一种新型大蒜收获机的研究设计

针对我国大蒜收获机械结构设计复杂、生产成本较高等问题，设计了一种新型大蒜收获机。生产试验和性能测试表明：收获机的作业质量和性能指标参数符合设计指标要求，具有在田间作业中铲子头铲入、土壤和大蒜铲起、输送筒输送、土壤和大蒜分离、收集卸料等农艺功能。试验结果表明：收获机解决了同类机具结构设计复杂和生产成本高、收获机和拖拉机不易分离使用、收获机传动结构复杂和维修不便、人工捡拾和装袋运输等问题，提高了作物收获效率和质量，且性能稳定、可靠性高、作业成本低、结构简单、易于制造，具有较好的推广应用价值。     

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.     

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。     

自走式三七收获机设计与试验

针对丘陵山区三七收获时费工费时、无机械化等现状,设计了一种以柴油机为动力的自走式三七收获机。该机主要由挖掘铲、刮土机构、升运器、拍土机构、收集箱等组成,利用解析作图法对挖掘铲进行分析,确定了三七和土壤混合物顺利通过挖掘铲的铲刃夹角为96°;对升运器运动学分析得出升运器的倾角为25°时三七与土混合物的破碎率最高;以升运速度、振动分离筛振动频率、碎土轴的转速为试验因素,以伤根率、收净率为评价指标进行二次旋转正交组合试验。试验结果表明：试验因素对评价指标影响由大到小依次为振动分离筛振动频率、升运速度、碎土轴转速,当升运速度为0.78m/s,振动分离筛振动频率为10Hz,碎土轴转速为2.5r/s时,伤根率、收净率分别为1.6%、96.32%。以影响因素的最优参数组合进行验证：试验得伤根率、收净率分别为1.6%、96.8%,与计算结果一致,且符合农艺要求的收获指标。该研究为产品级的三七药材收获机的设计提供了技术参考。     

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。     

二次清选式马铃薯收获机

山东省平邑县农机局推广站研制生产的单垄双行二次清选式马铃薯收获机获国家实用型专利(专利号200320102850.X)。于2003年6月通过省级鉴定,经过两年的生产考核,产品符合马铃薯收获各项技术标准。二次清选式马铃薯收获机由板式机架、起土铲总成,悬挂系统、切膜轮总成、碎土机构、传动机构、升运筛、支重轮、二次清选筛等9部分构成。该机起土铲铲起薯块和土块经碎土机构进入升运筛,进行初步清选,再经二次清选后实现土薯彻底分离。该机配套15kW以上拖拉机,工作幅宽分别为650、900、1000mm,震动筛频率为10次/S,铲头入土角为15°～23°,工作效…     

根茎类中药材收获装备关键部件对比研究

挖掘铲的初始入土角应在45°～50°之间，正常工作时铲与地面的角度应在15°～20°之间。同等工作条件下，锯齿铲阻力最小，三角铲次之，平铲最大；前后振动挖掘铲减阻效果优于上下振动挖掘铲；链条筛收获机的效率约为振动筛收获机效率的2～3倍。沙性土壤或中性土壤，木质性（不易断）的药材，宜选链条筛，作业速度快。粘性土或含石头较多的土壤，水性大(较脆)的药材宜选用振动筛，工作可靠性高，药材损伤率低。     

4S-60/85型大蒜收获机的特点及使用操作要点

4S-60/85型大蒜收获机可一次完成大蒜挖掘、分离与输送铺条等作业项目,具有收净率高、伤蒜率低和结构新颖等优点,是我国目前较为先进适用的大蒜收获机。现介绍其结构原理和操作要点如下：一、4S-60/85型大蒜收获机工作原理及其特点 1．工作原理。该机具安装于手扶拖拉机前端,发动机后移至扶手底下。机具工作时,发动机动力经犁刀传动轴传动输出到分离输送链与曲柄连杆机构,驱动挖掘振动铲,使之往复振动。     

芋头收获机设计及仿真分析

针对目前芋头机械化收获程度低,主要依靠人工挖掘,劳动强度大,生产效率低的问题,研究一种可实现芋头挖掘、输送和芋土分离功能的芋头收获机。通过对振动挖掘机构、夹持输送机构和芋土分离机构等关键部件进行设计,确定振动机构的振动频率为12 Hz,偏心轴的偏心距为4 mm,明确挖掘铲结构为三面异型结构,铲侧曲面采用仿生设计,确定夹持带安装倾角为40°,夹持带张口角为120°,带间距为25 mm,夹取点高度为120 mm,确定芋土分离机构曲柄半径为60 mm,曲柄转速为180 r/min,筛面安装倾角为0°。同时,利用ADAMS软件对芋土分离机构进行动力学仿真,获得不同工作参数下芋头的运动情况。通过分析,筛面倾角为0°时芋头在筛面上停留的时间最长,曲柄转速为180 r/min时可兼顾芋头抛起高度和碰撞次数,曲柄半径为60 mm时有利于芋头与土壤分离。仿真结果表明,芋土分离机构的参数选择合理。     

