三七收获机组合式挖掘铲减阻效果研究——基于EDEM

针对三七的特殊农艺及三七机械化收获阻力大的特点,设计了一种由二阶平面铲和土壤破碎铲组合的三七收获机组合式挖掘铲。采用EDEM离散元仿真软件对两种铲关键部件进行了工作阻力的比较,仿真结果表明:工作速度分别为0.5、0.7、0.9m/s时,挖掘深度分别为100、150、200mm条件下,组合式挖掘铲的水平与垂直阻力皆小于传统挖掘铲,表面组合式挖掘铲在降低工作阻力有着更好的性能。该研究旨在为三七及其他块茎类作物挖掘铲的设计提供技术参考。     

花生收获机底盘驱动系统与挖掘铲的自适应控制

花生收获机通常工作在地形复杂、凹凸不平的松软路面上,难以实现平稳的运行,速度与质心的波动会影响挖掘铲的工作性能。为了解决上述问题,保证花生收获机在工作时可以平稳行驶并确保立轴与挖掘铲可以始终工作在合理的工作高度,对花生收获机的底盘行驶机构与挖掘铲的控制问题进行了研究。首先建立了花生收获机-地面土力学模型与花生收获机底盘行驶机构模型,进而基于挖掘铲工作高度、入土深度的实验数据,建立了挖掘铲控制机构与底盘行驶机构之间的动态协调控制策略,实现系统的自适应控制。仿真分析表明,挖掘铲的高度波动降低了36.7%,所设计的自适应控制系统可以实现花生收获机更为平稳的运行。     

马铃薯收获机挖掘铲工作阻力影响因素分析与研究

针对土壤容积密度、铲面宽度、挖掘深度、铲面倾角和机具工作速度5个影响马铃薯收获机牵引阻力的因素,分别采用正交计算法和基于Mat Lab的单因素分析法进行研究,得出了5个因素与工作阻力均为正向关系的结论。其中,土壤容积密度和铲面宽度与挖掘铲工作阻力成近似的线性关系,其余3个因素成非线性关系。铲面宽度、挖掘深度、铲面倾角、土壤容积密度和机具工作速度对挖掘铲工作阻力的影响程度依次降低。研究结果为如何减小马铃薯收获机挖掘阻力提供了参考依据。     

基于Inventor的生姜挖掘铲有限元分析

为降低生姜收获损失率高现象,以生姜收获机挖掘铲为研究对象,利用Inventor自带的三维建模模块建立生姜收获机挖掘铲部件模块,并使用有限元分析模块对其进行应力、应变分析,并与田间试验结果进行对比,比较理论计算结果与实际测得数据,进而验证所设计的挖掘铲合理性。     

马铃薯收获机挖掘铲牵引阻力分析与测试

针对马铃薯收获机工作过程中牵引阻力和功率消耗大的问题,以挖掘铲为研究对象,对正切时的牵引力模型进行了修正,建立了同时适用于正切和滑切的牵引力模型。基于MatLab的单因素分析得出滑切角、铲面倾角和机具工作速度与挖掘铲牵引力成非线性关系;挖掘铲牵引力与滑切角为负相关,与铲面倾角和机具工作速度为正相关。在收获条件允许的范围内,增大滑切角、减小铲面倾角和机具工作速度,能有效降低挖掘铲牵引力。通过田间试验验证了MatLab分析结论,表明所建立的挖掘铲牵引力模型是合理可行的,为分析研究马铃薯收获机挖掘阻力提供了参考依据。     

两种新型马铃薯联合收获机

中国农业机械化科学研究院在吸收国外先进技术的基础上,优化设计了以下2种新型马铃薯收获机。(1)4UL—1型马铃薯联合收获机为背负式联合收获机。该机与上海—50型拖拉机配套,采用前置挖掘铲、三级振动输送和摘薯、排茎等机构,可一次完成垄作、平作马铃薯的挖掘、分土、摘薯、排     

