本書從我國油菜生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),對(duì)油菜分段收獲技術(shù)和聯(lián)合收獲技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的研究,重點(diǎn)在主要工作部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、整機(jī)配置和性能參數(shù)優(yōu)化。本書是在匯聚作者及團(tuán)隊(duì)多年來研究結(jié)果,總結(jié)分析國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上形成的,以期為油菜收獲技術(shù)與裝備研發(fā)和推廣應(yīng)用提供借鑒和參考。本書可作為農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)科研和教學(xué)參考書,適合于農(nóng)機(jī)化科研、教學(xué)以及生產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)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(chǎn)機(jī)械化包括耕、種、管、收4個(gè)環(huán)節(jié),但其中用工量最大、機(jī)械化難度最大的是收獲環(huán)節(jié),收獲不僅關(guān)系到生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本,更直接關(guān)系到收獲產(chǎn)量。
基于我國油菜生產(chǎn)的多種作物輪作,特別是水旱輪作的特殊性,油菜收獲機(jī)械必須與稻、麥等作物收獲機(jī)械兼用,以便于降低用戶的機(jī)器購置成本和使用成本,必須在中小機(jī)型上實(shí)現(xiàn)聯(lián)合收獲和分段收獲,這給油菜收獲機(jī)械的研制帶來較大的難度。
本書針對(duì)油菜收獲機(jī)械化技術(shù)進(jìn)行研究,通過試驗(yàn)測定了油菜植株的生物學(xué)特性、油菜莖稈的物理特性;通過連續(xù)的定點(diǎn)試驗(yàn)取得大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù),以此為基礎(chǔ),從收獲產(chǎn)量損失、經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)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(jī)械化分段收獲方面重點(diǎn)研究了割曬技術(shù)和撿拾脫粒技術(shù),在聯(lián)合收獲方面主要研究了割臺(tái)、脫粒分離、風(fēng)篩選及莖稈切碎等技術(shù)。本書的研究重點(diǎn)和目標(biāo)是圍繞結(jié)構(gòu)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(yàn)研究以外,還采用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)仿真分析等手段,如在聯(lián)合收獲風(fēng)篩選的研究中采用了CFD-DEM耦合的仿真技術(shù)。
本書作者長期從事油菜生產(chǎn)機(jī)械化,特別是油菜收獲機(jī)械化技術(shù)研究,在梳理、總結(jié)多年研究成果的基礎(chǔ)上,以聯(lián)合收獲和分段收獲2種方式所涉及的機(jī)械化技術(shù)為主線,撰寫和編輯此書。本書可作為收獲機(jī)械科研和教學(xué)工作者的參考資料,也適合農(nóng)業(yè)機(jī)械化專業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)的學(xué)生和部分技術(shù)推廣人員閱讀。
本書由吳崇友和關(guān)卓懷設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)內(nèi)容并負(fù)責(zé)統(tǒng)稿,陸江林做了文字審閱,梁蘇寧負(fù)責(zé)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(guān)卓懷、易中懿、江濤、趙輔群等。在此向?yàn)榇藭、統(tǒng)稿、編輯等做出貢獻(xiàn)的各位學(xué)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(cuò)誤和不足之處難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
第1章 導(dǎo)論
1.1 油菜機(jī)械化生產(chǎn)概述
1.1.1 油菜生產(chǎn)與機(jī)械化
1.1.2 我國油菜生產(chǎn)機(jī)械化技術(shù)的發(fā)展歷程
1.1.3 我國油菜生產(chǎn)機(jī)械化現(xiàn)狀及存在的問題
1.1.4 我國油菜生產(chǎn)機(jī)械化的影響因素及關(guān)鍵技術(shù)
1.2 油菜機(jī)械化收獲技術(shù)
1.2.1 我國油菜機(jī)械化收獲技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 我國油菜機(jī)械化收獲存在的問題
第2章 油菜植株生物學(xué)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(xué)特性
2.1.1 油菜植株生物學(xué)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(xué)特性
2.2.1 油菜莖稈的切割力試驗(yàn)測試
2.2.2 油菜角果的抗裂性測試
2.3 油菜籽的物理學(xué)特性
第3章 油菜機(jī)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(duì)比試驗(yàn)
3.1.2 聯(lián)合收獲與分段收獲損失率、產(chǎn)量試驗(yàn)測試
3.1.3 油菜機(jī)械化聯(lián)合收獲與分段收獲的綜合比較
3.2 油菜機(jī)械化收獲方式的選擇
3.2.1 收獲條件與油菜機(jī)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(diǎn)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(shù)
