4U-1400型马铃薯联合收获机的设计

针对国内马铃薯收获依靠人工或小型挖掘机效率低、劳动强度大等问题,设计了4U-1400型马铃薯联合收获机。收获机主要由挖掘装置、土薯分离装置、茎秆分离装置、垂直提升装置、装袋装置、传动系统、机架以及行走装置等部分组成,结构紧凑。通过运动学分析和试验,确定了各装置的关键参数。运用Solidworks软件绘制虚拟样机,进行模型验证,各零部件之间不存在干涉现象。该机可一次性完成2行马铃薯的挖掘、土薯分离、薯秧、杂草和残膜分离、垂直提升以及装袋等工序,克服了马铃薯收获机装袋技术难题,提高了生产效率。     

科技文摘

<正>20190401缓冲筛式薯杂分离马铃薯收获机研制/魏忠彩(中国农业大学工学院),李洪文...//农业工程学报.-2019,35(8).-1～11针对现有马铃薯收获机薯土分离效果不理想、伤薯率和破皮率较高等问题,该文采用"2级高频低幅振动分离+薯秧分离及侧输出+低位铺放"的薯土分离工艺,研制了一种缓冲筛式薯杂分离马铃薯收获机,该机具主要由挖掘装置、松土限深装置、切土切蔓装置、分离筛、振动调整装置、薯秧分离装置、秧蔓侧输出装置、低位铺放装置以及压实整平装置等部分组成。结合分离筛末端与缓冲筛衔接     

4U-1400马铃薯联合收获机分离输送装置的参数分析与试验

针对国内马铃薯联合收获机纵向尺寸较大、田间作业掉头不灵活、通过性及稳定性较差的问题,对4U-1400马铃薯联合收获机分离输送装置进行参数分析。主要对该分离输送装置进行理论分析与仿真,并通过田间试验进行验证。田间试验过程发现,当二级土薯分离输送装置刮板高度≥60mm,输送速度为0.8~1.0m/s,倾斜角度≤36°时,薯块输送较平稳,不易伤薯且土薯分离效果较好。该分离输送装置集土薯分离功能和大倾角薯块输送功能于一体,整机结构紧凑。该收获机薯块装袋作业适应于土质疏松、无板结的旱地(覆膜)种植马铃薯的收获;当土壤湿度较大、结块严重时,亦可将薯块集中堆放(液压操纵)或条铺于地面。     

4UFD-1400A1型薯类联合收获机提升装置运动分析与仿真

采用MAT-LAB与ADAMS软件对4UFD-1400A1型薯类联合收获机提升装置接料与卸料过程进行了运动分析与仿真, 研究了其接料与卸料的运动规律,模拟了运动过程,分析确定了主要结构与运动参数,为该种物料提升装置的设计提供了理论依据。仿真分析表明,薯块提升装置设计合理,输送顺畅,对薯块损伤小,满足输送要求。     

小型马铃薯收获机的设计

针对目前市场上小型马铃薯收获机存在的收获幅宽、挖掘角度无法调整,薯土分离效果欠佳,极易产生杂草拥堵现象等问题,设计了一款小型马铃薯收获机。该收获机设有收获幅宽和挖掘角度调节装置,以满足不同地区、不同种植模式的收获要求;设有被动式抖动轮,抖动幅度可调,以保证较佳的薯土分离效果;设有防缠绕装置,可以使杂草、薯秧更容易运动到升运链上,避免产生拥堵现象。本设计为马铃薯种植户提供了一款适合配套中小型农用拖拉机、挖掘倾角和收获幅宽可调的马铃薯收获机,为马铃薯产业的发展奠定了良好基础。     

小型马铃薯挖掘机薯土分离装置的设计

我国现有小型马铃薯收获机普遍存在行进阻力大、易于壅堵、明薯率低、伤薯率和损失率高等问题,严重制约着马铃薯产业的发展。针对以上实际问题设计了一种用于小型马铃薯收获机的栅条式薯土分离装置,对分离装置进行理论分析和设计计算,确定了其结构参数,分离效果明显,性能达到技术规范要求。     

