本書從我國油菜生產實際出發(fā),對油菜分段收獲技術和聯(lián)合收獲技術進行了較系統(tǒng)的研究,重點在主要工作部件的結構設計、整機配置和性能參數(shù)優(yōu)化。本書是在匯聚作者及團隊多年來研究結果,總結分析國內外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎上形成的,以期為油菜收獲技術與裝備研發(fā)和推廣應用提供借鑒和參考。本書可作為農業(yè)機械化技術科研和教學參考書,適合于農機化科研、教學以及生產經(jīng)營者、推廣人員、管理人員閱讀。
油菜是我國重要的油料作物,是國產食用植物油的主要來源。菜籽油的油酸含量接近橄欖油,亞油酸和亞麻酸的含量都比較高,屬于優(yōu)質植物油,在我國長江以南廣大區(qū)域頗受喜愛。我國7000多公頃的油菜種植面積約80010分布在長江流域,其中絕大部分與水稻輪作,少部分與棉花、玉米、大豆等旱作作物輪作。油菜生產機械化包括耕、種、管、收4個環(huán)節(jié),但其中用工量最大、機械化難度最大的是收獲環(huán)節(jié),收獲不僅關系到生產效率、生產成本,更直接關系到收獲產量。
基于我國油菜生產的多種作物輪作,特別是水旱輪作的特殊性,油菜收獲機械必須與稻、麥等作物收獲機械兼用,以便于降低用戶的機器購置成本和使用成本,必須在中小機型上實現(xiàn)聯(lián)合收獲和分段收獲,這給油菜收獲機械的研制帶來較大的難度。
本書針對油菜收獲機械化技術進行研究,通過試驗測定了油菜植株的生物學特性、油菜莖稈的物理特性;通過連續(xù)的定點試驗取得大量的試驗數(shù)據(jù),以此為基礎,從收獲產量損失、經(jīng)濟性、適應性等方面分析比較了2種收獲方式的優(yōu)劣,并指出了2種收獲方式選擇的要素;在機械化分段收獲方面重點研究了割曬技術和撿拾脫粒技術,在聯(lián)合收獲方面主要研究了割臺、脫粒分離、風篩選及莖稈切碎等技術。本書的研究重點和目標是圍繞結構和參數(shù)優(yōu)化展開的,在研究方法上,除了采用傳統(tǒng)的試驗研究以外,還采用了現(xiàn)代計算機仿真分析等手段,如在聯(lián)合收獲風篩選的研究中采用了CFD-DEM耦合的仿真技術。
本書作者長期從事油菜生產機械化,特別是油菜收獲機械化技術研究,在梳理、總結多年研究成果的基礎上,以聯(lián)合收獲和分段收獲2種方式所涉及的機械化技術為主線,撰寫和編輯此書。本書可作為收獲機械科研和教學工作者的參考資料,也適合農業(yè)機械化專業(yè)、農業(yè)機械專業(yè)的學生和部分技術推廣人員閱讀。
本書由吳崇友和關卓懷設計結構內容并負責統(tǒng)稿,陸江林做了文字審閱,梁蘇寧負責出版聯(lián)系事宜。參與本書編寫的老師有吳崇友、金誠謙、石磊、張敏、關卓懷、易中懿、江濤、趙輔群等。在此向為此書撰稿、統(tǒng)稿、編輯等做出貢獻的各位學者表示衷心的感謝。
由于作者水平有限,研究不夠深入,書中錯誤和不足之處難免,懇請讀者批評指正。
第1章 導論
1.1 油菜機械化生產概述
1.1.1 油菜生產與機械化
1.1.2 我國油菜生產機械化技術的發(fā)展歷程
1.1.3 我國油菜生產機械化現(xiàn)狀及存在的問題
1.1.4 我國油菜生產機械化的影響因素及關鍵技術
1.2 油菜機械化收獲技術
1.2.1 我國油菜機械化收獲技術研究現(xiàn)狀
1.2.2 我國油菜機械化收獲存在的問題
第2章 油菜植株生物學特性及油菜莖稈、菜籽的物理特性
2.1 油菜的主要類型及其生物學特性
2.1.1 油菜植株生物學特性
2.1.2 谷草比
2.1.3 莖稈、籽粒含水率
2.1.4 成熟度
2.1.5 成熟期與適收期
2.2 油菜莖稈的物理學特性
2.2.1 油菜莖稈的切割力試驗測試
2.2.2 油菜角果的抗裂性測試
2.3 油菜籽的物理學特性
第3章 油菜機械化收獲方式的選擇
3.1 油菜聯(lián)合收獲與分段收獲效果比較
3.1.1 人工模擬油菜聯(lián)合收獲與分段收獲對比試驗
