马铃薯杀秧机的优化设计与分析

马铃薯收获前的杀秧处理对后期的收获效率及马铃薯品质有着非常显著的影响。为此,针对当前马铃薯杀秧机存在作业效率低、留茬高度不均匀及带薯率高等问题,设计了一款新型高效的马铃薯杀秧机。本机可根据不同地块、不同马铃薯品种的需要调节留茬高度,提高了后续收获的流畅性;刀具采用甩刀的形式并在杀秧轴上呈仿垄形分布,极大降低了带薯率及伤薯率。同时,对关键部件进行了有限元分析,结果表明:所设计的部件均满足强度要求。对样机进行了田间试验,试验结果表明:杀秧效率明显提高,留茬高度均匀,带薯率显著降低,均满足马铃薯的杀秧作业要求。本研究对提高马铃薯杀秧机的作业效率及后续收获效率、更好地适用于马铃薯的大规模收获具有重要意义。     

马铃薯田间集成分选机的研制

针对黏性土壤种植的马铃薯,存在机械收获泥土分离不净、薯秧分离不净、病薯伤薯分离不彻底的问题,根据收获拣选农业技术要求,研制开发出一款分离、输送等为一体的马铃薯田间分选机,适用于马铃薯联合收获机的田间配合作业。该分选线主要由集成分选机、接收料斗、装车机构成,集成分选机主要由分离输送装置、秧薯分离装置、传动系统、机架及地轮等各部分组成。该分选机额定电压为380 V,额定处理能力20～80 t/h,可以完成土薯、茎秆、杂草和病薯的分离,以及薯块输送等作业,大幅度减少用工,缩短收获周期。田间收获分选试验表明:该分选线在田间地头与马铃薯联合收获机配合作业效果好,减少沃土的流失,土薯分离、分级及茎秆分离良好,除秧率和除净率分别高于90%和99%,伤薯率低于1.23%。适用于机械化清选黏性土壤种植的马铃薯,对已收获的马铃薯进行二次分离清选作业。     

两种淀粉薯收获期茎秆机械特性的试验研究

为了探明不同品种淀粉薯茎秆的机械特性,以提高马铃薯机械化粉碎还田作业质量,对马铃薯收获阶段不同时期的茎秆进行物理特性分析。以北方地区淀粉薯兴佳2号、延薯4号为试验对象,采用电子万能试验机、电子天平及电热恒温鼓风干燥箱等仪器设备,研究收获期内两种淀粉薯茎秆的离地高度和剪切力的变化,得出最佳打秧离地高度为9cm及破坏马铃薯茎秆的基础数据。同时,对收获3个时期、两个品种的薯秧含水率进行测量,得出越临近收获期茎秆含水率越低的规律,确定淀粉薯杀秧最佳时期;在离地高度为9cm时,分别对3个时期、两个不同品种的淀粉薯茎秆进行直径与剪切力的测量,分别拟合出淀粉薯兴佳2号、延薯4号茎秆剪切力与作物直径间的函数关系式,对比相同作物的函数关系式变化趋势,得出最佳的时间为10月7号。本研究为马铃薯茎秆粉碎机转速、切刀速度及切刀拉力等参数的设计提供了依据,并为适宜的马铃薯茎秆粉碎期选择提供了参考。     

马铃薯杀秧机设计优化与试验

马铃薯收获前的杀秧作业对提高马铃薯品质及收获效率有显著的促进作用,现有机型存在打碎长度合格率差、带薯率高、土壤在护罩上粘着严重等问题,为此,设计一种新型马铃薯杀秧机。对其关键部件进行结构设计,并分析了甩刀排列方式对杀秧性能的影响。以机具作业速度、甩刀刀辊转速、垄上刀距垄台高度为试验因素,以打碎长度合格率、留茬高度、带薯率为试验指标进行田间试验。结果表明:护罩开长孔结构减少了土壤的粘着;机器作业速度为4.5~6.0 km/h、甩刀刀辊转速为1 500~1 600 r/min、垄上刀距垄台高度为50~52 mm时,试验指标打碎长度合格率为94.7%~95.5%、留茬高度为56.0~59.9 mm、带薯率为0.15%~0.23%,杀秧机杀秧效果较好,满足马铃薯杀秧机作业质量要求且机具作业稳定。     

