自走式不对行棉秆联合收获打捆机的设计与试验 被引量：14

1

作者 张爱民 廖培旺 +3 位作者 陈明江 刘凯凯 王振伟 陈永生 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期127-138,共12页

针对棉秆收获效率低、压捆密度小等问题,设计一次进地可实现棉秆拔除、输送、切断、压缩和打捆作业的自走式不对行棉秆联合收获打捆机。该机具采用安装有V型齿板的不对行拔秆辊和清理辊配合作业,实现棉秆的不对行整株拔除作业,有利于提... 针对棉秆收获效率低、压捆密度小等问题,设计一次进地可实现棉秆拔除、输送、切断、压缩和打捆作业的自走式不对行棉秆联合收获打捆机。该机具采用安装有V型齿板的不对行拔秆辊和清理辊配合作业,实现棉秆的不对行整株拔除作业,有利于提高棉秆的收获效率和拔净率;采用滚筒式铡切装置将棉秆长度切断成(20±5) cm,实现棉秆先切断后压缩打捆作业,有利于提高棉秆的压捆密度。根据棉秆的特性和收获要求,确定关键部件的参数并进行仿真,结果显示,设计的关键部件满足棉秆收获性能要求。田间试验表明:棉秆的不对行拔除、切断、压缩和打捆联合作业性能良好,满足棉秆机械化收获要求;棉秆切断长度合格率为95.24%,压捆密度为159.3 kg/m^3;当不对行拔秆辊旋转速度为390 r/min,不对行拔秆辊入土深度3 cm,机具行进速度1.2 m/s时,棉秆拔净率为97.83%,作业效率0.98 hm^2/h。 展开更多

关键词 棉秆 不对行拔除 切断 压缩打捆 收获机

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棉秆燃料化利用关键技术及设备的研究分析 被引量：12

2

作者 刘凯凯 廖培旺 +2 位作者 宫建勋 王仁兵 张爱民 《中国农机化学报》 北大核心 2018年第1期78-83,共6页

棉秆是重要的可再生资源,其利用潜力大、应用范围广,可产生巨大的经济效益和生态效益,符合国家新的能源产业政策,但目前棉秆的"燃料化"利用率仍然偏低。重点分析棉秆燃料化利用现状、关键技术、设备以及存在的问题,提出对应... 棉秆是重要的可再生资源,其利用潜力大、应用范围广,可产生巨大的经济效益和生态效益,符合国家新的能源产业政策,但目前棉秆的"燃料化"利用率仍然偏低。重点分析棉秆燃料化利用现状、关键技术、设备以及存在的问题,提出对应的解决措施,为推动棉秆的综合利用提供技术支持。 展开更多

关键词 棉秆 燃料化 关键技术 研究与分析

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滚筒式棉秆铡切机构的设计与试验 被引量：9

3

作者 廖培旺 刘凯凯 +2 位作者 陈明江 王振伟 张爱民 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期131-138,共8页

设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,... 设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,减轻铡切刀的磨损,降低铡切作业功耗。根据棉秆特性,确定关键部件的参数,并运用SolidWorks Simulation软件对铡切刀进行静强度校核和对滚筒式铡切机构进行模态分析,研究铡切刀的应力、应变分布和滚筒式铡切机构的固有频率和振型。结果表明:铡切刀最大应力和最大变形均发生在螺栓孔处,分别为234.6×106 N/m2和7.521×10-4 mm,铡切刀材料选用65Mn钢材,可满足性能要求;滚筒式铡切机构的最低阶固有频率为53.675Hz,高于其工作激励频率6.5 Hz,不会形成共振。对该机构的主要性能进行试验,结果表明:当铡切滚筒以185r/min旋转时,棉秆的铡切长度合格率为95.31%,消耗功率约30kW。 展开更多

