薯类收获提升输送装置研究现状与展望

随着农业生产机械化水平提高,薯类收获的重心从分段收获转变为联合收获。薯块提升输送技术是薯类联合收获机研发的关键技术之一,从而要求薯类联合收获机在收获过程中有适宜的提升输送速度,薯块在一二级输送带的传递过程中有合理的缓冲角度,提升输送机构的刮板有理想的倾角。为此本文在分析了根茎类作物一级输送、二级输送和多级输送的三种输送形式的基础上,阐述了国内外薯类收获提升输送装置的研究现状,并借鉴了立式环形输送、螺旋输送、夹持输送和振动输送等先进技术,依据现阶段研究情况对提升输送装置未来的发展进行展望。薯类收获提升输送技术研究与优化设计,对提高机械化收获薯类具有重要意义。     

南方丘陵山区薯类生产机械化现状与发展思路——以江西省为例

江西地理环境属丘陵山区,甘薯、马铃薯、山药和芋四大薯类的生产机械化水平较低,除耕整地外,种植、收获等主要环节的机械化率接近于0。针对江西薯类生产机械化薄弱的问题,着眼于提高江西薯类耕种收综合机械化率,分析综述国内外不同薯类生产机械技术要点和功能特点,研究了江西薯类机械化播种(移栽)和收获等环节技术现状与问题,从薯类生产机械化的生产应用、技术、机具、共性基础、推广和政策等方面探寻了江西薯类生产机械化发展路径,为江西薯类生产发展方向、种植和收获机械研制、示范与推广提供参考。     

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。     

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。     

对我国农机市场需求的分析

随着农业结构的调整，农民在农业生产中对适用机械化新技术和各种配套机具设备的需求越来越迫切。田间作业机具已从过去的单项作业向多功能复式作业方向发展，从过去的大宗粮食作物生产机械的需求向经济作物种植、收获、加工处理等机械设备的多样化需求延伸，饲草收获加工及青贮，温室大棚所需设施园艺机具，棉花、油料及薯类等经济作物的播种、收获机械等，将是今后农业机械化发展的重点。     

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。     

小型薯类收获机设计与田间试验

为了满足丘陵山地薯类机械化收获的需要,设计开发出了一种小型薯类收获机,重点解决小型薯类收获机在作业过程中存在的薯土分离不净、杂草雍堵、破碎率较高等问题。该机增设了防缠绕装置,有效解决了杂草雍堵和壅土问题。应用升运链式分离结构,并对挖掘结构优化设计,有效实现薯土分离,降低了破薯率。田间试验表明:在低速工作状态下,机器平均损失率为2.12%,平均伤薯率为4.99%,平均明薯率为97.83%;在高速工作状态下,机器平均损失率为0.51%,平均伤薯率为3.25%,平均明薯率为99.49%。该机能满足不同土壤的作业要求,作业效果良好。     

双行牵引式马铃薯挖掘机的设计与试验

针对目前我国马铃薯挖掘机存在的机具作业阻力较大、易堵塞及明薯率较低等问题,设计了一种牵引式马铃薯挖掘机,通过对整机结构和工作原理的阐述及对挖掘铲工作部件关键尺寸的理论分析,得到了机具挖掘铲、分离输送装置等关键部件的具体结构尺寸。对整机的作业性能进行田间试验,结果表明:该机能够一次性完成挖掘、薯土分离及成条铺放等作业,挖掘深度符合马铃薯收获要求,机具的伤薯率较低、明薯率较高,各项指标均满足马铃薯的收获要求,且作业稳定性较好,提高了马铃薯的收获质量。     

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。     

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。     

自走式木薯收获机的设计

针对目前我国木薯机械化水平低、人工收获费时费力、效率低等问题,设计了自走式木薯收获机。收获机由履带底盘带动,主要由挖掘装置、夹持输送装置、土薯分离装置和传动系统等组成,能一次性完成木薯挖掘、夹持输送、薯茎分离及去土收集等工序;夹持输送机构能有效降低挖掘阻力,降低了机器动力要求;收获过程耗用人工少,显著提高了生产效率。该设计可为木薯收获机械的深入研究和发展提供参考。     

破解马铃薯收获机薯土分离难题

随着我国马铃薯产业的不断发展,种植面积的不断扩大、产量持续增长,实现马铃薯收获机械化成为必然趋势。以农户为单位的马铃薯种植户,由于地块大小和经济能力的限制,小型马铃薯收获机械成为其首选。但是由于小型马铃薯收获机的空间结构等设计因素的限制,收获作业的薯土分离效果不理想,埋薯率和伤薯率较高。设计一种薯土分离效果好、分离效率高的薯土分离机构,对于解决目前小型马铃薯收获机械存在的问题有着重要意义。     