四行马铃薯杀秧机的设计

马铃薯收获前的杀秧工作是马铃薯高质量收获的重要环节,对提高马铃薯品质和收获效率具有很大的促进作用,而现有机型对于马铃薯杀秧效果并不理想,存在打碎长度合格率差、带薯率高、土壤在护罩上粘着严重等问题。为此,研究设计了一种新型高效的四行马铃薯杀秧机,通过理论分析确定了结构参数。田间试验结果表明:当作业速度为4.7km/h、甩刀轴转速为1 350r/min、垄上刀距垄台距离51mm时,试验指标打碎长度合格率为92.7%。此时杀秧机杀秧效果最好,满足马铃薯杀秧机作业质量要求。该研究为马铃薯杀秧过程存在的问题提供了解决方案,也为马铃薯杀秧机进一步的研究提供了参考。     

西南丘陵山区马铃薯机械化杀秧研究进展

西南丘陵山区是我国马铃薯主要种植区。然而,西南丘陵山区马铃薯收获机械化水平很低,严重制约了马铃薯产业的发展,其制约主要因素包括机械化立地条件支撑性、间套轮作差异性、品种多样性和种植不规范等。为促进西南丘陵山区马铃薯生产机械化及其装备转型升级,应规范机械化种植模式,加强马铃薯杀秧机的研制、试验和适应性改进。事实证明,通过机械化杀秧割除马铃薯地表秧蔓(茎叶),能有效减少马铃薯收获时的负荷、卡堵,大大提高薯土分离质量和收获效率;同时,可以促进马铃薯表皮老化、硬化,能增加马铃薯的防损能力。     

牵引式马铃薯联合收获机的设计与试验

马铃薯收获是马铃薯产业全程机械化的关键环节之一,目前我国收获机械化程度较低。虽然国内的马铃薯收获机械种类繁多,但是大部分机具仍需人工辅助完成整个收获过程,作业成本较高、劳动强度大。为此,研究开发了一种2垄4行牵引式马铃薯联合收获机,可一次作业完成挖掘限深、土薯分离、秧草除杂及输送归集装车等多项工艺联合作业。上车输送归集装置由3级升运机构共同组成,采用液压驱动实现马铃薯薯块的输送归集,结构简单,调整方便,解决了传统收获模式下仍需人工捡拾的作业过程,大大降低了劳动强度。增设光电传感器检测,与液压传动系统结合可以有效反馈控制落薯的高度与位置,大大降低了伤薯率。田间试验表明:该机作业效果良好,各项性能指标均符合《马铃薯·收获机质量评价技术规范》标准要求。     

马铃薯秧青贮割台的设计与研究

马铃薯收获前需要进行茎秧的清除作业,此时茎秧倒伏比较严重,采用人工或现有机械杀秧,作业劳动量大、强度高、效率低、收获效果不佳;除去的马铃薯秧多被遗弃、焚烧或就地还田,不仅造成大量生物资源的浪费,还会污染环境。针对这一问题,设计一种与自走式青贮收获机配套使用的马铃薯秧收获割台,它能一次性完成马铃薯茎秧的切割、捡拾输送和喂入工作,为后续对马铃薯茎秧的揉搓和抛送过程做好铺垫。对青贮割台进行三维建模、样机制作和田间试验,田间试验表明,该青贮割台作业平稳,收获效果较好,最低留茬高度为64.5 mm,平均留茬高度88.5 mm,茎秧损失率3.5%,伤薯率为0.75%,均满足设计要求。     

马铃薯挖掘铲的改进设计与试验

针对目前马铃薯收获机田间收获试验中挖掘铲入土困难及大块土壤破碎效果不理想导致壅土现象等问题,对挖掘铲进行了改进优化,对比分析了振动式挖掘铲和静挖掘铲的区别,并对振动式挖掘铲的铲宽、铲面倾角、铲仞倾角等进行了分析计算。以明薯率、伤薯率、含杂率为性能指标,对设计挖掘铲进行了可靠性验证,以经过杀秧处理的马铃薯植株为试验对象进行田间试验验证,结果表明:实际的挖薯率为96.98%,伤薯率为1.12%,含杂率为2.46%,优于马铃薯收获的国家行业标准作业要求。研究数据对马铃薯收获的挖掘作业具有重要意义。     

