丘陵山区马铃薯机械化收获发展现状及展望

近年来,我国丘陵山区马铃薯种植面积越来越大,产量有所提升,但马铃薯收获机械化率却远低于全国平均水平,而收获是马铃薯全程机械化中用工量最大的环节,造成了马铃薯生产过程人工成本逐渐提高,种植户效益下降。分析了目前我国丘陵山区马铃薯收获技术概况及制约丘陵山区马铃薯机械化发展瓶颈问题,提出了丘陵山区马铃薯机械化收获技术的发展对策和展望,为从事丘陵山区马铃薯机械化收获技术研究人员提供参考。     

马铃薯种植机械化关键技术与装备研究进展分析与展望

中国马铃薯种植具有面积大、范围广、地域地理复杂的特点,机械化种植是马铃薯机械化生产中关键的技术环节。马铃薯种植机械化技术包括种薯预处理、供导种、取种、清种等机械化种植关键技术。分析了中国马铃薯种植机械化技术的发展现状、特点及制约因素,总结了马铃薯种植机械化中主要关键技术,分析了整薯和切块种薯2种主要栽培方法对马铃薯播种技术的约束、影响。重点阐述了马铃薯分级、种薯分离整列拾取、零速投种、动态供种技术及装备的研究现状和发展动态,并归纳了中国、德国、荷兰、比利时、美国等国家具有技术代表性的马铃薯种植机械技术特点与性能参数;指出精量、高速、智能化大型马铃薯播种技术与装备是我国马铃薯机械化播种技术发展的核心方向,同时也需加强适应丘陵山区的小型、轻简型马铃薯机械化种植技术及装备的研究。     

丘陵山区自走式马铃薯联合收获机设计与通过性试验

针对丘陵山区马铃薯联合收获机短缺、履带底盘通过性较差等问题,设计了一款包括底盘行走装置、多级输送分离装置的自走式马铃薯收获机,开展了底盘通过性和机器收获性能理论分析。首先,对收获机底盘坡地行驶、越障性能进行理论分析,获得底盘通过性的临界参数;其次,对收获过程中马铃薯运动学进行分析,得到关键工作部件的相关参数。与此同时,运用RecurDyn仿真软件对整机进行多体动力学仿真分析,获得自走式马铃薯联合收获机适用于丘陵山区横向与纵向坡地及跨越壕沟与直壁的相关运动参数。仿真结果表明：纵向坡地行驶的最大爬坡角度为28°、横向坡地行驶的最大坡度角为20°、整机跨越垂直障碍的最大高度为150 mm、最大跨越壕沟宽度为300 mm。田间试验结果表明：收获作业时伤薯率为1.92%、破皮率为2.86%。收获机满足纵向坡度25°稳定行驶要求,跨越300 mm壕沟,翻越150 mm直壁,与仿真结果保持一致,验证了仿真的准确性,满足履带马铃薯收获机行驶通过性的设计要求。该研究可为丘陵山区根茎类履带式收获机的设计提供理论基础与参考。     

小型薯类联合收获机设计与田间试验

随着我国马铃薯产业的快速发展,对马铃薯机械化程度的要求不断提高。目前,我国仍然主要以挖掘机为主,机械化程度低。国外联合收获机作业效率高,但多数体积庞大,仅适合于大地块,而我国薯类种植区多为中小地块,特别是丘陵山地,地块较小,薯类联合收获机难以应用。为了满足我国丘陵山地薯类机械化收获的需要,设计开发出了一种自走式小型化的薯类联合收获机,可一次完成挖掘、输送、分离、捡拾和装箱作业。田间试验表明,该机的平均损失率为0.6%,平均破皮率为2.8%,平均伤薯率0.1%,作业效果良好。     

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。     

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。     

履带自走式分拣型马铃薯收获机设计与试验

丘陵山区和小地块是国内马铃薯的主要种植区域,针对这类地形的马铃薯机械化收获技术与装备匮乏的瓶颈问题,并结合马铃薯种植农艺和收获需求,采用自动对行挖掘-薯土分离-人工辅助捡拾相结合的马铃薯机械化单行收获方案,设计了一种履带自走式分拣型马铃薯收获机。该机主要由履带式底盘、自动对行挖掘装置、分离装置及分拣装置等关键部件组成,具有附着力大、高频低幅振动碎土、自动对行挖掘、人工辅助分拣和液压驱动模式等技术优势。在阐述总体结构及工作原理的基础上,结合马铃薯运动学模型和碰撞特性分析,确定了分离筛倾角为30°,分离筛末端与分拣筛始端之间的跌落高度为120mm等关键部件的结构参数和运行参数。由于采用人工辅助分拣的集薯方式,减少了薯块跌落与翻滚次数,缩短了马铃薯的分离行程。田间试验结果表明：样机作业速度为1.0、1.2km/h,分离筛运行速度分别为0.61、0.72m/s,分拣筛运行速度分别为0.42、0.50m/s时,生产率分别为0.10、0.12hm2/h;利用电子马铃薯采集的碰撞加速度平均值分别为51.02g、51.85g,碰撞加速度峰值均小于马铃薯临界损伤阈值,没有出现薯块漏捡和薯块表皮破损情况,收获效果良好,各项性能指标均满足相关标准的要求,研究可为马铃薯收获机分离分拣装袋工艺和马铃薯收获机的结构优化改进提供参考。     

