根茎类中草药收获机械设计

针对现有根茎类中草药机械化收获时挖掘阻力大、杂物分离不净等问题,设计一种高效低耗根茎类中草药收获机械。应用相关设计理论确定挖掘装置、切茎装置与分离装置的结构与主要参数,并利用有限元分析软件对挖掘铲进行强度校核。结果表明:二阶平面式挖掘铲设计合理,满足强度要求;同时采用圆盘割刀和秧蔓输送带进行根茎分离,降低了挖掘阻力,实现挖掘前茎叶有效分离。     

多功能根茎收获机的试验研究

针对我国根茎类作物种植特点和目前农村土地经营规模及农村经济发展情况,研制了4GJ-880多功能根茎收获机.该机挖掘部件采用振动推进式直板挖掘铲结构, 解决了根茎收获机动力消耗大的技术难题.碎土分离部件采用多级圆筒分离筛结构设计,可以根据不同的土质情况、土壤含水率,以及果土分离、果实块茎破损等情况,增减滚筒级数,从而使整机结构紧凑,且分离效果好,破损率低.试验结果显示,各项技术性能指标达到或超过有关标准要求.     

白萝卜收获机挖掘铲参数的设计

针对我国白萝卜人工收获效率低、成本高等问题,设计出专用的白萝卜挖掘铲。工作时,第1步通过挖掘铲破坏白萝卜与土壤的接触力,使白萝卜与土壤分离,第2步由人工捡拾装袋进而完成白萝卜收获的全过程。通过建立挖掘铲的几何模型确定了入土角α、铲面长度L、铲面宽度A和后端面高度h。该挖掘装置采用后悬挂牵引的方式挖掘白萝卜,使白萝卜的收获效率大大提高,装置结构简易、成本低,具有极其广阔的市场应用场景。     

4GJ系列根茎挖掘机

4GJ系列根茎挖掘机是由郑州市农业机械化研究所 (试验推广站 )与郑州农具厂联合研制的 ,该机与 11kW以上轮式拖拉机配套 ,能一次完成根茎作物的根茎挖掘、根茎与泥土分离、根茎集中条状铺放等作业工序 ,适宜于花生、马铃薯等作物的收获。一、工作原理该机悬挂于拖拉机后方 ,通过万向联轴节与拖拉机动力输出轴联接 ,工作时 ,随着拖拉机前进 ,动力输出轴通过曲柄连杆机构使挖掘铲振动掘进 ,将作物根茎与土壤一同掘起 ,送入振动分离筛 ,使泥土与作物根茎分离 ,然后根茎进入铺放装置 ,并呈条状铺放于地面 ,便于人工捡拾。二、结构特点1 采用梳…     

南方花生挖掘铲结构参数的分析与计算

根据南方土壤特点、花生种植农艺,以及花生收获时的物理特性,对适合南方花生收获的挖掘机械进行设计,计算了挖掘铲入土角、入土长度和过渡长度等参数,根据计算结果分析比较,详细设计了挖掘铲的整体结构。     

KCTR—600／600B型胡萝卜收获机

该机由山东省农机科学研究所与山东鱼台农用车辆厂联合研制开发,与11.0～13.2kW小四轮拖拉机配套使用,可完成大蒜的收获,也可用于花生和土豆的收获。该机挖掘工作装置在拖拉机的前部,整机分为4个部分:挖掘工作部分,前置式挖掘,由限深轮、挖掘铲、格栅式输送分离部分组成;横向输送分离部分,由格栅式输送带完成横送及蒜土的进一步分离;后输送部分,由格栅式输送带彻底完成蒜土的分离,并将大蒜输送到拖拉机后部;提升部分,利用拖拉机液压系统控制挖掘工作装置,在工作时入土,非工作状态和运输状态时提升。4DS-75A型大蒜收获机…     

