一种切纵轴流谷物脱粒试验机及试验方法技术

本发明专利技术公开了一种切纵轴流谷物脱粒试验机及试验方法。本发明专利技术切纵轴流谷物脱粒试验机包括物料输送台，割台输送系统，切流脱粒系统，纵轴流脱粒系统，纵轴流脱粒驱动系统，脱粒物料收集系统，切流滚筒与割台驱动系统；为研究其内部工作部件结构和工作参数对物料输送性能及脱粒性能的影响，本发明专利技术切纵流谷物脱粒试验机还包括液压系统、纵轴流脱粒检测系统和切流滚筒与割台检测系统；切流脱粒系统中设置有切流凹板调节机构和割台高度调整机构；切流滚筒与割台检测系统包括与切流滚筒和割台驱动电机相联结的动态扭矩传感器以及控制切流滚筒和割台驱动电机转速的变频器，以此来检测脱粒滚筒的转速、扭矩及功耗。由于各工作参数均可调整，无须到田间现场就可试验。无须到田间现场就可试验。无须到田间现场就可试验。

【技术实现步骤摘要】
一种切纵轴流谷物脱粒试验机及试验方法


[0001]本专利技术涉及谷物脱粒机，尤其是涉及一种切纵轴流谷物脱粒试验机，本专利技术还涉及采用该试验机收获效率的方法。

技术介绍

[0002]随着土地规模化经营，谷物联合收获机大型化、一机多用趋势愈加明显。切横轴流谷物联合收获机性能提升已基本达到极限，目前脱粒效果更加理想的纵轴流谷物联合收获机已成为主流。
[0003]我国在纵轴流谷物联合收获机的设计过程中多参考国外的相关技术，但由于技术保护，无法获取关键部件的结构以及工作参数的设计原理，谷物联合收获机厂家多通过加工样机在田间进行试验来不断改进其结构，以此来提升收获机的性能，而整机在田间试验研究中又受到多种因素的影响，作业性能参数不易获取。
[0004]如果能设计一种切纵轴流谷物脱粒试验机，则可为研究切纵轴流联合收获机结构和工作参数对物料输送性能以及脱粒性能的影响，为切纵轴流谷物联合收获机达到低损高效的收获提供设计理论基础。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术提供了一种切纵轴流谷物脱粒试验机，可对不同作业参数下的脱净率、脱出物分布和各功率消耗进行试验，还可对不同纵轴流脱粒元件、螺旋喂入头、纵轴流上盖、切流滚筒等关键部件结构下的脱净率、脱出物分布和各功率消耗进行试验。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采取下述技术方案：本专利技术所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，包括物料输送台，割台输送系统，切流脱粒系统，纵轴流脱粒系统，纵轴流脱粒驱动系统，脱粒物料收集系统，切流滚筒与割台驱动系统；为研究工作部件结构和工作参数对物料输送性能及脱粒性能的影响，本专利技术的切纵流谷物脱粒试验机还包括液压系统、纵轴流脱粒检测系统和切流滚筒与割台检测系统；所述切流脱粒系统中设置有切流凹板调节机构和割台高度调整机构；所述切流滚筒与割台检测系统包括与切流滚筒和割台驱动电机相联结的动态扭矩传感器以及控制切流滚筒和割台驱动电机转速的变频器；以此来检测脱粒滚筒的转速、扭矩及功耗。
[0007]所述纵轴流脱粒系统中设置有纵轴流凹板间隙调节机构和纵轴流滚筒倾角调节机构；所述纵轴流脱粒检测系统包括与纵轴流滚筒驱动电机相联结的动态扭矩传感器以及控制纵轴流滚筒驱动电机转速的变频器。以此来检测纵轴流滚筒的脱粒转速、扭矩及功耗。
[0008]具体的；所述切流凹板调节机构包括通过调节螺母固定在切流支架上的切流凹板调节螺
杆，所述切流凹板调节螺杆与切流凹板的后端相铰连，所述切流凹板的前端铰连在切流脱粒系统的左右侧壁上；改变调节螺杆的上下位置即可调节切流凹板与切流滚筒的距离，实现切流脱粒间隙的调节。如果在切流脱粒系统的左/右侧壁上开设观测孔，安装摄像头，还可以通过视频监测切流系统和纵轴流脱粒系统过渡区域谷物运动的时间和规律。
