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第1章 绪论1

1.1 研究的背景与意义1

1.2 国内外研究现状2

1.2.1 农业生物力学特性研究2

1.2.2 谷物脱粒损伤试验研究8

1.2.3 谷物损伤量化与检测方法研究10

第2章 水稻生物学特性与力学性能参数的获取14

2.1 水稻的生物学特性14

2.1.1 稻穗形态结构14

2.1.2 稻谷形态结构15

2.2 稻谷几何形态测量系统与方法17

2.2.1 总体结构17

2.2.2 系统标定18

2.2.3 测量方法19

2.3 糙米试样单轴压缩试验21

2.3.1 试验设备、材料与方法21

2.3.2 理论分析23

2.3.3 试验结果与分析24

2.4 稻谷容量26

2.5 稻谷内摩擦系数27

2.6 稻谷滑动摩擦系数28

2.7 水稻籽粒的恢复系数30

2.8 水稻穗头籽粒连接力32

第3章 稻谷碰撞损伤的理论分析与有限元模拟37

3.1 稻谷碰撞损伤的理论分析37

3.1.1 弹性碰撞阶段38

3.1.2 非弹性碰撞阶段42

3.2 稻谷碰撞损伤的实例计算43

3.3 脱粒元件与稻谷碰撞有限元分析的基础47

3.3.1 稻谷与脱粒元件碰撞有限元模拟的理论基础47

3.3.2 有限元模拟软件的选取50

3.4 稻谷的碰撞模型52

3.4.1 稻谷的CAD模型52

3.4.2 稻谷的有限元模型53

3.5 稻谷与脱粒元件碰撞的有限元模拟57

3.5.1 稻谷与钉齿碰撞的有限元模拟57

3.5.2 稻谷与短纹杆碰撞的有限元模拟62

第4章 稻谷损伤的量化与检测方法68

4.1 稻谷损伤的类型68

4.2 稻谷损伤的量化方法70

4.3 稻谷损伤检测硬件系统72

4.3.1 稻谷损伤检测硬件系统的总体结构72

4.3.2 光照方式的选择74

4.4 稻谷损伤检测软件系统74

4.4.1 图像预处理76

4.4.2 样条小波自适应阈值多尺度边缘检测82

4.4.3 损伤评价指标计算与实例分析90

第5章 水稻单滚筒脱粒分离装置的研制与试验94

5.1 设计思路94

5.2 低损伤单滚筒脱粒装置95

5.2.1 低损伤单滚筒脱粒装置的设计95

5.2.2 低损伤单滚筒脱粒装置台架试验97

5.2.3 低损伤单滚筒脱粒装置水稻脱粒参数优化114

5.2.4 低损伤单滚筒脱粒装置田间试验116

第6章 水稻切纵流双滚筒脱粒分离装置的设计118

6.1 典型脱粒分离装置的结构特点118

6.2 切纵流双滚筒脱粒分离装置的设计126

第7章 切纵流脱粒装置功耗模型与功耗测试系统设计132

7.1 切纵流脱粒装置功耗模型132

7.2 切纵流脱粒装置功耗测试系统设计134

7.2.1 扭矩测试系统134

7.2.2 转速测试系统138

第8章 切纵流双滚筒脱粒分离模型与试验140

8.1 切流初脱分离模型140

8.2 纵轴流复脱分离模型142

8.3 脱出物的分布试验与分析144

8.3.1 切流滚筒下方物料分布147

8.3.2 纵轴流滚筒下方物料分布148

第9章 切纵流联合收获机脱粒分离装置性能试验与分析150

9.1 整机系统集成150

9.2 试验材料与方案151

9.3 试验结果与分析152

参考文献156