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农机化研究 2019年第12期41卷 74-79,91页

作者：张德学秦喜田梁荣庆李青江闵令强亓红祥田豫东山东省农业机械科学研究院济南250100 山东双佳农装科技有限公司济南250100

为解决我国马铃薯收获机械明薯率低、伤薯率高及马铃薯收获后在田间被土埋没和散布造成的捡拾困难问题,设计了一种定量堆放式马铃薯收获机。该机通过三点悬挂装置与拖拉机相连,由拖拉机后动力输出轴提供动力,由挖掘机构进行薯块挖掘;在... 详细信息

为解决我国马铃薯收获机械明薯率低、伤薯率高及马铃薯收获后在田间被土埋没和散布造成的捡拾困难问题,设计了一种定量堆放式马铃薯收获机。该机通过三点悬挂装置与拖拉机相连,由拖拉机后动力输出轴提供动力,由挖掘机构进行薯块挖掘;在偏心凸轮抖动装置的作用下,由链杆式分离输送器进行薯土分离。同时,设计了一种定量堆放装置,能够在马铃薯收获后将薯块定量地在田间一侧堆放。该机可一次性完成挖掘、输送、薯土分离及定量堆放等作业。试验表明:当分离输送器线速度为1. 5m/s、偏心凸轮振幅为15mm、转动频率为2.5Hz时,既能保证薯块破损程度最低,又能保证较好的薯土分离效果,为最优设计组合。田间试验测定表明:薯率为96.4%,伤薯率为3.8%,每堆薯块平均堆放质量为19.5kg,定量堆放效果良好,各项指标均满足要求。

关键词：马铃薯收获机定量堆放凸轮抖动装置

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新型马铃薯收获机的设计

新型马铃薯收获机的设计

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作者：张德学山东农业大学

学位级别：硕士

马铃薯是我国的五大主食之一，也是世界上继小麦、玉米和水稻之后第四位重要的粮食作物。目前，中国已成为世界上马铃薯种植面积最大的国家，种植范围遍及全国。然而，我国马铃薯偏低的收获水平却严重制约着马铃薯产业的进一步发展。马... 详细信息

马铃薯是我国的五大主食之一，也是世界上继小麦、玉米和水稻之后第四位重要的粮食作物。目前，中国已成为世界上马铃薯种植面积最大的国家，种植范围遍及全国。然而，我国马铃薯偏低的收获水平却严重制约着马铃薯产业的进一步发展。马铃薯的收获是一项相对繁重的工作，国内的马铃薯研究与开发工作与国外相比，还处在起步和发展的阶段。国内开发使用的马铃薯收获机械结构都相对简单，普遍存在薯土分离不够好、伤薯率较高和工作效率偏低等问题。同时，目前马铃薯收获机械完成收获工作之后，薯块会在田间不规律的洒满一地，捡拾会耗费农民大量的时间和劳动力，不利于提高马铃薯的机械化进程。针对以上问题，采用农机和农艺相结合的方法，设计了一种能够进行马铃薯薯块定量堆放的新型收获机械。本机在实现马铃薯完整挖掘收获后可以将马铃薯定量堆放于田间一侧，缩短捡拾时间。此外，本机偏心凸轮抖动装置的优化设计，不仅改善了薯土分离效果，也降低了伤薯率。新型马铃薯收获机主要包括机架、变速器、挖掘机构、链杆式分离输送器、偏心凸轮抖动装置、横向运输器、定量堆放装置和动力传递系统。收获机与拖拉机通过三点悬挂连接，并由拖拉机带动前进。由链杆式分离输送器和偏心凸轮抖动装置进行薯土分离和输送工作;利用横向运输器进行混合物的再分离和马铃薯薯块的输送工作;利用定量堆放装置将马铃薯成堆堆于田间一侧，方便以后的捡拾。利用SolidWorks软件对新型马铃薯收获机的各零部件进行建模，并对整机进行了虚拟装配;利用CAD对整机的装配和零件图进行了二维图的绘制;利用SolidWorks的仿真分析软件（SolidWorks Simulation）对收获机的重要部件进行了静力学仿真分析，并对其进行设计优化，从而使其结构更加合理;利用麦迪工具箱设计了偏心凸轮抖动装置，并通过MATLAB对其轮廓进行验证与优化。本设计主要是完成了马铃薯的收获工作，并创新性地实现了马铃薯的田间定量堆放。设计出的定量堆放装置，包括马铃薯收集箱和定量堆放调节装置。它能够实现马铃薯定量地在田间一侧进行成堆堆放，大大减轻了农民的劳动强度，节约了劳动时间;设计了偏心凸轮抖动装置，并通过试验验证了当本机的偏心凸轮抖动装置振幅为20mm、转动频率为2.5Hz时，既能保证薯块破损程度低，又能保证较好的分离效果。田间试验结果表明，新型马铃薯收获机的设计合理，具有较好的收获和定量堆放效果，满足作业挖掘深度、明薯率、伤薯率和堆放效果等作业指标。

关键词：马铃薯收获凸轮抖动装置定量堆放仿真

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