马铃薯挖掘与残膜回收联合作业机的研制与试验

为解决马铃薯收获后的残膜回收问题,研制了一种用于马铃薯挖掘和残膜回收的联合作业机。马铃薯挖掘机采用成熟机型4U–83型马铃薯收获机,残膜回收机采用曲柄滑块扒膜装置和圆筒式收膜与卸膜装置。通过计算确定了曲柄滑块扒膜装置和圆筒式收膜与卸膜装置的关键参数,改进了起膜铲的形状和参数,在降低伤薯率的同时提高了起膜和收膜的效果。田间试验表明:该机挖掘和输运流畅,分离效果显著,残膜能连续性地被卷膜筒卷起,卸膜方便可靠,伤薯率为4.4%,明薯率为96.4%,残膜回收率为89.3%、脱膜率为98.1%,均可达到技术规范设计要求。联合作业机与马铃薯收获机单独作业相比,明薯率和损伤率无明显差距。     

马铃薯挖掘与残膜回收一体机的改进设计与试验

针对现有马铃薯挖掘与残膜回收一体机田间试验中存在的搂模装置对马铃薯表皮造成擦伤,地膜回收率低及易产生撕膜等问题,对该机具的地膜回收部分进行改进设计。马铃薯挖掘部分仍采用成熟机型4U-83型马铃薯收获机,残膜回收部分采用送膜装置和滚筒式卷膜装置。通过计算确定了土薯分离装置、送膜装置及卷膜装置的各关键参数,并确定了压膜轮、送膜装置与卷膜装置的具体安装位置。田间试验表明:该机具掘薯、输运顺畅,土薯分离效果明显,残膜能被卷膜辊连续的卷起,卸膜方便可靠,明薯率为97.2%,伤薯率3.7%,损失率4.2%,残膜回收率90.1%,达到了马铃薯机械化收获与残膜回收的相关技术规范设计要求。     

4UL1型牵引式马铃薯联合收获机的打秧装置

4UL1型牵引式马铃薯联合收获机将打秧装置与收获机构有机地结合起来,形成一种打秧与收获一体机,将通常的打秧及收获2遍作业变为1遍联合作业,降低作业成本,实现节能减耗。     

籽瓜收获机割台去草秧装置的设计与试验

【目的】为解决籽瓜收获机械去草秧装置清草效果差,瓜籽含杂率高的问题,设计了一种适用于自走式籽瓜联合收获机的去草秧装置.【方法】阐述了该装置的工作原理和组成结构,并对关键部件打草辊、割刀机构、清草辊的工作参数进行设计与分析.【结果】通过对打草辊打断草秧的力学分析,确定打草辊转速为385 r/min;通过对割刀切割草秧的力学和运动学分析,确定了动刀片切割速度为0.6 m/s;通过对清草辊清草状态的力学分析,确定了清草辊转速为405 r/min;当打草辊转速为385 r/min,割刀动刀片切割速度为0.6 m/s,清草辊转速为405 r/min时,收获机瓜籽含杂率为12.31%.【结论】该去草秧装置结构简单、性能稳定,对自走式籽瓜联合收获机去草秧装置的发展有借鉴作用.     

摆动分离筛上马铃薯运动速度分析与试验

研究马铃薯挖掘机摆动分离筛上马铃薯的运动过程和马铃薯运动速度对分离筛性能的影响。对马铃薯相对分离筛的运动过程进行理论分析,并推导出马铃薯绝对运动速度公式;采用高速摄像技术对薯土分离过程中马铃薯相对分离筛的运动情况进行试验研究,并通过田间试验测试出分离筛在沙土和黏土中作业时马铃薯的绝对运动速度,将试验值除以理论值得到速度修正系数。结果表明:马铃薯相对分离筛要经历正向滑动和反向滑动的连续运动过程,高速摄像试验结果与理论分析结果吻合;沙土中马铃薯绝对运动速度试验值大于理论值,速度修正系数为1.02,黏土中马铃薯绝对运动速度试验值小于理论值,速度修正系数为0.89。     

新型马铃薯联合收获机的总体设计

为了提高生产效率,减少劳动强度,根据农艺要求,设计了一种新型马铃薯联合收获机.本文主要对该机的挖掘铲、分离、清选分级装置的设计进行了阐述,该机集马铃薯挖掘、分离、清选和分级等功能于一体,使收获后的马铃薯能按尺寸大小分级直接装袋(箱),具有一定的创新性.     