成熟期大蒜茎秆力学特性的试验研究

针对大蒜联合收获机设计时缺乏必要的数据支持等问题,对成熟期大蒜茎秆力学特性进行了试验研究。采用农业田间数理统计方法对大蒜的几何特征进行分析,得出了大蒜主要几何特性指标值的变化区间和分布频率;利用万能试验机及拉伸试验对成熟期大蒜茎秆抗拉强度、挤压强度、起拔力等力学特性进行测试,研究了茎秆直茎、含水率、加载速度对大蒜茎秆拉断力的影响;应用Design-Expert软件分析,得出了松土位置参数优化组合。结果表明:直径对大蒜茎秆的拉断力影响最大,其次是含水率,最后是加载速度;大蒜最小起拔力的最优组合为挖掘深度9~18cm和挖掘距离2~10cm,所需起拔力小于53.1N,不会发生漏收现象;大蒜茎秆的挤压强度平均值是0.78MPa,所以在设计皮带夹持过程中挤压强度最大不能超过0.72MPa,为研制大蒜联合收获机关键装备提供了基础理论依据。     

MZPH-820型单行马铃薯收获机设

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100～400mm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0.10hm2/h，伤薯率为0.3%，损失率为3.9%，性能达到技术规范要求。     

小型马铃薯收获机的正确使用

正2T S—700型小型马铃薯收获机主要由变速箱、传动链、振动轮、挖掘铲、升运链、限深轮、机架等部分组成。作业时,以6～8kw手扶拖拉机为动力,手扶拖拉机牵引收获机前进,挖掘铲将马铃薯和土层一起铲起,马铃薯和土壤一起进入到升运装置中,升运筛在输送过程中边输送、边振动,从而使破碎的土壤从栅板缝隙中落下,完成分离,马铃薯被直接条形铺放在地面上。一、收获机的安装2T S—700型小型马铃薯收获机与手扶拖拉机对接安装要在平坦的地面上进行。挂接时,卸下拖     

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。     

分置式大蒜收获机设计与仿真

针对大蒜收获的农艺要求,设计了一种分置式大蒜收获机,主要由蒜秧剪切和蒜头挖掘两部分组成,分别配置于小四轮拖拉机的前后两端,可一次完成蒜秧剪切、蒜头挖掘及蒜土分离.蒜秧和蒜头分别铺放,便于收集和运输.蒜头用网兜收集后直接晾晒,避免漏收、节省工时和场地.采用偏心连杆机构实现挖掘铲的振动,减小了牵引阻力,降低了能耗.运用Pro/E软件对偏心振动机构和挖掘铲进行运动仿真及分析,使整机结构和运动参数得到了优化,为样机试制奠定了基础.     

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。     

马铃薯联合收获机的使用及保养

正马铃薯联合收获机能一次完成挖掘、分离土块和茎叶及装箱或装车作业,非常方便和高效。按其分离工作部件结构的不同,主要分为升运链式、摆动筛式和转筒式三种,其中升运链式马铃薯收获机使用较多,现将其基本结构和使用方法介绍如下。1基本构造与作用其主要工作部件有挖掘部件、分离输送机构和清选机构、输送装车部件等。(1)挖掘部件主要由圆盘刀、挖掘铲和镇压限深轮等部件组成。圆盘刀主要用来切开挖掘幅宽两边的地表及杂草,这有利于挖掘部件挖掘,减少挖掘阻     

4SM-1型悬挂式马铃薯收获机的设计

针对当今马铃薯收获机存在的土块分离不净、破碎率较高、动力消耗大等问题,采用升运链式分离结构与摆动筛式分离结构相结合的双分离方式,且对包括挖掘铲、双分离装置的设计参数进行了理论分析与实际试验,从而设计出作业质量好、动力消耗小的新机型。实际应用证明,新型马铃薯收获机应用效果良好。     

大蒜收获机的设计与试验研究

针对大蒜种植模式和农艺要求,设计了一种大蒜收获机,并利用UGNX8.0建立三维模型,对挖掘装置、夹持输送装置等关键部件进行了进一步研究。同时,设计了一种适用于大蒜收获的梯形挖掘铲,依据收获方式确定其长度、宽度、入土角等关键参数,应用ANSYS软件进行有限元静应力分析,结果表明:设计的挖掘铲所受的应力与应变都在材料所允许的安全范围内。对大蒜拔起时进行受力分析,确定了最佳拔起的状态的条件。在某大蒜生产基地进行田间试验,结果表明:挖掘铲的漏果率为1.45%,伤果率为1.12%,损失率2.3%,满足大蒜收获的技术要求。     

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。     

牛蒡收获机设计与试验

为了实现牛蒡的机械化收获,采用强迫式振动减阻原理,设计了集偏心轮振动、土壤切削、土壤升运、牛蒡夹持于一体的牛蒡收获机。该机具采用偏心轮带动振动连接杆使挖掘铲进行振动挖掘,从而起到节能减阻的效果。收获机由三点悬挂架、机身框架、支撑臂、扎草刀、振动连接杆及挖掘铲等组成。田间性能检测表明:其损失率小于3%,伤根率小于3%,生产率0.067~0.2hm2/h,整机可靠系数9 6.1%。