[0009]所述割台高度调整机构包括由液压系统控制的割台高度调节油缸，所述割台高度调节油缸的一端铰连在切流支架上，另一端与割台输送系统相铰接；通过换向阀来控制调节油缸的进出油油路，进而调整割台高度。
[0010]所述纵轴流凹板间隙调节机构包括纵轴流凹板调节螺杆，在纵轴流脱粒系统的侧梁上固定有支撑板，所述纵轴流凹板调节螺杆的上端与纵轴流凹板相铰接，下端固定在支撑板上；调整纵轴流凹板调节螺杆的上下位置即可调节纵轴流凹板的间隙，实现纵轴流凹板间隙可调。
[0011]所述纵轴流滚筒倾角调节机构包括由液压系统控制的倾角调节油缸，所述倾角调节油缸的一端与支撑轴相铰连，另一端与纵轴流支架相铰接。控制倾角调节油缸的伸缩即可调整纵轴流滚筒的倾斜角度。为防止液压缸卸荷，导致纵轴流滚筒坠落，在支撑轴上还铰接有限位吊杆，限位吊杆的上端固定在纵轴流支架上，下端与支撑轴铰接。
[0012]所述脱粒物料收集系统包括沿轨道运动的移动小车和置于所述移动小车上的纵轴流物料收集槽、切流物料收集槽和杂余物料收集槽。轨道与纵轴流支架连接，移动小车可沿着轨道移动，以便于物料的收集和采样，纵轴流物料收集槽可根据试验需求沿纵轴流滚筒轴线方向和垂直方向设置不同的数量，但尺寸要相同。
[0013]为便于使用，所述物料输送台、割台输送系统、切流脱粒系统、纵轴流脱粒系统、纵轴流脱粒驱动控制与检测系统、液压系统、脱粒物料收集系统、切流滚筒与割台驱动控制与检测系统均为模块化设计。
[0014]试验时，所述切流脱粒系统通过第一连接梁与纵轴流支架相连接，所述切流滚筒与割台控制与检测系统通过第二连接梁与纵轴流支架相连接，所述纵轴流脱粒控制与检测系统通过第三连接梁与纵轴流支架相连接，非常方便。
[0015]本专利技术的一种切纵轴流谷物脱粒试验方法，采用本专利技术设计的切纵轴流谷物脱粒试验机，其检测步骤包括：S1、根据试验要求，合理调整物料输送台的输送带线速度，切流滚筒转速，纵轴流滚筒转速；利用液压系统调整纵轴流滚筒倾角角度，纵轴流凹板间隙和切流凹板间隙；将电脑数据线分别连接两个动态扭矩传感器，通过数据采集软件对试验过程中的转速、扭矩和功耗进行监测；S2、将收割回来的谷物植株进行裁剪，保留适当的长度，然后用电子秤称取适当的重量，均匀铺放在物料输送台的输送带上，谷物喂入量为：式中：q为喂入量，单位kg/s；Q为输送物料重量，单位kg；L为物料铺放长度，单位m；v为输送带线速度，单位为m/s；S3、启动切流滚筒驱动电机和纵轴流滚筒驱动电机，待转速稳定后启动输送带驱
动电机，同时启动数据采集软件，开始对数据进行采集；S4、待输送带将谷物输送至割台输送系统，在割台输送系统作用下，谷物被输送至切流脱粒系统中；S5，切流脱粒系统转动的切流滚筒上的脱粒元件击打谷物，部分谷物的谷粒脱落，脱出物沿切流凹板上的筛孔漏出，落入切流收集槽内；未脱粒谷物在切流滚筒的击打和梳理作用下，将谷物向切纵轴流过渡区域推进；S6，纵轴流脱粒系统转动的纵轴流滚筒螺旋喂入头叶片推送谷物，谷物由沿切流滚筒切向运动转变为旋转并沿纵轴流滚筒向后的复杂运动，谷物被推送至纵轴流脱粒系统中脱粒段；S7，在纵轴流脱粒系统脱粒段，纵轴流滚筒上的脱粒元件对谷物进行击打和揉搓，使谷物上的谷粒充分掉落，大部分谷物的谷粒脱落沿纵轴流凹板筛孔漏出落入到纵轴流收集槽内，少量籽粒和大量茎秆在纵轴流脱粒滚筒的作用下，运动至分离段；在纵轴流分离段，转动的纵轴流滚筒将少量籽粒和短茎杆从大量脱粒后的长茎秆中分离出，少量籽粒和短茎秆自纵轴流凹板筛孔漏出落入到纵轴流收集槽内，长茎秆被推送至排草口；在纵轴流滚筒尾部的排草板作用下，长茎秆被排出，落入杂余收集槽内；S8，脱粒工作完成后，待纵轴流滚筒和切流滚筒完全停止转动后，分别对切流收集槽和纵轴流收集槽内的物料进行称重，记录不同收集槽内脱出物的重量；然后对脱出颗粒物进行清选，干净籽粒进行称重后记录，对杂余收集槽内杂余进行称重并记录；S9，从采集软件中导出转速、扭矩和功耗数据，被存储分析。
