用自制清选系统试验台,以喂入量和含杂率为试验因素,研究了物料状态对旋风分离清选系统清选性能的影响。试验结果表明,当籽粒喂入量不大于0.20 kg/s和含杂率不大于30%时,清洁率可大于98%,损失率亦不大于0.3%,为微型小麦联合收割机清选系统的设计提供了参考依据。     

基于MBC工具箱的钩尾框辊锻件多目标优化

为研究工艺参数和坯料尺寸对钩尾框成形辊锻件长度、最大辊锻力矩和终锻件填充率的影响,以13B型钩尾框的成形为例,基于Matlab中的MBC工具箱,建立了以坯料长度为局部变量,以轧辊间隙、摩擦因数、坯料温度和轧辊转速为全局变量以及以辊锻件长度、最大辊锻力矩和终锻件填充率为目标函数的数学模型,并进行有限元模拟,最后利用MBC工具箱中的CAGE工具箱对目标函数进行优化,得到了优化组合查阅表和最佳的锻件成形参数组合,即坯料尺寸160 mm×865 mm、轧辊间隙3 mm、摩擦因数0.67、坯料温度1180℃、轧辊转速15 r/min.通过有限元模拟和实际生产验证,证明文中优化方法是可行的,可藉此有效控制精密辊锻件的长度和终锻件的填充率.     

薄膜传输系统导向辊的力学特性分析

为了提高薄膜传输的精度和稳定性,根据导向辊的结构特点,建立了多体组合的有限元模型,分析了导向辊的挠曲变形、模态、谐响应和不平衡激励变形,并对静态时的挠曲变形进行了试验测试。研究结果表明:导向辊的壁厚、辊体长度和轴头长度等是影响导向辊力学特性的主要因素;采用目前企业常用的导向辊结构参数和生产工艺参数,导向辊在薄膜张力、自身重力以及不平衡质量激励下的最大变形值为52.725μm;如果将导向辊筒体的壁厚从4.5mm减小为3.5mm,其他条件不变,虽然会使导向辊结构的最大变形值提高为58.108μm,但临界转速可从8 255.1r/min提高到8 309.94r/min,随动比则可从0.920提高到0.982,从而有利于提高薄膜传输的精度和稳定性。     

锤爪式捡拾粉碎装置的设计与试验

针对传统捡拾装置作业时漏拾率高、捆包含土量大、秸秆捆包里秸秆尺寸大等问题,设计了一种集捡拾、粉碎、滤土于一体的锤爪式捡拾粉碎装置.通过理论分析对装置的相关参数进行了设计,得到了影响其作业效果的主要因素及取值范围.通过Ansys-Workbench对装置进行了模态分析,确定了装置作业的稳定性.以捡拾辊转速、喂入口离地高度、作业速度为试验因素,以捡拾损失率、粉碎长度合格率为试验指标,进行正交试验L_9(3~4),考察试验因素对捡拾粉碎装置工作性能的影响.以最优水平组合进行了验证试验.结果表明:各因素对指标影响的主次顺序为捡拾辊转速、离地高度、作业速度;最优水平组合为捡拾辊转速2 200 r·min~(-1)、离地高度为175 mm、作业速度为4 km·h~(-1);捡拾损失率为0.34%,粉碎长度合格率为98.10%.     

甘蔗联合收割机剥叶装置的性能试验和参数优化

为了确定甘蔗联合收割机剥叶装置主要参数对性能指标的影响规律,利用自制的剥叶装置试验台,采用二次通用旋转组合试验设计方法,以各辊(喂入辊、第1级剥叶辊、第2级剥叶辊、输出辊)转速为试验因素,以甘蔗未剥净率、蔗茎合格率为试验指标,完成了室内物理模拟试验。并对试验数据进行数理统计分析,初步研究了剥叶性能影响机理。试验得到影响剥叶装置性能的最佳参数组合,为甘蔗联合收获机械的设计提供了试验依据。     

含油污泥调质-三相分离减量化工艺方法研究

为实现对含油污泥进行资源回收的同时降低其产生量与最终处置难度,采用调质 三相分离工艺进行减量化处理。研究了破乳剂与絮凝剂种类与用量,加热温度、离心转速与离心时间3个工艺参数对油田清罐底泥和炼厂污水处理厂底泥的减量化效果。实验结果表明,破乳剂与絮凝剂的最佳组合为P-A（1%）+ CPAM（1.5%）,加热温度、离心转速、离心时间分别不低于80 ℃、4 000 r/min和10 min,分离后出泥中的含固率可超过40%。     

玉米秸秆皮瓤叶分离机的设计与试验

针对现有玉米秸秆皮瓤叶分离机存在适应性、生产率和分离率较低等问题,设计了一种结构简单、可靠性高的玉米秸秆皮瓤叶分离机.该机主要由除叶、分展、剥瓤等机构组成,组合笛卡尔坐标系和极坐标方式设计除叶机构,组合切割剥瓤与下抛原理设计剥瓤机构,并利用其试验平台,以影响其分离性能的主要因素为试验因素,分别以除叶率、瓤残留率为评价指标进行正交试验.结果表明:当弹簧线径、喂入辊喂入线速度和除叶辊转速分别为1.4 mm,1 m·s~(-1)和700 r·min~(-1)时,除叶率可以控制在较优范围;当切刀数量、顶板与切刀间隙、剥瓤辊转速和切刀安装角度分别为6把,1.8 mm,780 r·min~(-1)和45°时,瓤残留率可以控制在较优范围.根据以上优化参数进行玉米秸秆皮瓤叶分离机的研制与试验,结果表明:除叶率为97.5%,瓤残留率为2.8%,且外皮完整,瓤粒均匀,满足玉米秸秆皮瓤叶分离机的作业要求.     

双层桨叶搅拌罐内固液混合均匀度研究

为提高工程中双层搅拌罐的搅拌均匀性,使用ANSYS Fluent,通过Euler多相流模型以及标准k-ε 的湍流模型对双层桨叶搅拌罐内固液混合过程进行模拟。分析了不同转速、桨叶的直径和桨叶间距离对搅拌罐内固液混合均匀度影响,并结合罐内速度对固液混合过程进行定量分析。结果表明：当转速低于300 r/min时,搅拌罐内不会出现均匀悬浮,当转速为300、400 r/min时,出现完全离底悬浮,继续增大转速反而降低搅拌效果;当桨叶直径为0.5 D时,搅拌罐内固相分布均匀性好;当桨叶距离为390 mm,J1型桨叶的固相有较好的悬浮,当桨叶距离为440 mm,J2型桨叶的固相有较好的悬浮;当距离大于440 mm时,固相大多沉积在搅拌罐底部;桨叶直径和桨叶数量对 几乎没有影响,转速对 影响较大;在J1型桨叶组合,转速为400 r/min、桨叶距离为390 mm时的 最低;在J2型桨叶组合,当转速为300 r/min、桨叶距离为440 mm时的 最低;转速为300 r/min时J2型桨叶搅拌更好,转速为400 r/min时,J1型桨叶搅拌更好。在最佳参数组合下,搅拌24 s即可达到最好的搅拌效果。