薯类机械化收获技术及其机具改进

1 薯类收获机的基本构造及收获作业要求 薯类收获机可一次性完成薯类挖掘、土壤和薯块分离、薯块条状铺放于地表面等多项作业.其基本构造主要由机架、悬挂装置、挖掘装置、清选装置和动力传动装置等组成.基本工作过程为:收获机在拖拉机的牵引及动力传动下,由挖掘铲将垄中的红薯或马铃薯连土全部铲起,随着收获机组的前进,将铲起的薯块和土送至栅条式清选装置上,大部分土从栅条间隙漏下,薯块被向后输送,然后落于地表,成条状铺放,再由人工捡拾.     

4U—1400型薯类联合收获机刮板输送装置的设计

结合国内西北干旱地区马铃薯覆膜种植模式,设计出一种混合装袋型马铃薯联合收获机;该收获机适合于土质疏松、无板结的旱地(覆膜)种植马铃薯的收获。本研究主要针对该收获机刮板输送部件,对其关键部件进行设计和有限元分析,刮板输送装置输送薯块的最大设计量为28 000kg?h,并通过田间试验对结果进行验证。田间试验结果表明:当刮板输送装置倾斜角度为36°时,刮板输送装置输送薯块较平稳,不易伤薯且土薯分离效果较好。该输送刮板部件在保证一定输送能力的同时缩短了整机长度,极大的提高了该收获机的工作效率及可靠性。     

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。     

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。     

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.     

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。     

草石蚕联合收获机的研究

主要针对草石蚕人工收获方式严重制约机械化生产和农民增收的困难,通过对薯类收获机械的研究和讨论,在对比机械结构和工作特点的基础上研究确定了草石蚕联合收获机的设计方案.通过专家多次对设计方案论证,草石蚕联合收获机应具有破土、收获、输送、筛选、收集等功能.其采用多种机构实现所需装置的运动规律,这将会大幅提高草石蚕的收获效率.     

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。     

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。     

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。     

国产自走式薯类联合收获机具填补技术空白

正近日,薯类联合收获机械技术获得突破,我国科学家自主创制成功小型自走式薯类联合收获机4UZL-1型,为解决薯类机械化联合收获难题、实现生产全程机械化作业奠定了基础。由农业农村部南京农业机械化研究所绿色耕作与土下果实收获机械化创新团队创制的小型自走式薯类联合收获机4UZL-1型采用履带自走底盘,配套动力55千瓦,单垄收获,     

基于多段分离工艺的马铃薯联合收获机设计与试验

针对马铃薯分段收获人工捡拾工作量大、劳动强度高、收获效率低等问题,在适应种植模式和农艺要求的基础上,设计了一种基于多段分离工艺的马铃薯联合收获机,该机可同时完成双垄双行马铃薯的挖掘、薯土分离、清土除杂和集薯输送等任务。收获机在拖拉机的牵引作用下进行收获作业,其关键零部件包括松土限深调控装置、切土切蔓装置、挖掘装置、摆抖式薯土分离装置、过渡分离装置、清土除杂装置和集薯输送装置等。该收获机采用多段分离工艺,可有效提高薯土分离效率,显著降低含杂率,降低劳动强度。田间试验表明:作业速度分别为3. 17 km/h和4. 16 km/h时,样机的损失率分别为1. 64%和1. 59%,伤薯率分别为1. 72%和1. 48%,破皮率分别为2. 31%和1. 92%,生产率分别为0. 41 hm2/h和0. 54 hm2/h,各项性能指标均达到了作业标准。基于碰撞检测技术获取了收获过程中薯块的动态碰撞信息,在对碰撞特征和薯土混合物运动特点进行分析的基础上,明确了联合收获机易产生较大碰撞加速度的关键位置为:分离筛Ⅰ与分离筛Ⅱ交接处及集薯输送装置的落料端,降低分离筛Ⅰ和分离筛Ⅱ之间的高度差、改善集薯装置末端的缓冲效果,是降低伤薯率和破皮率的有效措施。     

薯类收获机挖掘深度自动控制系统设计与试验

为了提升薯类收获机械自动化水平,提高明薯率,降低伤薯率和漏挖率,减小挖掘阻力,根据垄作薯类作物种植模式,以牵引式薯类收获机为载体,采用传感器和微处理器控制技术,设计了一种挖掘深度自动控制系统。该系统包括前仿形装置、挖掘机构、液压装置和控制系统。以垄沟地面为研究对象,采用接触式深度探测机构,其仿形深度和宽度可调节,挖掘深度实时调整可有效实现减阻降耗。建立挖掘深度调节模型,设计双阈值死区控制算法,实现系统精确稳定控制,有效避免控制信号频繁跳变和超调,提高薯类作物收获性能指标。田间试验表明,具有挖掘深度自动控制功能的薯类收获机其明薯率为97.37%,伤薯率为1.49%,漏挖率为1.59%。相比采用人工收获,其明薯率提升了2.20个百分点,伤薯率降低了1.41个百分点,漏挖率降低了2.00个百分点。     

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。     

我国叶类蔬菜机械化收获技术的发展现状

在我国叶蔬菜生产过程中,收获环节的机械化程度远远低于耕整地、播种、移栽、灌溉及运输等环节的机械化。收获机械化已成为影响叶菜生产经济效益的重要因素,是叶类蔬菜生产全程机械化的关键,提高叶类蔬菜的收获机械化水平势在必行。首先,概述了我国叶菜收获机的研制现状,阐述了当前叶菜收获机的主要设计技术,包括动力设计、行走装置设计、切割装置设计、输送装置设计及收集装置设计等。同时,总结了我国叶菜类蔬菜收获机的组成类型、特点和应用,并提出了叶菜收获机发展存在的问题和对策。     

双驱动薯类收获机的研发应用

<正>宁夏鸿景农机科技有限公司和宁夏固原市原州区农业机械化推广服务中心共同研发的4USF-450/600双驱动薯类收获机,是一种手扶拖拉机配套的薯类收获机,适应于山区小地块垄作或平作马铃薯、红薯、芋头、胡萝卜等块茎类作物的收获,可一次性完成挖掘、筛土、薯块呈条形铺放在一侧的作业。该机采用手扶拖拉机两个驱动轮和收获机两个行走轮共同驱动,形成四轮同步驱动(属于国内首创),有效解决了手扶拖拉机收获薯类作物时因自重     

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。     

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。