丘陵山区甘薯机械收获的方法改进及装备设计

针对丘陵山区甘薯收获“无机可用、有机难用”的突出问题,分析了丘陵山区甘薯机械收获的技术瓶颈（动力消耗大、薯土分离不清、埋薯）,结合丘陵山区甘薯种植农艺及生长特点,对丘陵山区甘薯机械收获的方法改进及装备设计进行阐述。所述的扒土挖掘收获方法及与东风-15手扶拖拉机配套的甘薯收获机,采用立式刀片扒土轮型式的扒土机构先将垄畦两侧的土壤扒至相应侧的垄沟再对垄畦中部的薯土混合物挖掘、推送、分离,可有效解决当前丘陵山区甘薯机械收获的技术瓶颈。经初步试验,该机对不同间距和宽度的甘薯种植垄畦的适应性较好,其主要作业效果基本满足设计（使用）要求。     

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。     

丘陵山区甘薯收获机的研制与试验

针对丘陵山区甘薯收获机械化水平低,国内收获机普遍存在伤薯率高、挖掘阻力大、易堵塞和土薯分离不净的问题,设计制造一种适用于适于丘陵缓坡红黄壤黏性土作业的甘薯收获机。阐述收获机整机结构和工作原理,对传动系统、挖掘铲、防缠装置和土薯分离输送装置等关键部件进行设计分析,通过理论计算确定弧形挖掘铲、升运链和抖动轮的主要参数。性能试验结果表明:防缠装置对收获机性能影响显著,低速收获时,明薯率为98.25%,伤薯率为2.94%,破皮率为2.15%,顺畅性为99.52%,生产率约为0.16 hm~2/h;高速收获时,明薯率为98.51%,伤薯率为2.62%,破皮率为2.02%,顺畅性为98.32%,生产率约为0.27 hm~2/h,各项指标均符合设计合格要求,对甘薯红黄壤黏性土垄作种植适应性较好。     

马铃薯收获机设计试验研究

张家口地区马铃薯种植面积广,畜力犁收获时效率低,漏收和破损较为严重,外购的马铃薯收获机不适合当地农民的种植方式.为此,设计了马铃薯收获机.该机可实现马铃薯挖掘、薯土分离和薯秧分离.同时,对该机部分关键零件进行了设计,对样机在玉米茬地和马铃薯地的工作性能进行了试验研究.试验结果满足当地农民的使用要求,试验数据对设计多行马铃薯收获机具有参考和借鉴作用.     

甘薯收获机对比试验

针对京郊甘薯收获环节缺少适宜机具、人工收获劳动强度大、作业效率低等问题,对引进的4U-190型双行甘薯收获机、4U-80型单行甘薯收获机和4UF-900型单行甘薯收获机3种机型进行对比试验。通过试验,筛选出2种作业质量符合相关行业标准及京郊甘薯种植农艺要求的甘薯收获机。其中,4U-80型单行甘薯收获机工作幅宽为80cm,4UF-900型单行甘薯收获机作业幅宽为90 cm,作业质量基本能够满足要求,同时作业效率为人工的60~70倍,有效解决了甘薯收获环节的机械化问题,达到了节本增效的目的。     

分段式大蒜收获机的设计与试验

针对目前国内大蒜收获强度大、收获效率低及收获成本高等问题,设计了分段式大蒜收获机。该机主要由挖掘装置、限深装置及夹持装置、打捆装置等组成,采用手扶拖拉机作为动力源和安装平台,夹持装置采用链条设计,打捆装置可实现收获后大蒜的打捆作业。该机可一次完成三行大蒜的挖掘、夹持输送、打捆等收获作业,省时省力,高效低耗。应用CAD、SolidWorks等软件进行图样的设计和三维模型的建立,并对挖掘装置、夹持装置等关键装置进行重点设计。在山东兰陵县神山镇进行了大蒜种植田间试验,结果表明:该机器生产率0.1 hm~2/h,漏蒜率为1.9%,伤蒜率为0.58%,损失率为1.9%,挖掘深度为8cm。研究结果可为大蒜收获机械的研究提供参考。     

4HW-700型多功能收获机

由山东省招远市泰山农机厂研制,已通过省级鉴定,并获国家专利,已投入批量生产。该机主要由动力传动装置、挖掘机构和逐稿除土器等组成,可与8.8～17.6KW小四轮拖拉机配套,具有多项功能,可收获花生、甘薯、大蒜和马铃薯等作物。该机设计新颖独特,性能稳定可靠。农机户进行田间服务,不但当年可收回成本,而且还可获得可观的利润。相关种植业主使用该机,可提高功效15～20倍,节省收获成本50%以上。4HW-700型多功能收获机@周良墉     

