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青饲料收获打捆包膜一体机关键装置的研制与试验

刘晓  
【摘要】:本论文在调研国内外研究现状基础上,针对目前青贮收获、打捆、包膜分开作业,喂入装置易堵塞,抛送性能弱,自动化程度低等问题,研制一种青饲料打捆包膜一体机。主要研究内容如下:(1)确定整机的设计方案。搜集青贮打捆包膜一体机的有关数据与资料,针对我国青贮玉米种植模式以及收获工作的实际需求,通过理论计算与三维建模,制定青饲料收获打捆包膜一体化的总体设计方案。(2)青饲料收获打捆包膜一体机关键部件的设计。割台采用锯齿圆盘型回转式结构,设计梳齿板以避免秸秆缠绕在输送滚筒与拨齿上影响割台正常作业,碾压喂入装置为4辊机构,在强制喂入的过程中将秸秆夹持压紧,保证切割质量;铡切抛送装置的刀盘为轮刀式,抛扔叶片在刀盘上轴向对称分布,动刀片径向等角度分布并位于两个抛扔叶片中间;设计反转磨刀系统,砂轮由油缸控制,实现了在线自动磨刀;打捆装置为液压与机械传动相结合,利于打捆装置的自动控制,压捆室采用闭环卷捆链杆压捆系统,实现圆草捆密度可调,网绳机构采用网绳同步缠绕技术,提高圆草捆成捆质量;包膜装置电控系统采用压力传感器与打捆装置协同配合,实现打捆后自动包膜;机器的驱动底盘为静液压驱动系统,便于一定范围内的无级变速与自动控制;整车监控系统便于实时观察机器的作业状态。(3)铡切抛送装置的仿真模拟与优化。使用CFD软件对不同参数(抛扔叶片数、转速)组合进行数值模拟,得到抛送装置内部气-固流场模型的特征,并在此基础上对抛扔叶片数、转速进行优化,确定最佳转速为1300 r/min与抛扔叶片数量为12。(4)样机试制与试验。在山东一能重工有限公司进行样机的试制,并进行了铡切抛送性能试验与包膜性能试验。结果表明,碎秸秆长度相对累积质量分布符合对数正态关系,标准草长率95%,主要指标符合青贮工艺与样机试制要求。


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