[00992888]切纵流智能联合收割机关键技术开发及应用

中国传统全喂入单滚筒联合收割机在收获"单产高、秆青叶茂、穗大粒多、籽粒饱满、上三叶长"的高产水稻时存在的湿脱湿分离困难、未脱净和夹带损失明显增加、籽粒破损严重、清洁度降低、作业效率明显下降和堵塞故障频发等瓶颈问题一直难以突破.欧美等国的大型全喂入联合收割机无法适应中国水稻主产区的深泥脚和小田块作业环境，且售价昂贵，难以大量引进.日韩等国的半喂入式联合收割机不能有效解决超级稻高冠层带来的夹持抽草、脱粒不净、夹带损失迅速增加等难题.项目组经过多年的努力，深入研究了高产水稻、小麦、油菜多滚筒低损伤脱粒分离技术、高效清选和油菜减粘防堵技术、稻麦油通用割台技术、损失监测与作业速度自动控制及故障诊断技术，研发了轮式切纵流多滚筒、履带式切纵流、横轴流和切横流双滚筒联合收割机产品.该项目主要突破为: (1)揭示了超级稻稻谷脱粒力的分布规律、超级稻与脱粒元件、凹板及顶盖相互作用中的力学本质，率先提出了先易后难顺序脱粒、揉搓-冲击复合式柔性脱粒新方法，研究了作物的真空吸运、强制抓取技术，建立了超级稻在多滚筒脱粒装置中的顺畅流动模型，创制的切纵流多滚筒和切纵流双滚筒低损伤脱粒分离装置湿脱湿分离能力强，功耗低，脱净率高，夹带损失少，籽粒破碎率低. (2)研究了潮湿农业物料在气流吹托和振动筛分耦合作用下的聚散响应、分层迁移和透筛规律，创立了潮湿脱出物物料群在非均匀气固两相流场中的高效清选理论，开发了脱出物在风筛式清选装置中振动筛分过程模拟软件，发明了分段组合清选筛和二次杂余清选筛，筛分高湿度油菜脱出物时筛面不粘连，清选损失减少20%以上. (3)提出了联合收割机夹带损失检测新方法，发明了具有列阵浮筏双层隔振结构的PVDF压电薄膜籽粒损失传感器;以割台搅龙转速、脱粒滚筒转速、喂入量、籽粒损失量和作业速度等多参数作为监测对象，提出了基于灰色预测模糊自适应控制的联合收割机作业速度多信息融合算法，开发了联合收割机作业速度智能控制和作业流程故障诊断装置，提高了整机的作业性能和可靠性，作业效率提高10﹪~15%. 项目授权发明专利 6件、公示发明专利8 件、授权实用新型专利 19 件，产品全部具有自主知识产权，发表论文被SCI/EI/ISTP 收录68 篇，综合技术居国际先进水平，部分关键技术达到了国际领先水平.研究成果获2011年江苏省专利项目金奖、中国专利优秀奖. 研究成果已被国内收割机械龙头和骨干企业采用，近三年累计销售产品2万多台，新增销售收入突破20 亿元、利税4.5亿元.研发的轮式切纵流多滚筒联合收割机填补了国产大型联合收割机的空白，突破了国外产品的垄断，销售的履带式多滚筒联合收割机占全国市场保有量的60﹪以上，取得了巨大的经济和社会效益，显著推动了行业科技进步.