大蒜收獲機械的理論與試驗研究.pdf

1、大蒜收獲是我國大蒜生產過程中的一項機械化難題。本課題從我國大蒜生產的實際問題出發(fā)，對大蒜收獲機械進行了試驗研究，解決目前大蒜收獲存在的機械難題；研究成果對農忙時期爭取農時，減輕農民的勞動強度，解決勞動力緊缺的局面，提高大蒜收獲機械化水平，擴大大蒜種植面積、提高農民的收入具有重要意義。 課題從基礎理論研究和試驗分析入手，通過對成熟期大蒜的物理力學特性和起拔力學特性的試驗研究，建立了大蒜物理力學參數的基礎數據庫；通過對挖掘鏟入土切削

2、過程的基礎理論研究，分析了附著力對切削過程的影響并給出了計算公式，使理論研究更加完善、合理；通過新型開路鏟的設計及運動學、動力學分析，順利實現(xiàn)了土垡的整體側移；通過對挖掘鏟參數的正交試驗，得到影響挖掘鏟牽引阻力的主次因素和回歸擬合公式；通過振動分離鏈的運動學、動力學及虛擬仿真分析，得到了挖掘物順利輸送的基本條件，以及振動參數對振動性能的影響。在理論研究和試驗研究的基礎上，完成了大蒜收獲機的總體方案的確定和樣機的設計、制造工作；并進行了樣

3、機的田間性能檢測。 結論如下：1.大蒜物理力學特性和起拔力學特性試驗可知：大蒜收獲機設計需要的各個參數如大蒜夾持點、大蒜的挖掘深度、大蒜剪莖、剪根刀的直徑及安裝位置都可以由基礎數據庫中得到。大蒜的起拔力隨著蒜株直徑增加而增加，由于蒜株直徑在作物生長發(fā)育中具有良好的可觀測性，因此可以用來估測起拔力的大小，這些基礎數據庫為今后大蒜收獲機的設計提供了合理的參考依據。 2.通過挖掘部件基礎理論的研究可知：挖掘的切削阻力來自四個方

4、面：他們分別是土壤重量引起的摩擦阻力、土壤剪切變形引起的阻力、土壤慣性引起的阻力、土壤附著引起的附加阻力。分析了附著力對切削過程的影響并給出了計算公式，使基礎理論的研究更加完善合理。 3.通過對新型開路鏟的運動學、動力學分析可知：新型開路鏟的設計，實現(xiàn)了土垡的整體側移，避免了土垡的翻轉和土層的混亂，同時得到了使土垡順利上升并滑落的基本條件。 4.對挖掘部件進行了正交試驗，確定了設計參數的主次因素，通過理論數值和試驗數據比

5、較，分析兩者之間存在誤差的主要原因。 5.通過振動分離部分的運動學、動力學分析，得到挖掘物可能拋起的最大高度，以及挖掘物合理運送的基本條件；通過Adams的虛擬仿真，得出振動頻率、振幅、鏈傳動的傾斜角度對振動位移的影響曲線。 6.本機采用平鏟挖掘鏟和順葉輪設計組合，避免了莖桿、藤蔓纏繞、掛結機架的現(xiàn)象，解決了堵塞、積堆、壅土導致機組無法作業(yè)的難題；采用振動分離鏈，實現(xiàn)了碎石、雜余和鱗莖的分離，通過新型抖動輪的研制，解決了

6、分離不清、沖擊過大的難題。整機設計合理，結構原理新穎，為國內外首創(chuàng)，居國內領先水平。 7.樣機性能檢測結果顯示：樣機的各項性能指標均達到或超過了設計指標，滿足農藝要求。大蒜收獲機具有結構簡單，重量輕，操作使用方便，工作可靠等優(yōu)點。采用該機作業(yè)，可大幅度減輕勞動強度，提高收獲作物的品質和生產效率，生產效率比人工收獲提高近100倍，作業(yè)成本比人工節(jié)約近90％，具有顯著的社會經濟效益。 目前，本項目研制的大蒜收獲機已在河南局部