[0016]S8，重复S2—S9的步骤，可以对不同作业参数下的脱净率、脱出物分布和各功率消耗进行试验，作业参数主要包括：切流滚筒转速、切流凹板间隙、纵轴流凹板间隙、纵轴流滚筒转速和倾角、谷物喂入量、茎秆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切纵轴流谷物脱粒试验机，包括物料输送台，割台输送系统，切流脱粒系统，纵轴流脱粒系统，纵轴流脱粒驱动系统，脱粒物料收集系统，切流滚筒与割台驱动系统；其特征在于：还包括液压系统、纵轴流脱粒检测系统和切流滚筒与割台检测系统；所述切流脱粒系统中设置有切流凹板调节机构和割台高度调整机构；所述切流滚筒与割台检测系统包括与切流滚筒和割台驱动电机相联结的动态扭矩传感器以及控制切流滚筒和割台驱动电机转速的变频器；所述纵轴流脱粒系统中设置有纵轴流凹板间隙调节机构和纵轴流滚筒倾角调节机构；所述纵轴流脱粒检测系统包括与纵轴流滚筒驱动电机相联结的动态扭矩传感器以及控制纵轴流滚筒驱动电机转速的变频器。2.一种如权利要求1所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其特征在于：所述切流凹板调节机构包括通过调节螺母固定在切流支架上的切流凹板调节螺杆，所述切流凹板调节螺杆与切流凹板的后端相铰连，所述切流凹板的前端铰连在切流脱粒系统的左右侧壁上。3.一种如权利要求1所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其特征在于：所述割台高度调整机构包括由液压系统控制的割台高度调节油缸，所述割台高度调节油缸的一端铰连在切流支架上，另一端与割台输送系统相铰接。4.一种如权利要求1所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其特征在于：所述纵轴流凹板间隙调节机构包括纵轴流凹板调节螺杆，在纵轴流脱粒系统的侧梁上固定有支撑板，所述纵轴流凹板调节螺杆的上端与纵轴流凹板相铰接，下端固定在支撑板上。5.一种如权利要求1所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其特征在于：所述纵轴流滚筒倾角调节机构包括由液压系统控制的倾角调节油缸，所述倾角调节油缸的一端与支撑轴相铰连，另一端与纵轴流支架相铰接。6.一种如权利要求1所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其特征在于：所述脱粒物料收集系统包括沿轨道运动的移动小车和置于所述移动小车上的纵轴流物料收集槽、切流物料收集槽和杂余物料收集槽。7.一种如权利要求1所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其特征在于：所述物料输送台、割台输送系统、切流脱粒系统、纵轴流脱粒系统、纵轴流脱粒驱动控制与检测系统、液压系统、脱粒物料收集系统、切流滚筒与割台驱动控制与检测系统均为模块化设计。8.一种如权利要求7所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其特征在于：所述切流脱粒系统通过第一连接梁与纵轴流支架相连接，所述切流滚筒与割台控制与检测系统通过第二连接梁与纵轴流支架相连接，所述纵轴流脱粒控制与检测系统通过第三连接梁与纵轴流支架相连接。9.一种切纵轴流谷物脱粒试验方法，其特征在于：采用权利要求1
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8任一所述的切纵轴流谷物脱粒试验机，其检测步骤包括：S1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万章，袁玲合，何勋，兰明明，陈旭，刘源，魏文贺，吴淑江，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：