根茎类中药材收获机挖掘装置设计与仿真试验

针对根茎类中药材收获机采用固定式挖掘铲收获时,存在挖掘深度不足,入土阻力大,功率损耗严重,碎土效果差,铲尖磨损较大等问题,采用理论计算与数值仿真的方法,对振动式挖掘装置的挖掘铲参数、运动机构、铲面运动特性和工作效果进行研究。结果表明:该装置采用锯齿形平面三角铲,铲刃张角≤94°、入土角为20°～30°、工作深度≥500 mm,铲面长度为772 mm,运动机构类型为四连杆机构,工作时做平面运动,其水平方向运动类似于余弦函数曲线,垂直方向为正弦函数曲线,速度与加速度变化类似。挖掘铲在水平方向和垂直方向的运动曲线平滑顺畅,运动类型与理论推导值吻合,为简谐运动,运动过程无干涉现象,速度与加速度变化均符合运动规律。当挖掘装置的前进速度为2.4 m/s,入土角为25°,转速为280 r/min时,该装置的挖掘阻力最小。采用振动式挖掘装置对中药材进行收获时,可有效减小挖掘阻力,具有良好的碎土分离效果,整体运行平稳,工作可靠,各项性能均满足行业标准要求。     

2ZDS-5型自走式大蒜栽植机

该机由山东省农机科学研究所与山东鱼台农用车辆厂联合研制开发,与11.0～13.2kW小四轮拖拉机配套使用,可完成大蒜的收获,也可用于花生和土豆的收获。该机挖掘工作装置在拖拉机的前部,整机分为4个部分:挖掘工作部分,前置式挖掘,由限深轮、挖掘铲、格栅式输送分离部分组成;横向输送分离部分,由格栅式输送带完成横送及蒜土的进一步分离;后输送部分,由格栅式输送带彻底完成蒜土的分离,并将大蒜输送到拖拉机后部;提升部分,利用拖拉机液压系统控制挖掘工作装置,在工作时入土,非工作状态和运输状态时提升。2ZDS-5型自走式大蒜栽植机…     

悬挂式三年生三七挖掘收获机的研制及试验

为了提高三七根挖掘收获机械化作业水平,结合云南省内三七种植模式和农艺要求,设计了悬挂式3年生三七挖掘收获机,可同时完成一畦三七的挖掘、输送、去土和条铺等任务。挖掘收获机由四轮拖拉机牵引,主要由机架、悬挂部件、挖掘部件、升运抖土装置、条铺部件及动力系统等工作部件组成。挖掘铲设计成锐角式开沟器状,入土能力强、结构简单、工作阻力小;收获机后部设有收集挡板,保证去土后的三七在地上成条铺状。田间样机收获试验表明:机器收净率达到了98.1%,损伤率为1.9%,生产率达到了0.12hm2/h。该样机为云南省首台专门针对三七根的收获机械,为三七根收获机械的深入研究和发展提供了参考。     

两种甜菜挖掘机

铲式甜菜起拔机农七师123团修造厂生产一种铲式甜菜起拔机．该机有一定的入土角度和升土角度．两铲前部距离较大，工作时，两铲从甜菜块根垄行两侧入土，深入甜菜生长底部，破坏土壤对甜莱根块的包结，进而利用铲刀与升角将甜菜托起．该机具有结构简单、深浅可调、不易变形、故障少和悬挂方便等特点。张爱军刘耀甜菜挖掘机农7师125团新近设计并生产T4TW－4型甜菜挖掘机。该机与铁牛一55／654型轮式拖拉机悬挂连接，主要用于甜莱分段收获中对田间的甜菜块根进行深松超拔作用．该机在1996年秋季作业面积1000hm’，经使用表明具有质量轻、作…     

遥控自走式三七收获机设计与试验

设计了一种遥控自走式三七收获机,与现有三七收获机相比,采用前喂入式收获,减少了损伤率,且体积小,作业效率高,符合三七大棚、小地块种植作业需求,满足三七种植农机与农艺相结合要求,可同时完成挖掘、夹持、拍土、根茎分离及收集等功能。遥控自走式三七收获机主要由机架、挖掘部分、夹持运输部分、拍土部分、根茎分离部分及动力系统等工作部件组成。挖掘刀片呈内八字形设计,入土能力强,结构简单,工作阻力小,机身后有三七收纳筐,可堆放三七果。田间样机收获试验表明,机械净收率和损伤率极大提高,为云南省三七收获机械化研究和发展提供了参考。     