4UZL-1型甘薯联合收获机刮板链提升机构设计与台架试验

针对4UZL-1型甘薯联合收获机作业过程中损失率大、伤薯率高等问题,本文在分析4UZL-1型甘薯联合收获机整机结构的基础上具体阐述其工作原理,进行该机弧栅交接刮板链输送机构的设计及参数确定,并依托该机和甘薯种植模式搭建弧栅交接刮板链输送试验台。以薯块提升输送过程中损失率和伤薯率为主要评价指标,开展以挖掘输送机构角度、刮板链输送角度、挖掘输送机构速度、刮板链输送速度、刮板角度和弧栅安装距为试验因素的单因素台架试验,并分析各因素对各性能指标影响显著性和影响规律及原因。试验结果表明,挖掘输送机构角度、刮板链输送角度、挖掘输送机构速度和刮板链输送速度对各性能指标影响显著,刮板角度和弧栅安装距对各性能指标影响不显著。当挖掘输送机构角度为24°、刮板链输送角度为60°、挖掘输送机构速度为1.15 m/s、刮板链输送速度为0.69 m/s时,弧栅交接刮板链输送机构效果较好,损失率和伤薯率分别为0.75%和0.13%。研究结果可为甘薯联合收获机的结构完善和参数优化提供参考。     

4CZ-1型履带自走式大葱联合收获机的研制

目前,现有自走式大葱收获机由于缺乏有效的减阻方案,功率消耗较大,挖掘深度不足,难以满足章丘大葱收获的需要;清土和大葱输送技术不成熟,造成大葱的损伤率和含杂偏高,收获质量较差;收获流程设计不合理,联合收获程度有待提高。针对以上问题,设计了一种4CZ-1型履带自走式大葱联合收获机,可以一次性完成单行大葱的限深松土、振动挖掘、土垡破碎、三级柔性夹持输送及平台收集等作业过程。该机可有效减小挖掘行进阻力,实现对包裹土壤的有效松动,降低损伤率和含杂率,有效提高大葱收获作业质量。为此,重点阐述了机具的工作原理和主要零部件设计,利用三维软件对整机进行了数字化建模,完成了样机的制作,并进行了田间试验。结果表明:该机工作稳定,适应性强,收获效果较好,大葱损伤率3.6%,损失率1.8%,含杂率3.2%,作业效率0.053 hm²/h,均满足设计要求。     

甘薯收获机的结构设计及关键工作参数分析

本研究针对低山丘陵地区甘薯种植模式,设计了一种满足机械化收获要求的小型甘薯收获机,并对关键部件挖掘铲进行单独建模、模态分析,得到其固有频率.为了获得工作中挖掘铲的最小工作阻力,利用LS-DYNA对铲片切削土壤的过程进行数值仿真,并进行了单因素试验以及三因素三水平的正交试验,得出挖掘铲铲片的工作阻力曲线及其各种条件的极值...     

南方冬种马铃薯收获机的应用现状与研究展望

实现南方冬种马铃薯机械化收获对推进马铃薯主粮化进程、扩大南方冬种马铃薯种植面积具有重要意义。现有马铃薯收获机在应用过程中存在挖掘阻力大、易壅堵、明薯率低、伤薯率高等问题,导致目前南方冬种马铃薯收获以人工或畜力为主,机械化应用水平低。为此,从南方冬种马铃薯种植模式和种植环境出发,在分析现有马铃薯收获装置挖掘部件和分离部件的基础上,对南方冬种马铃薯收获机的进一步研究做出了展望,提出一种双重振动减阻挖掘部件、一种可分离薯、土、膜的振动杆条升运链分离部件,以及一种可分离薯、土、草的拨杆抖动筛分部件,旨在为南方冬种马铃薯地膜覆盖栽培模式及稻草覆盖栽培模式下机械化收获装置的研制提供参考。     

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。     

薯土输送分离机构仿真分析与创新设计

我国是甘薯种植大国,能够进行自动化采收作业的甘薯收获机具备重要地位。甘薯输送分离机构是甘薯收获机中的重要机构,对伤薯率及明薯率有至关重要的影响。通过离散元仿真,从甘薯碰撞损伤和土壤破碎效果两方面进行分析研究,得到最优参数。依此进行样机的设计与制造,并进行田间试验验证仿真结果。依据TRIZ理论,对分级收集机构进行创新设计,解决分级效率差的问题。      