全自动红薯杀秧机的设计与试验——基于Design-Expert8.0.6

红薯收获前的杀秧作业不仅可以提高收获效率,还能够提升红薯的品质。然而,目前我国所使用的各种红薯杀秧机普遍存在着带薯率高、打碎长度合格率差、土壤在护罩上黏着严重的问题,严重影响了红薯的产量与品质。为此,以现有的红薯杀秧机技术为基础,进行创新研发,解决以上几种问题。主要介绍了新型红薯杀秧机的各关键部位的设计,并通过机具作业速度、甩刀刀辊转速、垄上刀距垄台高度3种因素对新型红薯杀秧机的工作效果进行试验。结果表明:新型红薯杀秧机可以有效降低土壤黏着问题,当作业速度为4.5～6.0km/h、甩刀刀辊转速为1500～1600r/min、垄上刀距垄台高度为50～52mm时,实际打碎长度合格率在94.7%～95.5%之间,留茬高度在56.0～59.9mm之间,带薯率降低至0.15%～0.23%,符合红薯杀秧机的实际作业要求。     

一种定量堆放式马铃薯收获机的研制

为解决我国马铃薯收获机械明薯率低、伤薯率高及马铃薯收获后在田间被土埋没和散布造成的捡拾困难问题,设计了一种定量堆放式马铃薯收获机。该机通过三点悬挂装置与拖拉机相连,由拖拉机后动力输出轴提供动力,由挖掘机构进行薯块挖掘;在偏心凸轮抖动装置的作用下,由链杆式分离输送器进行薯土分离。同时,设计了一种定量堆放装置,能够在马铃薯收获后将薯块定量地在田间一侧堆放。该机可一次性完成挖掘、输送、薯土分离及定量堆放等作业。试验表明:当分离输送器线速度为1. 5m/s、偏心凸轮振幅为15mm、转动频率为2.5Hz时,既能保证薯块破损程度最低,又能保证较好的薯土分离效果,为最优设计组合。田间试验测定表明:薯率为96.4%,伤薯率为3.8%,每堆薯块平均堆放质量为19.5kg,定量堆放效果良好,各项指标均满足要求。     

分段红薯机械化收获模式实验研究

本文对红薯收获过程、种植模式、机械化收获现状进行了综合分析,提出了机械割秧、粉碎还田、地表晾晒、机械挖掘等分段红薯机械化收获模式.研制了适应红薯分段收获的4UJH-850型秧茎切碎还田机和4KJW-1600块茎挖掘机.并选择徐薯18、紫薯和菜薯三个红薯品种进行收获对比实验.实验结果表明,采用分段式机械化收获不仅可以提高红薯收获生产率,降低劳动强度,而且埋薯率、漏挖率、伤薯率、破皮率等机械化收获指标较其它收获模式低.     

小型马铃薯杀秧机的设计与田间试验

目前生产中应用的小型马铃薯杀秧机,在秧秆倒伏贴地的状况下,残秧较多、过长,杀秧效果明显变差,特别是垄沟残留过多。针对这一问题,设计了一种新型的小型杀秧机。其在结构上创新性地设计并前置了垄沟集秧装置,便于把垄沟底倒伏秧秆扶起,且在杀秧腔体内增设了与甩刀配合作业的仿垄形定刀。动定刀组合结构增加了对秧秆的打击破碎能力,动刀片在刀辊上的安装排列设计为双螺旋线形且为仿垄形组合,有效提高了碎秧效果。田间生产试验检测表明,打碎长度合格率为90.4%、抛撒不均匀率为11.2%、漏打率为0.4%,均符合相关标准要求。     

小型马铃薯残膜挖掘机的设计及试验

为解决现有连杆升运式马铃薯挖掘机靠近挖掘铲的部分易与地面发生碰撞、连杆升运式分离装置在马铃薯输送分离过程中升运速率一样、甘肃全膜双垄沟种植马铃薯地区挖掘机在收获过程中无法分离残膜和秧茎等问题,该文研制一种与四轮拖拉机配套的小型马铃薯残膜挖掘机。为避免机前拥堵,并提高土薯分离效率,该机采用两级的升运链分离装置,通过计算确定两个不同升运角参数;为分离残茎和膜,采用残膜茎秆分离装置。仿真结果表明:小型马铃薯残膜挖掘机输运流畅、分离效果显著,明薯率为97.5%,伤薯率为4.3%、残膜收净率为87%,满足甘肃对马铃薯和地膜的农艺收获要求。     