基于离散元法的三七仿生挖掘铲设计与试验

为减小三七收获过程中的挖掘阻力,以三七根茎及种植土壤为研究对象,测定本征物理参数,设置Bonding键参数建立三七根茎的离散元模型,分析根土粘结机理,利用Hertz-Mindlin with JKR建立三七根茎-种植土壤离散元复合模型;建立并分析挖掘铲的理论力学模型,确定仿生挖掘铲设计尺寸(长×宽×厚)为：360 mm×150 mm×8 mm、入土角30°、铲尖半角60°;采集野猪头三维模型的点云数据,确定仿生铲的结构曲线方程,建立仿生挖掘铲的三维模型;开展仿生挖掘铲与平面挖掘铲的仿真对比试验,追踪颗粒位移流向得平均位移以及平均挖掘阻力,分析颗粒的速度矢量明晰了挖掘铲面的减阻机理,得仿生挖掘铲的仿真试验减阻率为19.15%;利用高速摄影和阻力采集设备开展土槽试验,结果表明土壤颗粒流向与仿真趋势一致,仿生挖掘铲和平面挖掘铲的平均挖掘阻力为1 207.23、1 594.49 N,仿生挖掘铲减阻率为24.29%,与仿真试验减阻率十分接近,验证了离散元模型准确可靠、挖掘铲力学模型构建准确,仿生结构设计合理。     

太子参联合收获机的设计

针对目前已有的牵引式太子参收获机无法较好地满足南方小田块地下根茎类作物的收获要求,设计了一款可以一次性实现挖掘、输送、分离、筛选及装箱为一体的太子参联合收获机。阐述了太子参联合收获机的总体结构设计方案,给出了松土铲、升运器、分离滚筒及输送链耙等关键部件的设计过程,并利用ANSYS软件对松土铲进行了有限元分析。     

UX-6004型马铃薯挖掘机研制

4U X-600型马铃薯挖掘机,是甘肃张掖市农机研究所为了解决马铃薯人工收获费时、费工、生产效率低等问题而设计的收获机具。其结构采用三点悬挂犁铲掘土式,土薯分离机构采用链条抖动式,链动力由拖拉机动力输出轴经变速器传递。其结构简单,配套动力合理,挖掘速度快,减轻了劳动强度,降低了挖掘费用,提高了生产效率,为农业增产、农民增收,起到良好的促进作用。该机配套动力为14.7～18.3kW四轮拖拉机(带动输出轴);挖掘幅度600m m;明薯率95.8%;挖掘深度150～200m m;损失率3.17%;生产率2.4亩/小时;伤薯率3%。该机的筛链分离结构由兰驼动力传递链…     

基于单垄双行种植农艺的马铃薯挖掘铲设计与试验

针对目前丘陵山区马铃薯收获劳动强度大、机械化程度低和现有马铃薯挖掘铲作业效率不能满足实际需求等问题,设计了一种适合单垄双行种植农艺使用的马铃薯挖掘铲。通过分析和设计马铃薯挖掘铲结构,确定了马铃薯挖掘铲入土倾角为21.5°、铲刃张角为19°、铲宽为1230mm、铲长为220mm等参数;借助Ansys 2020有限元分析软件,获得了马铃薯挖掘铲模拟工作时最大应力为31.491MPa、最大应变为1.5797×10^-4和总变形为0.81716mm等结果,且均符合要求。完成马铃薯挖掘铲实际加工后,进行了收获田间试验,结果表明：马铃薯收获明薯率为98.54%,破皮率为1.51%,伤薯率为1.31%,均符合且优于相关国家标准要求。所设计的马铃薯挖掘铲达到了预期目标,可为今后相关工作提供参考。     