白萝卜收获机挖掘铲研究与试验

对一种用于白萝卜收获机的挖掘铲进行研究。该挖掘铲由铲柱及底铲组成,底铲与铲柱之间折弯成近似L型,左右各一对称布置,通过联接板固定于白萝卜收获机机架,可调整安装位置,适应不同白萝卜种植行距要求。设计铲柱对称轴线与铅垂线夹角α、底铲工作上表面与侧垂面夹角β、底铲工作上表面与水平面夹角γ;底铲加工刃口,刃口所在直线与正垂面夹角δ。田间试验结果:在角度取值α!(12°,20°)、β!(12°,20°)、γ!(13°,18°)、δ!(10°,15°)时,白萝卜收获机性能指标达到设计要求,挖掘深度可达0.40m,纯作业效率可达0.35hm2/h。     

基于Solidworks的各型马铃薯挖掘铲应力研究

针对传统马铃薯收获机挖掘铲试验研究花费大、周期长的问题,采用Solidworks三维设计软件的有限元分析功能,通过对工作过程进行理想化假设后,根据其安装位置和材料建立铲片有限元模型,载荷为土壤加载到铲面的力,分别计算各种型式挖掘铲的应力分布状况,通过计算结果对比,得出适合于目前马铃薯收获机挖掘铲较好的结构型式,为今后挖掘铲的设计提供理论依据。      

板蓝根收获机挖掘铲的设计与有限元仿真分析

为解决板蓝根收获机在作业过程中存在挖掘阻力大、铲面易壅土的问题,依据板蓝根自身特性及种植农艺要求,设计了4UD-600型板蓝根收获机,其作业幅宽600mm,最大挖掘深度为500mm,可一次完成板蓝根的挖掘、土药分离和成条侧出铺放。阐述了收获机的工作原理,对其挖掘铲进行了设计和主要参数的计算,并利用SolidWorks软件中的有限元分析插件Simulation对该挖掘铲进行了静力学分析,最后进行了试验验证。设计采用固定式三角平面挖掘铲,通过动力学分析构建工作阻力模型,依据动量定理、动能定理及几何关系进行计算,确定出挖掘铲的最佳入土角α=19°～23°,铲长L=360～400mm,铲刃张角θ=55°。有限元静力学分析结果显示:挖掘铲的应力主要集中在3个螺纹孔处,且最大应力分布在铲的背面离铲尖较近的两个螺纹孔处,最大应力值为22.44MPa,远小于挖掘铲的许用应力220.6MPa,强度满足设计要求;而产生最大位移的位置为铲尖,变形值为0.09184mm,与整个铲相比此变形量很小,可以忽略。试验结果与仿真结果基本一致,在误差允许的范围内,满足设计要求。     

MZPH-820型单行马铃薯收获机设计

针对现有小型马铃薯收获机作业过程中,行进阻力大、易于壅堵、伤薯率高,以及垄高适应性差等问题,设计了MZPH-820型单行马铃薯收获机.该机挖掘铲各铲片相互分离,间隙通畅;升运链导向撑链轮通过悬臂板支撑,承力通轴实现向上移动,作业时入土部件仅有挖掘铲及切土防漏圆盘,可有效防止秧茎缠绕及壅土;挖掘铲角度调节机构可实现挖掘铲与升运链导向撑链轮角度的同步调节,使挖掘铲铲面倾角在18°～30°内连续可调,便于不同土质条件下优化作业性能;导向限深轮及支撑行走轮二者高度的协调调整使得收获机能够满足100～400 mm垄高地块的作业要求,保证挖掘铲预设铲面倾角的实现,垄高适应性得到增强.宽行高垄地块的田间试验表明:MZPH-820型单行马铃薯收获机挖掘、输运顺畅,分离效果明显,纯小时生产率为0.10 hm2/h,伤薯率为0.3%,损失率为3.9%,性能达到技术规范要求.     

Grimme公司Maxtron 620新型自走式甜菜挖掘收获机

简要介绍了德国Grimme公司Maxtron 620新型自走式甜菜挖掘收获机的各主要部件结构特点和技术性能,为我国农机行业在研究和开发新型自走式甜菜挖掘收获机新产品时提供技术参考和借鉴。      

玉米根茬收获机设计与试验

在大量试验的基础上设计了集挖茬、拾茬、清茬、引茬、集茬和侧位条铺于一体的玉米根茬收获机。整机主要由根茬挖掘装置、清理捡拾装置、链式输送装置及悬挂和液压系统等组成。适用于玉米、高梁等作物根茬的挖掘和集铺。该机具采用偏置柄式挖掘铲和弹性伸缩式捡拾机构,实现了对非藕联玉米根茬的地表下捡拾。田间试验结果表明:根茬漏拔率小于2.8%,生产率0.955～1.086 hm2/h,作业幅宽2.6 m,整机可靠性系数96.8%。     