4.1 油菜割曬機(jī)鋪放質(zhì)量數(shù)學(xué)模型與影響因素分析
4.1.1 油菜割曬機(jī)結(jié)構(gòu)和工作原理
4.1.2 輸送與鋪放裝置結(jié)構(gòu)和工作原理
4.1.3 輸送與鋪放質(zhì)量數(shù)學(xué)模型
4.1.4 影響鋪放質(zhì)量的主要因素分析
4.2 油菜割曬機(jī)撥指輸送鏈?zhǔn)捷斔脱b置研究
4.2.1 撥指輸送鏈?zhǔn)捷斔脱b置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.2.2 輸送裝置、撥禾輪、割刀相互位置關(guān)系
4.2.3 輸送裝置運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析
4.2.4 機(jī)器前進(jìn)速度、輸送帶速度、撥禾輪轉(zhuǎn)速之間的相互關(guān)系
4.3 4SY-2型油菜割曬機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
4.3.1 整機(jī)結(jié)構(gòu)
4.3.2 主要工作部件設(shè)計(jì)
4.3.3 油菜割曬機(jī)性能試驗(yàn)
第5章 油菜分段收獲撿拾脫粒清選技術(shù)
5.1 油菜分段收獲撿拾作業(yè)研究
5.1.1 撿拾器運(yùn)動(dòng)學(xué)研究分析
5.1.2 采用響應(yīng)面分析法對(duì)撿拾損失組合參數(shù)進(jìn)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(yàn)研究
5.2.2 分段收獲油菜清選試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)與參數(shù)優(yōu)化
5.3 油菜脫粒分離功率消耗試驗(yàn)研究
5.3.1 試驗(yàn)材料及方法
5.3.2 試驗(yàn)結(jié)果及分析
5.4 4SJ-1.8 型油菜撿拾脫粒機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
5.4.1 齒帶式撿拾器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
5.4.2 脫粒清選裝置的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
5.4.3 油菜撿拾脫粒機(jī)的性能試驗(yàn)
第6章 聯(lián)合收割機(jī)割臺(tái)模塊化設(shè)計(jì)
6.1 獨(dú)立割臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
6.1.1 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.1.2 獨(dú)立割臺(tái)液壓系統(tǒng)性能計(jì)算
6.1.3 獨(dú)立割臺(tái)液壓系統(tǒng)仿真
6.1.4 獨(dú)立割臺(tái)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)建
6.2 獨(dú)立割臺(tái)與底盤模塊化接口設(shè)計(jì)
6.2.1 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)
6.2.2 支撐掛接機(jī)構(gòu)
6.2.3 安全鎖
6.2.4 模塊化液壓接口
6.3 樣機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
6.3.1 樣機(jī)設(shè)計(jì)
6.3.2 獨(dú)立割臺(tái)樣機(jī)試驗(yàn)
第7章 聯(lián)合收割機(jī)脫粒分離技術(shù)
7.1 聯(lián)合收割機(jī)脫粒滾筒負(fù)荷建模與試驗(yàn)
7.1.1 測試系統(tǒng)構(gòu)建
7.1.2 理論分析
7.1.3 田間試驗(yàn)與結(jié)果分析
7.2 聯(lián)合收割機(jī)脫粒滾筒有限元模態(tài)分析與試驗(yàn)
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(yàn)
7.3 聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架優(yōu)化設(shè)計(jì)
7.3.1 聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架靜力學(xué)分析
7.3.2 聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架優(yōu)化拓?fù)湓O(shè)計(jì)
7.3.3 聯(lián)合收割機(jī)機(jī)架模態(tài)分析
第8章 聯(lián)合收割機(jī)風(fēng)篩選式清選技術(shù)
8.1 基于CFD-DEM的聯(lián)合收割機(jī)風(fēng)篩選仿真分析
8.1.1 理論基礎(chǔ)與物料模型
8.1.2 清選室氣流場耦合仿真及結(jié)果分析
8.1.3 風(fēng)篩選清選效果仿真試驗(yàn)
8.2 風(fēng)篩選式聯(lián)合收割機(jī)清選機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與試驗(yàn)
8.2.1 試驗(yàn)材料與方法
8.2.2 清選機(jī)構(gòu)參數(shù)試驗(yàn)結(jié)果及分析
8.2.3 風(fēng)篩選式清選機(jī)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化
第9章 橫軸流聯(lián)合收割機(jī)莖稈切碎技術(shù)
9.1 切碎裝置莖稈切割機(jī)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(guān)鍵零部件的研究與設(shè)計(jì)
9.2.1 切碎刀
9.2.2 切碎刀排列
9.2.3 導(dǎo)草部件
9.2.4 切碎裝置總成
9.3 切碎裝置田間試驗(yàn)
9.3.1 試驗(yàn)材料與方法
9.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
參考文獻(xiàn)