花生收获机械化研究现状与展望

花生收获机械化是制约我国丘陵山区花生生产的重要因素之一。我国南北地域的差异对花生收获机械的发展有较大影响,南方花生产区丘陵多、地块小、湿度大的种植条件导致南方丘陵山区存在花生收获机械化程度低、机具适应性不足的问题。因此,本文对国内外花生起挖机、捡拾收获机、联合收获机等主要收获机械的研发与应用现状进行综述,分析总结花生机械化收获模式,提出了花生机械化收获的发展建议,为南方丘陵山区花生收获机械化的发展提供参考。     

马铃薯收获机工作原理与伤薯问题产生机理研究

我国的马铃薯产量十分丰富,马铃薯也是我国重要的粮食作物,随着其种植面积的增加,马铃薯的生产也向机械化转变。针对马铃薯收获机的技术和应用情况进行了研究,分析了机械收获马铃薯过程产生伤薯问题的原因,并给出了改善伤薯问题的优化解决方案。     

小型振铲式马铃薯挖掘机的设计与减阻性能研究

针对丘陵山区马铃薯收获过程中大型机械不适用、小型拖拉机功率不足的问题,设计了振铲式马铃薯收获机,目的是减小挖掘阻力,提高薯土分离效率。为了研究振动参数对挖掘阻力以及土壤破碎量的影响,基于离散元法（DEM）,利用Hertz Mindlin无滑动接触模型和粘结接触模型建立了土壤模型,对振动挖掘过程进行了模拟,并通过模拟试验得到了挖掘过程中挖掘铲受到的阻力。     

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     

基于高效低损目标的马铃薯收获机改进设计

针对现有马铃薯收获机收获效率低、伤薯率和破皮率高等问题,以高效、低损为目标,采用垄上压力自动调整、切土驱动、挖掘深度自动调整、振动强度参数可调和波浪式薯土分离等技术对现有马铃薯收获机进行了改进设计。改进后的马铃薯收获机收获作业过程中,压土轮始终处于浮动状态,既能松离薯土,又可避免压溃薯垄而导致伤薯;有效保证切土盘始终处于正常转动状态,彻底解决现有收获机作业过程中切土盘的时断时续转动问题;始终保证两侧的挖掘深度一致,有效解决因地表倾斜而导致的伤薯及能耗较高问题;马铃薯及土块、秧蔓混合物经过波峰与波谷之间的"翻滚"而实现碎土,提高了筛分效率,且可根据需要自动调整振动强度。本研究为马铃薯收获机的后续研究奠定了坚实基础。     

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     

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。     

侧置式马铃薯联合收获机薯块运动分析与试验

针对我国侧置式马铃薯联合收获机收获过程中破损率大、收获效率低等问题，对设计的侧置式马铃薯联合收获机的输送系统进行了分析计算，创新地增加了导向辊；同时，对马铃薯在输送装置上的速度、能量变化及破损情况进行了分析，得出影响伤薯率的关键因素，并进行了仿真试验与田间试验。试验结果表明：在较优参数组合下，即导向辊直径为111.29mm、导向辊与横向传送装置的夹角为43.4°、横向传送装置线速度为1.52m/s时，导向辊造成薯块的等效应变最小，伤薯率为1.2%,明显低于未经参数优化的侧置式马铃薯联合收获机机收损伤情况，符合马铃薯收获作业要求。     

基于定向定量堆放的马铃薯收获机设计

在研究小型马铃薯收获机的基础上,设计了一款能根据收集薯块质量往特定方向堆放的马铃薯收获机,主要由挖掘装置、输送装置及定向定量堆放装置等组成。在马铃薯收获机的后部设计一个四分区临时集薯器,能根据所收获马铃薯的质量来打开集薯器,将收集的马铃薯向中间或者一侧堆放,从而实现了马铃薯的连续挖掘及收集薯块的定向定量间隔堆放,可在较大程度上降低人工捡拾的工作量,同时避免拖拉机碾压伤薯。     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率。     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率。     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率.     

马铃薯收获机结构设计探讨

在参考并研究了国内外典型马铃薯收获机的基础上,结合我国马铃薯种植的实际情况而进行设计,所设计的马铃薯收获机包含输送装置、分离装置、挖掘装置等,输送装置不但能在收获时实现马铃薯输送,而且能使泥土与薯块初步分离,通过振动筛使薯块与泥土进一步分离,从而减轻马铃薯收获的劳动量,提高劳动生产率.