4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置研制.pdf

1、玉米籽粒收獲與秸稈還田并行的作業(yè)模式與免耕播種相結(jié)合對土壤保護(hù)具有重大意義，本文針對黑龍江地域特征，設(shè)計了連接于黑龍省農(nóng)機(jī)研究院自主研制的4YZ-8型玉米籽粒聯(lián)合收獲機(jī)使用的脫出物粉碎拋撒裝置。采用理論分析與虛擬樣機(jī)技術(shù)結(jié)合的方法對裝置及秸稈粉碎還田技術(shù)開展研究，并通過試驗(yàn)臺試驗(yàn)對裝置進(jìn)行工作參數(shù)優(yōu)化，選取較優(yōu)工作參數(shù)組合對裝置進(jìn)行田間性能測試。完成的主要工作內(nèi)容及研究成果如下:
　　(1)根據(jù)玉米籽粒收獲與秸稈還田并行的作業(yè)模式

2、，并結(jié)合4YZ-8型玉米籽粒聯(lián)合收割機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置的設(shè)計要求，確定裝置整體結(jié)構(gòu)。
　　(2)根據(jù)所提出的設(shè)計要求，對粉碎工作室進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，通過一代樣機(jī)的性能測試發(fā)現(xiàn)缺陷，對其進(jìn)行合理規(guī)劃設(shè)計，從而克服堵塞現(xiàn)象;以提高裝置粉碎質(zhì)量、運(yùn)行平穩(wěn)性與拋撒均勻度為原則，對刀輥轉(zhuǎn)子進(jìn)行設(shè)計研究，確定其對稱交錯排列方式，并通過動平衡理論檢驗(yàn);通過理論分析對動刀、定刀組、拋撒檔板組與連接機(jī)構(gòu)等進(jìn)行

3、結(jié)構(gòu)設(shè)計，在滿足裝置使用功能的前提下，達(dá)到結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)的目的。
　　(3)對定刀片進(jìn)行有限元靜力學(xué)分析，求解出等效應(yīng)力云圖與等效位移云圖，證明定刀結(jié)構(gòu)滿足使用強(qiáng)度要求。對裝置外殼體進(jìn)行模態(tài)分析，得到前6階模態(tài)振型圖及固有頻率，從而避免共振現(xiàn)象發(fā)生。
　　(4)對4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置進(jìn)行整套的三維建模與裝配，再達(dá)到整機(jī)無干涉條件下，對裝置進(jìn)行了全套詳細(xì)工程圖紙轉(zhuǎn)換，并監(jiān)督加工生產(chǎn)三臺樣機(jī)，進(jìn)行試驗(yàn)

4、研究與工作性能測試。
　　(5)以粉碎長度合格率、功率消耗為指標(biāo)，以動刀線速度、刀片厚度、動定刀重疊量為試驗(yàn)因素，通過單因素預(yù)備性試驗(yàn)，確定各試驗(yàn)因素對各性能指標(biāo)的影響規(guī)律，得到各試驗(yàn)因素的取值范圍。采用中心復(fù)合表面組合設(shè)計方法，對4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置進(jìn)行多因素交互性試驗(yàn)，利用Design-expert軟件平臺對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，得到可靠回歸數(shù)學(xué)模型，通過響應(yīng)曲面法，分析得到因素間交互作用對裝置工作性能

5、指標(biāo)的影響規(guī)律。
　　(6)利用遺傳算法NSGA-Ⅱ進(jìn)行數(shù)據(jù)優(yōu)化處理，以粉碎長度合格率、功率消耗為評價指標(biāo)，得出4YZ-8型玉米籽粒聯(lián)合收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置的較優(yōu)工作參數(shù)組合:動刀線速度為47.61 m/s、刀片厚度為5.8 mm、動定刀重疊量30 mm，該組合對應(yīng)的粉碎長度合格率為87.72％，功率消耗為6.21 kW。對4YZ-8型玉米籽粒收獲機(jī)脫出物粉碎拋撒裝置較優(yōu)工作參數(shù)驗(yàn)證，結(jié)果表明:平均粉碎長度合格率為86.55％