关键词 棉秆 滚筒式铡切机构 破碎板 铡切刀

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棉田地膜回收打捆机关键部件的优化设计与试验 被引量：8

4

作者 廖培旺 禚冬玲 +2 位作者 王成 于家川 李伟 《中国农机化学报》 北大核心 2019年第8期27-31,共5页

为提高棉田地膜回收率和打捆密度,采用理论和仿真分析相结合的方法,优化了棉田地膜回收打捆机的工作流程和关键部件的参数。优化后的棉田地膜回收打捆机增加曲柄摇杆输膜机构,捡拾滚筒转速为55 r/min,捡膜齿的长度为0.19 m,刷膜辊转速为... 为提高棉田地膜回收率和打捆密度,采用理论和仿真分析相结合的方法,优化了棉田地膜回收打捆机的工作流程和关键部件的参数。优化后的棉田地膜回收打捆机增加曲柄摇杆输膜机构,捡拾滚筒转速为55 r/min,捡膜齿的长度为0.19 m,刷膜辊转速为37 r/min,圆捆打捆机钢辊转速为358 r/min,滚筒圆周上均布的捡膜齿排数为4排。进行了对比试验,试验结果表明:优化后的棉田地膜回收打捆机的地膜回收率提高7.5%,回收损失率降低43.5%,打捆密度提高17.9%。 展开更多

关键词 地膜回收 打捆 捡拾滚筒 捡膜齿

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基于Adams的棉田残茬废膜收集打捆机分析 被引量：7

5

作者 张爱民 廖培旺 +1 位作者 李伟 刘玉京 《农机化研究》 北大核心 2018年第3期22-27,共6页

地膜残留已经成为影响黄河三角洲棉区可持续发展的一个主要因素,而现有的残膜回收机具大多存在适应性差、结构复杂和不能够起根茬等问题。针对上述实际情况,提出了一种结构简单、能够将残膜和根茬一起回收并打捆的棉田残茬废膜收集打捆... 地膜残留已经成为影响黄河三角洲棉区可持续发展的一个主要因素,而现有的残膜回收机具大多存在适应性差、结构复杂和不能够起根茬等问题。针对上述实际情况,提出了一种结构简单、能够将残膜和根茬一起回收并打捆的棉田残茬废膜收集打捆机,并对其进行了理论分析。同时,应用Adams对其主要部件残茬废膜清理齿辊和刷膜轮进行了运动学和动力学仿真分析,得出残茬废膜清理齿辊和刷膜轮的理论齿数比和转速比,并得出了残茬废膜清理齿辊上的齿和地面的碰撞力与转速和牵引拖拉机行进速度的关系。 展开更多

关键词 棉田残茬废膜收集打捆机 残茬废膜清理齿辊 运动学 动力学 ADAMS

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黄河三角洲棉花生产全程机械化关键技术 被引量：5

6

作者 李伟 曹龙龙 +3 位作者 廖培旺 郝延杰 王成 张爱民 《中国棉花》 2017年第10期29-32,共4页

黄河三角洲棉花生产的根本出路在于全程机械化,全程机械化包括品种选育、土地耕整、精密播种、中耕施肥、植保化控、化学脱落叶催熟、机械采收、棉秆处理、残膜回收、棉花清理加工等多个环节。经过近几年的示范推广,黄河三角洲棉花生产... 黄河三角洲棉花生产的根本出路在于全程机械化,全程机械化包括品种选育、土地耕整、精密播种、中耕施肥、植保化控、化学脱落叶催熟、机械采收、棉秆处理、残膜回收、棉花清理加工等多个环节。经过近几年的示范推广,黄河三角洲棉花生产全程机械化水平有了很大提高,但在机械化进程中仍面临着许多薄弱环节的制约,例如棉花打顶、残膜回收、机采棉加工点建设等,还需要加强研究及大力推广。 展开更多

关键词 棉花 全程机械化 机械采收

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基于侧喂入打捆机的棉秆压捆试验研究 被引量：5

7

作者 廖培旺 刘凯凯 +4 位作者 宋德平 王振伟 李伟 李明军 张爱民 《中国农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期133-146,共14页

针对棉秆压捆缺乏理论数据支撑的问题,设计一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平台及其测试系统,采用单因素和4因素4水平正交试验法,对棉秆压捆过程中,压缩活塞压力、压缩室压力、棉秆压捆密度(试验性能指标)与棉秆含水率、棉秆切断长度、... 针对棉秆压捆缺乏理论数据支撑的问题,设计一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平台及其测试系统,采用单因素和4因素4水平正交试验法,对棉秆压捆过程中,压缩活塞压力、压缩室压力、棉秆压捆密度(试验性能指标)与棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量、压缩频率(试验因素)之间的关系进行研究。单因素试验结果表明:棉秆含水率与棉秆压捆密度之间的关系为一元二次多项式,其余各试验性能指标与各试验因素之间的关系均为一元三次多项式。4因素4水平正交试验结果表明:试验因素与各试验性能指标的综合关系均为四元三次多项式。对试验因素与试验性能指标之间的关系进行分析,结果表明:棉秆使用侧喂入打捆机压捆时,最优组合为,棉秆含水率30%、棉秆切断长度25 cm、棉秆喂入量3.22 kg/s、压缩频率110 Hz。 展开更多