根茎类作物收获机自动对行系统设计与试验

针对国内根茎类作物收获机械自动化水平低、劳动强度大、对行功能缺失、明薯率低、伤薯率高和漏挖率高等问题,以4UGS2型双行薯类收获机为载体,以垄行截面走向为研究对象,综合运用机械、液压和电子控制等领域关键技术,设计了一种自动对行系统。该系统包括地垄仿形机构、牵引机构、液压系统和控制系统,采用基于PID的速度控制模式实现收获机作业路线实时调整,从而实现收获机行进过程中的自动对行功能,进一步提高了薯类作物收获机械自动化水平。田间收获试验表明：薯类收获机安装自动对行系统后,其平均明薯率为 97.25%,平均伤薯率为1.44%,平均漏挖率为1.57%。通过与人工对行收获试验对比可知,平均明薯率提升了2.16个百分点,平均伤薯率降低了1.40个百分点,平均漏挖率降低了1.81个百分点。     

马铃薯收获机应用现状与应用要点研究

我国是马铃薯种植大国,受土壤情况、气候条件、种植模式等因素的影响,马铃薯收获机应用和发展较为缓慢。针对现阶段马铃薯收获机应用过程中存在的问题,把握好机具类型选择、作业参数设置、机具维修保养过程中的要点,可有效提高机械化收获的净薯率,降低破损率,提升作业效率,保证产品品质。     

向日葵收获机械研究现状及展望

向日葵是我国重要的经济作物和油料作物,但目前我国向日葵机械化作业水平较低,收获机械的研发更是处于起步阶段,故研制出适合我国国情的向日葵收获机械对降低劳动强度、促进农民增收和实现向日葵规模化生产具有重要意义。基于此,课题组归纳阐述了国内外收获机械的研究现状,整理总结并分别举例说明国内、国外具有代表性的收获机具的功能特点。在对比国内外收获机具的不同优势后,提出目前我国向日葵机械化收获存在农机与农艺融合度较低、现有收获机具作业性能适应性差、收获机械智能化程度低等问题,并基于现存问题进一步提出加强农机与农艺的结合、提升收获机械作业性能、提升收获机械的智能化水平等发展建议。以期推动向日葵机械化收获技术向规模化、标准化、系列化、智能化和精准化等方向高速发展,为促进向日葵产业发展和机械化收获水平提升奠定基础。     

薯类收获机

河北省卢龙县农机修造厂（邮编：066400）和河北省农业机械化研究所共同研制生产出4SS－30型薯类收获机,设计新颖,结构紧凑,操作方便,重量轻,用1台8．8kW四轮拖拉机牵引作业,收获薯类作物0．1hm2／h左右,相当于50人的工作量。该机伤薯率小于5％,是一种较理想的新型薯类收获机械。薯类收获机     

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.     

薯类收获机输送链条清土装置的设计和试验研究

薯类收获机薯土分离装置在作业过程中,栅条容易粘着一层泥土,造成栅条之间的间隙变小,严重影响薯土分离效果,明薯率明显降低。为了解决这一技术难题,设计研制了橡胶圆辊式和螺旋叶片式栅条清土装置,在机具收获作业的同时对输送链条进行清土处理。试验研究表明:没有安装清理装置的栅条粘土厚度达到4.8 5 mm,而安装有螺旋叶片式和橡胶圆辊式栅条清土装置的栅条粘土厚度分别为2.9 0 mm和2.5 5 mm;两种栅条清土装置均具有明显的清理栅条粘土效果,满足实际生产要求,尤其是橡胶圆辊式清土装置对链条之间的粘土有很好的清理效果。     

基于离散元法和TRIZ理论的薯土分离机构优化

为改善我国甘薯收获机的作业效果,降低伤薯率,提高明薯率及工作效率,本文以杆条式薯土输送分离机构为研究对象,基于离散元法建立仿真模型,以杆条升运器线速度、倾角、振幅为变量,利用EDEM对机构进行单因素仿真分析;以甘薯所受碰撞法向力和输送效率为指标参数,分析仿真结果。得到薯土输送分离机构最优工作参数:线速度为2.1 m/s,倾角为18°,振幅为10 mm。以线速度为变量进行单因素田间试验,试验结果表明,线速度为2.1 m/s时,机具作业效果较好,与仿真结果相符,证明了利用离散元法对薯土输送分离机构作业过程进行仿真模拟的可行性。为解决薯土分离过程中伤薯不可控的问题,进一步降低甘薯的损伤率,增强输送分离过程稳定性,本文结合TRIZ理论对伤薯问题进行分析,并提出两段式薯土输送分离机构。通过仿真模拟验证,结果表明两段式输送分离机构作业效果明显优于原输送分离机构,一段作业机构平均减损率高达73.9%,二段作业机构平均减损率达11.0%,验证了两段式输送分离机构的可行性及TRIZ理论的创新性。     

三种木薯收获机作业性能对比试验研究

针对柬埔寨木薯机械化收获问题,选用三台自行研发的木薯收获机在柬埔寨桔井省开展机械化收获作业对比试验,通过检测分析明薯率、断薯率、损失率、作业效率等指标可知,4UML-130型振动链式木薯收获机在收获作业过程中实现了前后振动式挖掘与上下波浪式振动筛分作用,使得木薯块根与土壤分离更加充分,筛分过程中实现了木薯块根的提升,降低了收获过程的挖掘阻力,实现了将木薯块根的挖掘和薯土分离一次完成的作业效果,从而提高了明薯率、降低了损失率。该机型在本次试验中作业质量最优,通过试验,初步探讨了适宜柬埔寨桔井省木薯种植区应用的木薯机械化收获技术。