4UML-130型振动链式木薯收获机的设计与试验

针对当前木薯收获设备存在问题,基于木薯宽窄双行起垄种植农艺要求,确定木薯收获机工作原理与总体结构,并对挖掘铲、偏心套机构、振动链排、过载保护装置等关键部件进行讨论与分析,设计了4UML-130型振动链式木薯收获机,该机一次作业能够完成木薯块根的挖掘提升、薯土分离输送、平铺地表等工序.作业时,轮式拖拉机跨垄行走在相邻垄沟...     

4UMG-140型拨辊式木薯收获机的设计与试验

针对现有木薯收获机存在问题,基于木薯宽窄双行起垄种植农艺要求,确定收获机工作原理与总体结构,并对挖掘装置、拨辊输送装置、限深装置等关键部件进行讨论与分析,设计了4UMG-140型拨辊式木薯收获机,该机一次作业能够完成木薯块根的挖掘提升、薯土分离输送、平铺地表等工序。作业时,轮式拖拉机跨垄行走在相邻两垄沟中,便于机手操控,收获过程中不压伤木薯块根,实现了垄上木薯有效对行收获。田间试验表明,4UMG-140型拨辊式木薯收获机明薯率为95.2%、损失率为7.6%、生产率为0.35 hm2/h,完全符合木薯宽窄双行起垄种植农艺机收作业要求。     

振动式挖掘部件的设计

通过对马铃薯收获机振动式挖掘部件的研究，研制了一种新挖掘部件，解决了固定式挖掘铲作业时产生的壅土现象，提高了碎土能力，降低了牵引阻力，明显提高了生产率和作业质量。     

改进型南方马铃薯收获机具的设计

针对引进的北方机型收获南方马铃薯工作中出现明薯率低、挖掘阻力大、土壤壅堵,以及仍需人工捡拾等问题,设计了一种改进型南方马铃薯收获机具。该机具包含振动挖掘铲、抖动分离机构、升运机构和集薯器等,可一次完成挖掘、薯土分离、升运及装袋等作业工序。田间试验表明:改进后的机具在动力消耗、土壤壅堵、收获效率及减轻劳动强度等方面有明显提高,具有推广应用价值。     

平贝母收获挖掘设备研究现状与发展趋势

平贝母采收作业是林区贝母种植的关键一环，对平贝母的成色与药用价值产生重要影响。现有的采收设备存在作业效率低、环境适应性差等问题。挖掘铲作为平贝母收获机的核心部件，尚存在结构设计单一化，研究思路半经验化等问题直接影响采收作业的质量。为研发能够满足行业需求的平贝母采收设备，结合现有种植条件及技术发展，对国内外根茎类作物收获机进行整体分析，提出研发可兼收其他作物的小型自走式联合收获机这一思路；对平贝母收获机及挖掘铲的发展情况进行深入剖析，提出平贝母收获机的发展方向为高效化、采收过程专业化、采收作物兼容化，平贝母挖掘铲的发展方向为研究思路科学化、研发手段专业化、运行性能稳定化，以期推动贝母产业全程机械化进程。     

马铃薯收获机现状与发展趋势

马铃薯为地下产物,且是块茎繁殖,其收获方式以挖掘为主。目前,我国马铃薯大多是以人工挖掘或半机械化收获。为了促进马铃薯收获机械化,从分析我国马铃薯收获机的发展过程入手,阐述了我国马铃薯收获机的主要类型和应用现状,并对其发展趋势做了展望;指出了应用马铃薯收获机可以大大提高收获效率,降低劳动强度,增产增收,减少损失,为我国马铃薯生产奠定良好的基础。     

深根中药振动挖掘铲参数化设计与仿真

在对深根中药收获机振幅调节机构和振动挖掘铲分析的基础上,采用设计点参数化的方法建立了挖掘铲挖掘机构的仿真模型,并分别对影响收获机性能的主要因素—偏心距、入土角度和机具前进速度进行了仿真研究,为振动式挖掘机械的设计开发提供了技术支持。     

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。