关键词 棉秆 压捆 侧喂入打捆机 函数关系

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浅议地膜机械化回收 被引量：4

8

作者 李伟 廖培旺 +2 位作者 于家川 禚冬玲 张爱民 《湖北农业科学》 2021年第8期17-22,共6页

中国地膜污染严重且呈逐年加重的态势,地膜机械化回收是目前最主要的残膜污染治理方式,简要介绍了农田残膜回收作业机具、地膜质量的重要性、机收残膜的储运、资源化利用问题等,阐明了地膜机械化回收工作是涉及地膜生产、使用、回收、... 中国地膜污染严重且呈逐年加重的态势,地膜机械化回收是目前最主要的残膜污染治理方式,简要介绍了农田残膜回收作业机具、地膜质量的重要性、机收残膜的储运、资源化利用问题等,阐明了地膜机械化回收工作是涉及地膜生产、使用、回收、储运和资源化利用全产业链的系统工程。 展开更多

关键词 地膜 机械化回收 储运 资源化利用

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自走式棉秆联合收获打捆机改进设计与试验 被引量：3

9

作者 廖培旺 禚冬玲 +3 位作者 付春香 刘凯凯 王成 张爱民 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第7期19-25,共7页

为提高棉秆回收率、压缩打捆效率和打捆质量,根据自走式棉秆联合收获打捆机的田间作业条件和棉秆的力学特性,采用理论、仿真和试验分析相结合的方法,对关键部件滚筒式铡切机构、拨禾轮、螺旋输送辊和曲柄滑块压缩机构进行了改进。改进... 为提高棉秆回收率、压缩打捆效率和打捆质量,根据自走式棉秆联合收获打捆机的田间作业条件和棉秆的力学特性,采用理论、仿真和试验分析相结合的方法,对关键部件滚筒式铡切机构、拨禾轮、螺旋输送辊和曲柄滑块压缩机构进行了改进。改进后的自走式棉秆联合收获打捆机的滚筒式铡切机构转速为120 r/min,拨禾轮转速为36 r/min,螺旋输送辊转速为178 r/min,滚筒式铡切机构转速为120 r/min,曲柄滑块压缩机构压缩频率为110次/min,拨禾轮圆周上均布的拨禾板数量为8个。同时进行改进前后的对比试验。试验结果表明:改进后的自走式棉秆联合收获打捆机的棉秆回收率提高6.6%,压缩打捆效率提高43.4%,打捆密度提高14.7%,成捆率提高10.1%,规则草捆率提高4.7%。 展开更多

关键词 棉秆 收获打捆机 滚筒式铡切机构 拨禾轮 螺旋输送辊 曲柄滑块压缩机构

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压捆试验平台及其测试系统的设计与试验 被引量：2

10

作者 张爱民 廖培旺 +3 位作者 赵新学 陈明江 刘凯凯 郝延杰 《农机化研究》 北大核心 2020年第5期160-170,共11页

为研究在开式压缩过程中,棉秆物理特征参数(棉秆含水率、棉秆切断长度)和压捆机构的工艺参数(棉秆喂入量、压缩活塞频率)与棉秆压捆时的功率消耗、压缩活塞拉压力、压缩室压力和压捆密度的关系,设计了一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平... 为研究在开式压缩过程中,棉秆物理特征参数(棉秆含水率、棉秆切断长度)和压捆机构的工艺参数(棉秆喂入量、压缩活塞频率)与棉秆压捆时的功率消耗、压缩活塞拉压力、压缩室压力和压捆密度的关系,设计了一种基于侧喂入打捆机的压捆试验平台及其测试系统。通过对打捆机的改造,在主轴处添加扭矩传感器、曲柄滑块机构的连杆处添加拉压传感器、压缩室处添加压力传感器,使其能够一次性实时检测棉秆在开式压缩过程中打捆机主要零部件的运动学及动力学参数,并通过数据采集系统将试验数据以Excel表格和波形图的形式保存下来。分别进行单因素和多因素正交试验,单因素试验结果表明:棉秆切断长度为25cm、喂入量为3.5kg/s、压缩频率为90Hz、含水率为30%时,压捆功率消耗、压缩活塞拉压力和压缩室压力相对较小,且压捆密度相对较大。多因素正交试验结果表明:各因素对压缩活塞拉压力和压缩室压力影响最大的是棉秆切断长度,其次为含水率,喂入量和压缩频率对其的影响差不多;各因素对压捆密度影响程度从大到小依次为含水率、棉秆切断长度、压缩频率、喂入量,且当含水率为30%、喂入量为2.5kg/s、压缩频率为90Hz、棉秆切断长度为20cm时,棉秆压捆密度最好。 展开更多