丘陵山区小型马铃薯收获机设计与试验

针对中国西南丘陵山区马铃薯收获作业中存在的引进机型适用性低、明薯率低、伤薯率高、破皮较严重、机械化收获程度低的问题,设计一种适用于丘陵山区的小型马铃薯收获机,整机主要由三点悬挂装置、挖掘装置、激振式分离筛、多级振动调整装置、挖掘调整装置、变速箱、传动装置等组成。结合具体作业要求,对挖掘装置和升运分离装置进行参数确定和选型设计。挖掘铲为设有圆弧过渡曲面的二阶铲,增强了碎土剪切性能,提高了顺土能力。建立挖掘过程的挖掘装置阻力模型和运动学模型,并对挖掘装置进行有限元分析,得出挖掘装置的最大应变为5.05×10^-8 m·m^-1,最大应力为9 327.7 Pa,最大变形为2.98×10^-4 mm。建立马铃薯升运过程的运动学模型,对薯土混合物的运动形态进行分析,根据所计算的相关参数设计了二次正交旋转组合试验,分别对各试验指标进行响应曲面分析。发现影响明薯率的主要因素为作业速度和分离筛倾角,影响伤薯率的主要因素为作业速度和分离筛倾角,影响破皮率的最主要因素为入土角和分离筛倾角。田间试验结果表明:当作业速度为1.05 m·s^-1,入土角为17°,分离筛倾角为15°时,试验条件下的明薯率为96.7%,伤薯率为1.3%,破皮率为1.5%,上述指标优于国家标准,符合马铃薯收获作业要求。     

4M-2型马铃薯联合收获机传动系统的研制

针对4M-2马铃薯联合收获机的功能要求,通过理论分析确定了其传动方案、抖动升运系统、茎杆分离系统及倾斜式输送系统的主要参数,该系统结构紧凑,传动效率高,功率消耗低,能保证抖动升运链、茎秆分离器、横向输送器和侧向倾斜式输送器等部件协调工作,可一次性完成薯块的分离、输送、装箱作业,提高收获效率.     

勺链式马铃薯播种机排种器性能试验

中小型马铃薯播种机普遍采用勺链式排种器。链传动的多边形效应导致勺链式马铃薯播种机排种器的漏播现象随着机具作业速度的提高更加明显;切块薯种尺寸跨度较大,小尺寸薯种较多时重播率增大。针对上述问题,在实验室搭建了勺链式排种器试验台,以机具前进速度和薯种大小为试验因素、漏播率和重播率为试验指标,进行旋转正交试验回归分析,利用软件Design-Expert8.0.6对回归模型优化求解。结果表明,机具前进速度为2.44 km/h、薯种大小为41.34 mm时,漏播率和重播率的最优解分别为3.54%和5.52%。该研究为勺链式马铃薯播种机田间作业参数的确定提供了参考。     

铲筛激振式马铃薯挖掘机的设计与研究

针对我国丘陵山地作业大型机械不适宜、小型手扶类拖拉机动力不足的问题,以减阻和提高土薯分离效率为目标,设计了一种铲筛激振式马铃薯挖掘机。该机将挖掘铲后端设计成栅格状,分离筛各齿条倾角由内向外增大,增加了土薯分离面积;采用铰链四杆式摆动机构和组合式偏心轮,可实现挖掘铲倾角和振幅调整。田间试验表明,该机土薯分离效果良好,明薯率为96.2%,挖净率为97.8%,伤薯率低于3.9%;在前进速度为0.34 m/s情况下,无振动时的平均牵引阻力为1 498 N,而频率为14 Hz,振幅为4 mm和8 mm时的平均牵引阻力分别为1 204 N和995 N。研究表明,振动挖掘可以降低牵引阻力,提高土薯分离效率,所设计的挖掘机性能指标均满足作业要求。