丘陵山区甘薯起垄施肥机和收获机设计

针对浙江省甘薯种收机械化水平低的现状,研发了新型四轮小功率移动动力底盘,配置大圆弧槽面形挖掘铲和排肥轮式施肥器,设计了分土起垄成型器,集成了薯类联合作业生产机具,适用于红壤黏土和山地、坡地,对促进南方甘薯生产机械化具有重要意义。      

基于振动挖掘与二次分选的4U-90型番薯收获机设计与试验

针对我国丘陵山地番薯收获作业中存在的现有机型实用性较低、伤薯率高、明薯率较低、多为人工收获等问题,设计一种适用于丘陵山地轻量化番薯收获机。整机结构主要有变速箱、三点悬挂装置、挖掘装置、二次分选装置、升运分离装置等组成。该收获机能做到较高效率挖掘番薯,并在其升运期间振动分离土薯,同时收集升运过程中掉落番薯至二次分选装置并振动分离土薯。在此研究目的的基础上进行样机三维模型建立,并在样机制造完成后进行田间实地试验,记录试验过程中收获机的明薯率、伤薯率、漏薯率等数据,试验数据表明满足番薯收获机工作需求,并以此为以后样机改进提供理论依据与现实基础。     

甘薯秧蔓收获机专用割台设计与试验

针对甘薯分段收获技术需求,结合国内外甘薯收获技术及装备,提出一种甘薯秧蔓收获方式,并设计甘薯秧蔓收获机专用割台。该甘薯秧蔓收获割台主要由拨禾切割装置和防堵防缠输送装置组成,可以实现甘薯秧蔓的切—送—归集。首先,理论分析该割台的关键部件结构参数及传动配置关系,确定拨禾切割装置上仿垄型排列的割刀和弹齿的安装高度和安装密度,以及拨禾轮、割刀和弹齿的结构参数。其次,通过对拨禾切割装置、捡拾装置和螺旋输送装置进行运动学和力学分析,明确拨禾轮、捡拾器、螺旋输送绞龙转速和结构决定秧蔓切割效果和收获质量,并确定捡拾器和螺旋输送绞龙的关键结构参数,最后进行田间试验验证该机具的切—送—归集收获效果。结果表明：当整机前进速度为0.6 m/s,拨禾轮转速为46 r/min,捡拾器转速为43 r/min,割台损失率仅为1.3%,整机作业效率为0.45 hm2/h。割台搭配48 kW拖拉机在工作过程中运行稳定,割台在工作过程中无堵塞、无缠绕,满足甘薯秧蔓联合收获机的设计需求     

4U-2B型马铃薯收获机的设计

4U-2B型马铃薯收获机是结合我国配套动力及马铃薯收获工艺的实际情况设计的一种新型马铃薯收获机具.其与48kW以上的轮式拖拉机配套使用,1次性作业可以完成挖掘、升运、分离、放条等多项作业.为此,阐述了马铃薯收获机的设计原理和设计思想,介绍了其技术参数及结构特点,为马铃薯收获机的研制提供参考依据.     

4UMS-1型木薯收获机的设计

针对目前木薯人工收获劳动强度大、生产效率低的现状,设计了4UMS-1型木薯收获机.该机以拖拉机作为动力,采用三点后悬挂方式,以三角形凸面挖掘铲作为起土部件,利用拖拉机输出的动力,经过锥齿轮和带轮传动装置将动力向后传递到夹持输送装置的带轮上,带动夹持轮一边拔起木薯块根,一边将其抬起向后输送一定高度,达到提升和分离土壤的目的.当薯块提升到薯根分离部位时,可通过机器后部的分离刀具实现薯根分离,整机可同时完成木薯挖掘和分离作业,以取代人工收获,提高生产效率.     

马铃薯挖掘铲仿生减阻技术研究概况

本文介绍了仿生技术在农业机械触土部件设计中的应用现状,在此基础上,重点分析了仿生技术在马铃薯挖掘铲设计中的应用概况,并对马铃薯仿生减阻挖掘技术内容进行了概述,通过上述分析,对我国甘薯、木薯等薯类收获机挖掘铲的设计提供参考。