自走式马铃薯捡拾装袋机设计与试验

针对马铃薯分段收获中,人工捡拾劳动强度大、效率低、成本高的问题,设计了一种自走式马铃薯捡拾装袋机。该自走式马铃薯捡拾装袋机能一次性完成马铃薯捡拾、薯土分离、除秧和装袋的工作。阐述了自走式马铃薯捡拾装袋机整体结构,并对捡拾装置、升运链装置、三级输送链装置、分拣台以及卸料装置等关键部件进行详细设计;运用DEM-MBD耦合的方法对马铃薯在两级输送链交接处的运动过程及受力情况进行分析;运用Box-Behnken试验方法,以漏薯率和伤薯率为评价指标,以整机前进速度、捡拾装置输送链线速度、升运链线速度、三级输送链线速度为试验因素,对该机工作参数进行四因素三水平试验,使用Design-Expert软件建立二次多项式回归模型。对回归模型进行优化后,绘制响应面,并得出该机最优工作参数。田间试验表明：当前进速度为0.70m/s、捡拾装置输送链线速度为1.10m/s、升运链线速度为1.20m/s、三级输送链线速度为1.30m/s时,漏薯率为2.82%,伤薯率为3.61%,满足马铃薯捡拾收获作业要求。     

残膜回收型全膜覆土垄播马铃薯挖掘机设计与试验

针对西北黄土高原旱区地膜全域覆盖、种行覆土垄播马铃薯机械化收获易堵塞、分离效果差、可靠性低、残膜污染等问题,设计了残膜回收型全膜覆土垄播马铃薯挖掘机,一次性完成排堵挖掘、薯土分离、薯膜分离、集薯铺条、膜秧分离和残膜回收等工序。通过理论分析和数值仿真,对仿生挖掘装置、曲柄摇杆防堵机构、薯土分离装置、薯膜分离装置、膜秧分离及残膜回收装置等关键部件进行解析和结构优化,确定了性能参数。田间试验表明:明薯率为97.4%,伤薯率为1.3%,破皮率为1.8%,残膜回收率为87.5%,生产率为0.17 hm~2/h,各项指标均满足国家及行业标准要求。     

基于EDEM的仿垄型切割装置的仿真优化

针对当前我国甘薯秧蔓机械化收获环节存在收净率低、秧蔓缠绕机具、伤薯率高等问题,严重制约了甘薯全程机械化的推进。为了突破以上难题,通过查阅大量国内外文献以及实地调研,充分了解甘薯在田间的生长形态以及农艺要求,结合甘薯秧蔓收获的切-送-归集理论,结合CAD技术与CAE技术,进行了甘薯秧蔓切割过程中仿垄型拨禾切割装置的运动学和动力学的仿真分析,在机具作业过程中,秧蔓与仿垄型拨禾切割装置相互作用,分析切割甘薯秧蔓的运动过程,探究甘薯秧蔓在整个切送归集收获过程中的运动规律。     

洪珠170B马铃薯收获机

<正>洪珠170B马铃薯收获机采用三点式悬挂结构,与配置液压及后动力输出的轮式拖拉机配套进行作业。该收获机集多年马铃薯机械化收获技术研发经验,结合世界先进的马铃薯机械化收获理论及我国农艺要求研制而成。该收获机主要优点:(1)采用自主研发的S型链条,黏、沙性土层都可达到很好的抖土和薯土分离效果,伤薯率控制在     

马铃薯田间收获清选机构的设计

文章针对国内马铃薯机械化水平低、收获后分离过程中劳动强度大以及在收获后的拣选过程中存在破薯伤薯等问题,根据收获拣选农业技术要求,提出了马铃薯田间分选线收获清选机构的设计。同时,论述了该机构的工作原理和结构组成,利用UG软件建立三维模型,对清选机构的各项运动参数进行分析。不仅有利于减低劳动力,节约农时,而且为马铃薯的全程机械化作业奠定了基础。     

马铃薯料斗机除杂装置设计与试验

针对马铃薯料斗机除杂装置除杂过程中马铃薯伤薯率高、除杂质量低的问题,通过进行马铃薯除杂过程动力学分析和马铃薯与土壤分离的条件分析,并结合除杂辊转动摩擦除杂的原理,确定了影响马铃薯除杂作业质量的主要因素及各因素的试验取值范围。以马铃薯伤薯率和除杂率为评价指标,以除杂辊间距、装置倾角和除杂辊转速为试验因素,进行了二次旋转正交回归试验,建立了各因素与试验指标间的回归数学模型,分析了各因素对评价指标的影响规律,并进行参数优化。结果表明,当除杂辊间距为125 mm、装置倾角为10°、除杂辊转速为112 r/min时,马铃薯除杂作业的伤薯率为0.65%、除杂率为96.03%,与未经参数优化的料斗机相比,伤薯率减少0.12个百分点,除杂率提高0.63个百分点,该装置能较好地满足马铃薯仓储作业的要求。