关键词 棉秆 压捆 压捆试验平台 力学特性 运动学参数 测试系统

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基于响应面法的棉秆压捆试验研究 被引量：2

11

作者 廖培旺 王仁兵 +3 位作者 宫建勋 刘凯凯 张爱民 李伟 《中国农机化学报》 北大核心 2021年第10期112-120,共9页

针对棉秆压缩打捆密度低、压缩打捆装备可靠性差等问题,采用设计的棉秆压捆试验平台,将棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量和压缩活塞压缩频率作为试验因素,以压缩活塞端面压力、压缩室压力和棉秆压捆密度作为试验性能指标进行棉秆... 针对棉秆压缩打捆密度低、压缩打捆装备可靠性差等问题,采用设计的棉秆压捆试验平台,将棉秆含水率、棉秆切断长度、棉秆喂入量和压缩活塞压缩频率作为试验因素,以压缩活塞端面压力、压缩室压力和棉秆压捆密度作为试验性能指标进行棉秆压缩打捆单因素和中心组合试验,建立各试验因素和试验性能指标之间的回归方程,确定各试验因素对性能指标的影响规律,并进行优化计算,对优化结果进行试验验证。结果表明:棉秆压缩打捆的最优组合为棉秆含水率30%,棉秆切断长度25 cm,棉秆喂入量2.15 kg/s,压缩活塞压缩频率110次/min,压缩活塞端面压力13.84 kN,压缩室压力3.36 kN,棉秆打捆密度145.83 kg/m3,为棉秆压缩打捆机械的设计提供理论指导。 展开更多

关键词 棉秆压捆 试验平台 单因素 响应面法 模型验证 参数优化

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中国棉杆压捆收获技术与装备现状 被引量：1

12

作者 廖培旺 王仁兵 +2 位作者 宫建勋 刘凯凯 张爱民 《湖北农业科学》 2022年第7期119-124,164,共7页

棉杆压捆收获作为一种重要的棉杆收获方式,不仅便于棉杆的储存和运输,还能提高棉杆的收获效率。阐述了发展棉杆压捆收获技术与装备的意义,对国内棉杆压捆收获技术与装备进行了分析与探讨,并对目前该领域的研究特点和发展趋势进行了总结... 棉杆压捆收获作为一种重要的棉杆收获方式,不仅便于棉杆的储存和运输,还能提高棉杆的收获效率。阐述了发展棉杆压捆收获技术与装备的意义,对国内棉杆压捆收获技术与装备进行了分析与探讨,并对目前该领域的研究特点和发展趋势进行了总结和展望,提出了适合中国国情的棉杆压捆收获对策。 展开更多

关键词 棉杆 压捆收获 技术与装备 发展对策

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旋耕式棉花封土机的优化与试验

13

作者 于家川 李明军 +3 位作者 李伟 廖培旺 李明升 张爱民 《中国农机化学报》 北大核心 2022年第1期33-38,共6页

为进一步研究旋耕式棉花封土机作业参数对其取土量的影响,进而找出满足要求的最优作业参数组合。以旋耕式棉花封土机作业速度、刀轴转速、旋耕刀入土深度、单个刀盘旋耕刀数量为试验因素,封土带截面面积为响应值,进行二次旋转正交组合试... 为进一步研究旋耕式棉花封土机作业参数对其取土量的影响,进而找出满足要求的最优作业参数组合。以旋耕式棉花封土机作业速度、刀轴转速、旋耕刀入土深度、单个刀盘旋耕刀数量为试验因素,封土带截面面积为响应值,进行二次旋转正交组合试验,构建各因素与封土带截面面积之间的数学模型,并结合响应曲面对各因素交互作用进行分析,选出最优作业参数组合:作业速度0.9 m/s,刀轴转速170 r/min,旋耕刀入土深度90 mm,单刀盘旋耕刀数量8把。田间验证试验表明,作业速度0.9 m/s,刀轴转速170 r/min,旋耕刀入土深度90 mm,单刀盘旋耕刀数量8把,此组合工作效率最高,且封土带截面面积平均值为9844.39 mm^(2),较优化前有显著提升;表明该装置作业参数的优化计算准确可靠。 展开更多