4U-55型马铃薯收获机的设计

针对我国马铃薯收获机在收获作业过程中牵引阻力大、功率消耗大和挖掘铲易损坏等问题,设计了4U-55型马铃薯收获机,该机与手扶式拖拉机配套,可实现马铃薯挖掘、薯土分离和铺放。同时,对该机部分关键零件进行了设计,对样机的工作性能进行了试验研究。田间试验证明,该机设计先进、功能完善、操作方便,并且成本低、效率高,能够满足当地农民的使用要求。     

基于ProE的生姜挖掘类收获机构的模拟仿真设计

利用ProE软件模拟仿真设计了一种生姜挖掘类收获机构,该收获机构虚拟的悬挂于小型拖拉机后,由拖拉机带动该机构进行挖掘生姜收获作业。该收获机构中的切割铲模拟仿真是采用钢板材料制成的两刀片并组合成整体"V"型三角形的挖掘切割铲设计,并在切割刀片后面设有条形筛至土薯分离器,以便姜块挖掘物的初次姜土分离和传输;姜土传输分离器模拟仿真设计是利用常用钢筋条按一定间距布置于传动链条上组合而成的链杆式分离器。这种利用三维模拟仿真软件设计和虚拟样机装配的方法,形象直观,便于进一步开发研究。     

马铃薯生产机械化技术(续3)

图14SW-10型马铃薯挖掘机结构示意图1.悬挂装置2.三角架3.机架4.挡土板5.切土圆盘刀6.圆弧翼槽形铲7.振动筛摇摆臂8.栅条式摆动分离筛9.限深轮10.摇摆机构11.动力输入联接变速器1234567891011(上接2004年第5期第30页)3.收获机械的调整与使用(1)构造及工作原理以内蒙古农大牧机厂生产的4SW-40型马铃薯挖掘机为例,这种机型主要由挖掘机机架、切土圆盘刀、圆弧翼槽形铲、栅条式摆动分离筛、限深轮和动力输入联接变速器等组成。挖掘铲用螺栓与机架刚性联接(其入土角可调整),挖掘铲两侧纵向平面内安装1组切土圆盘刀,在挖掘铲尾部横向平行安装1…     

梯形对称收获铲阻力特性数学模型的建立与分析

以根茎类收获机配备的梯形对称双铲为研究对象,结合机械动力学、土壤粘弹塑性力学等理论建立了收获机工作状态下挖掘阻力数学模型,获得了土壤特性参数、挖掘铲结构参数以及机器工作参数与工作阻力之间的函数关系。基于所推导的数学模型,仿真分析了挖掘铲入土角、滑切角、挖掘深度、铲面面积以及机器前进速度对工作阻力的影响。仿真结果表明,入土角和前进速度的增大会导致工作阻力非线性增大,挖掘深度和铲面面积的增大会导致工作阻力线性增加。结合阻力仿真曲线,并考虑实际工作要求和工作效率,适宜的入土角为20°~30°,滑切角设置为40°~50°,前进速度在1~2 m/s。     

4SHWZ-1800自走型分段式花生收获机的研制

针对我国花生主产区种植模式的特点,成功研制了4SHWZ-1800自走型分段式花生收获机。其主要由底盘、传动系统、挖掘装置、清土输送装置、果秧铺放装置、落果清选装置和输送升运集果装置等部件组成,一次作业可完成挖掘、松碎土壤、秧土分离、秧果成条铺放、落果清选和集果等作业。该机在分段收获的基础上,采用了复收技术;设计了箭式挖掘铲,降低了挖掘阻力,提高了碎土效果;采用挖抖组合技术,实现花生宽幅收获,提高了工作效率;采用筛网输送带式果土分离技术,有效降低机收损失。田间试验表明:该机操控灵活、简单,作业顺畅,性能稳定;埋果率为0.1%、破碎率为0,各性能指标均符合国家花生收获机作业质量(NY/7502-2002)检测标准,符合设计要求。