3.1.2 聯(lián)合收獲與分段收獲損失率、產量試驗測試
3.1.3 油菜機械化聯(lián)合收獲與分段收獲的綜合比較
3.2 油菜機械化收獲方式的選擇
3.2.1 收獲條件與油菜機械化收獲方式分析
3.2.2 分段收獲和聯(lián)合收獲的優(yōu)缺點比較
3.2.3 分段收獲與聯(lián)合收獲的選擇
第4章 油菜分段收獲割曬技術
4.1 油菜割曬機鋪放質量數(shù)學模型與影響因素分析
4.1.1 油菜割曬機結構和工作原理
4.1.2 輸送與鋪放裝置結構和工作原理
4.1.3 輸送與鋪放質量數(shù)學模型
4.1.4 影響鋪放質量的主要因素分析
4.2 油菜割曬機撥指輸送鏈式輸送裝置研究
4.2.1 撥指輸送鏈式輸送裝置結構設計
4.2.2 輸送裝置、撥禾輪、割刀相互位置關系
4.2.3 輸送裝置運動學和動力學分析
4.2.4 機器前進速度、輸送帶速度、撥禾輪轉速之間的相互關系
4.3 4SY-2型油菜割曬機的設計與試驗
4.3.1 整機結構
4.3.2 主要工作部件設計
4.3.3 油菜割曬機性能試驗
第5章 油菜分段收獲撿拾脫粒清選技術
5.1 油菜分段收獲撿拾作業(yè)研究
5.1.1 撿拾器運動學研究分析
5.1.2 采用響應面分析法對撿拾損失組合參數(shù)進行優(yōu)化
5.2 油菜分段收獲脫粒清選作業(yè)研究
5.2.1 分段收獲油菜脫粒清選試驗研究
5.2.2 分段收獲油菜清選試驗綜合評價與參數(shù)優(yōu)化
5.3 油菜脫粒分離功率消耗試驗研究
5.3.1 試驗材料及方法
5.3.2 試驗結果及分析
5.4 4SJ-1.8 型油菜撿拾脫粒機的設計與試驗
5.4.1 齒帶式撿拾器的設計與優(yōu)化
5.4.2 脫粒清選裝置的設計與優(yōu)化
5.4.3 油菜撿拾脫粒機的性能試驗
第6章 聯(lián)合收割機割臺模塊化設計
6.1 獨立割臺液壓傳動系統(tǒng)設計
6.1.1 液壓系統(tǒng)的設計
6.1.2 獨立割臺液壓系統(tǒng)性能計算
6.1.3 獨立割臺液壓系統(tǒng)仿真
6.1.4 獨立割臺液壓傳動系統(tǒng)構建
6.2 獨立割臺與底盤模塊化接口設計
6.2.1 導向機構
6.2.2 支撐掛接機構
6.2.3 安全鎖
6.2.4 模塊化液壓接口
6.3 樣機設計與試驗
6.3.1 樣機設計
6.3.2 獨立割臺樣機試驗
第7章 聯(lián)合收割機脫粒分離技術
7.1 聯(lián)合收割機脫粒滾筒負荷建模與試驗
7.1.1 測試系統(tǒng)構建
7.1.2 理論分析
7.1.3 田間試驗與結果分析
7.2 聯(lián)合收割機脫粒滾筒有限元模態(tài)分析與試驗
7.2.1 脫粒滾筒有限元模態(tài)分析
7.2.2 脫粒滾筒模態(tài)試驗
7.3 聯(lián)合收割機機架優(yōu)化設計
7.3.1 聯(lián)合收割機機架靜力學分析
7.3.2 聯(lián)合收割機機架優(yōu)化拓撲設計
7.3.3 聯(lián)合收割機機架模態(tài)分析
第8章 聯(lián)合收割機風篩選式清選技術
8.1 基于CFD-DEM的聯(lián)合收割機風篩選仿真分析
8.1.1 理論基礎與物料模型
8.1.2 清選室氣流場耦合仿真及結果分析
8.1.3 風篩選清選效果仿真試驗
8.2 風篩選式聯(lián)合收割機清選機構參數(shù)優(yōu)化與試驗
8.2.1 試驗材料與方法
8.2.2 清選機構參數(shù)試驗結果及分析
8.2.3 風篩選式清選機構參數(shù)優(yōu)化
第9章 橫軸流聯(lián)合收割機莖稈切碎技術
9.1 切碎裝置莖稈切割機理分析
9.1.1 切割莖稈無纏繞分析
9.1.2 切割力分析
9.1.3 切割力仿真分析
9.2 切碎裝置關鍵零部件的研究與設計
9.2.1 切碎刀
9.2.2 切碎刀排列
9.2.3 導草部件
9.2.4 切碎裝置總成
9.3 切碎裝置田間試驗
9.3.1 試驗材料與方法
9.3.2 試驗結果與分析
參考文獻