关键词 旋耕式棉花封土机 封土带截面面积 参数优化 响应曲面

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基于机采棉播种关键技术的分析 被引量：1

14

作者 李伟 郝延杰 +2 位作者 廖培旺 张爱民 孙冬霞 《湖北农业科学》 2018年第5期18-21,共4页

针对机采棉设计的播种机突破了农机与农艺融合技术,实现了多功能联合作业。阐述了系列播种机涉及的5项关键技术,即实现播种空间优化的一器双行错位排种技术;提高播深一致性的双重仿形播种覆膜技术;提高道路通过性的机架折叠技术;创造良... 针对机采棉设计的播种机突破了农机与农艺融合技术,实现了多功能联合作业。阐述了系列播种机涉及的5项关键技术,即实现播种空间优化的一器双行错位排种技术;提高播深一致性的双重仿形播种覆膜技术;提高道路通过性的机架折叠技术;创造良好种床的双轮镇压装置;覆土更加均匀的两段式覆土滚筒。经大田试验,该技术可行。 展开更多

关键词 机采棉 播种工序 关键技术

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黄河流域棉秆机械化收获装备的研究与分析

15

作者 刘凯凯 陈明江 +4 位作者 廖培旺 郝延杰 王仁兵 张爱民 王成 《安徽农业科学》 CAS 2022年第14期174-178,共5页

介绍了国内外棉秆收获技术现状,以黄河流域区域为例,阐述了齿盘式棉秆拔秆机、自走式棉秆捡拾联合收获机、棉秆拔秆集箱收获机、自走式棉秆联合收获打捆机4种棉秆收获技术与装备,并对今后的应用前景进行了展望。

关键词 黄河流域 棉秆 生物质资源 多功能 拔秆收获机

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农作物秸秆打捆机关键部件分析 被引量：1

16

作者 禚冬玲 付春香 +4 位作者 刘凯凯 毛红燕 廖培旺 李伟 张爱民 《安徽农业科学》 CAS 2021年第13期217-219,223,共4页

为提高农作物秸秆的打捆质量、农作物打捆机的稳定性和可靠性,采用理论分析和仿真分析相结合的方法,对农作物秸秆打捆机的关键部件进行了运动学、静力学和动力学仿真分析。其中,对弹齿和曲柄滑块压缩机构进行了力学性能分析,对拔叉和弹... 为提高农作物秸秆的打捆质量、农作物打捆机的稳定性和可靠性,采用理论分析和仿真分析相结合的方法,对农作物秸秆打捆机的关键部件进行了运动学、静力学和动力学仿真分析。其中,对弹齿和曲柄滑块压缩机构进行了力学性能分析,对拔叉和弹齿进行了运动学分析。分析结果表明,农作物秸秆打捆机关键部件符合压缩打捆的要求。 展开更多

关键词 农作物秸秆 打捆机 关键部件 运动学 静力学 动力学

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滨州市棉花生产全程机械化现状及对策分析

17

作者 禚冬玲 王成 +2 位作者 毛红燕 廖培旺 张爱民 《农业装备与车辆工程》 2021年第6期25-28,共4页

针对滨州市植棉成本不断提高、植棉面积不断下滑等问题,阐述了滨州市棉花全程机械化现状及存在的问题,提出了适合滨州市的棉花生产全程机械化发展对策,从根本上降低植棉成本,提高植棉效益,为滨州市棉花生产的健康可持续发展和稳定甚至... 针对滨州市植棉成本不断提高、植棉面积不断下滑等问题,阐述了滨州市棉花全程机械化现状及存在的问题,提出了适合滨州市的棉花生产全程机械化发展对策,从根本上降低植棉成本,提高植棉效益,为滨州市棉花生产的健康可持续发展和稳定甚至提高植棉面积提供支撑。 展开更多

关键词 棉花 生产机械化 发展现状

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