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再生稻是利用收割后稻桩上存活的休眠芽,进行培育,使之萌发再生蘖,进而抽穗再次成熟的一类水稻品种,具有生育期短、可充分利用温光资源、一种两收、省工、省种、省水、省药、省秧田、增产增收等优点,我国约有350多万hm2水田适合推广种植再生稻。但由于再生稻头季收割具有留茬高、低碾压以及湿泥脚田作业等农艺要求,现有水稻机械收割技术难以满足,致使再生稻生产推广受到限制。 为实现再生稻头季稻机械收割,本文进行了一种仅具有收割、收集穗头功能的简易再生稻收割机设计研究。本文主要研究内容及成果如下: 1)在分析再生稻收割田间作业环境及要求的基础上,结合现有收割机的技术特点,提出了总体技术方案和关键技术参数。基于Pro/E软件对收割机各部分结构进行了实体建模,完成了样机关键部件、整体布局及结构参数设计,并通过整机受力及有限元分析进行了结构优化。 2)以再生稻在我国的种植分布、田块形式及收割要求为研究对象,确定了样机的田间作业速度为0.5~1m/s,设计了与之相匹配的切割器、拨禾轮、螺旋输送器、输送装置的工作参数及割台各部分的传动方案,分析了各部件所需的功率消耗。 3)结合工作部件的工作参数、功率、扭矩范围及样机特点,设计了简易再生稻收割机液压升降、割台切割及输送的液压系统,对液压系统中主要工作元件进行计算、选取和校验,液压回路采用一个液压泵同时给三条油路供油,通过多路集成阀与调速阀对整个油路进行控制,实现了动力参数上的方便可调,提高了样机对不同作业对象的适应能力。 4)进行了简易再生稻收割机首轮样机的加工试制及调试,开展了两次田间试验,对样机所存在的问题进行了分析与改进。试验结果表明:该样机重心均衡,整机质量≤950kg,离地间隙>350mm,田间碾压率≤20%,割茬高度350mm~600mm可调,纯工作效率≥0.1hm2/h,能满足再生稻田间收割穗头要求。 由于研究时间限制,本论文未对再生稻收割机脱粒功能进行分析研究。针对再生稻实际收获需要,后续还需从整机结构方案优化、高地隙收割机专用底盘研制、驱动轮动力特性、再生稻谷物及秸秆物料特性研究、关键部件如脱粒滚筒性能优化、各工作部件工作参数匹配、液压高新技术应用、秸秆处理再利用装置设计及整机自动控制技术应用等方面开展深入研究。