大蒜收獲機(jī)械的理論與試驗(yàn)研究.pdf

1、大蒜收獲是我國(guó)大蒜生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)機(jī)械化難題。本課題從我國(guó)大蒜生產(chǎn)的實(shí)際問(wèn)題出發(fā)，對(duì)大蒜收獲機(jī)械進(jìn)行了試驗(yàn)研究，解決目前大蒜收獲存在的機(jī)械難題；研究成果對(duì)農(nóng)忙時(shí)期爭(zhēng)取農(nóng)時(shí)，減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，解決勞動(dòng)力緊缺的局面，提高大蒜收獲機(jī)械化水平，擴(kuò)大大蒜種植面積、提高農(nóng)民的收入具有重要意義。 課題從基礎(chǔ)理論研究和試驗(yàn)分析入手，通過(guò)對(duì)成熟期大蒜的物理力學(xué)特性和起拔力學(xué)特性的試驗(yàn)研究，建立了大蒜物理力學(xué)參數(shù)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)；通過(guò)對(duì)挖掘鏟入土切削

2、過(guò)程的基礎(chǔ)理論研究，分析了附著力對(duì)切削過(guò)程的影響并給出了計(jì)算公式，使理論研究更加完善、合理；通過(guò)新型開路鏟的設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析，順利實(shí)現(xiàn)了土垡的整體側(cè)移；通過(guò)對(duì)挖掘鏟參數(shù)的正交試驗(yàn)，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(guò)振動(dòng)分離鏈的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)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(dòng)參數(shù)對(duì)振動(dòng)性能的影響。在理論研究和試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，完成了大蒜收獲機(jī)的總體方案的確定和樣機(jī)的設(shè)計(jì)、制造工作；并進(jìn)行了樣

3、機(jī)的田間性能檢測(cè)。 結(jié)論如下：1.大蒜物理力學(xué)特性和起拔力學(xué)特性試驗(yàn)可知：大蒜收獲機(jī)設(shè)計(jì)需要的各個(gè)參數(shù)如大蒜夾持點(diǎn)、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(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)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(zhǎng)發(fā)育中具有良好的可觀測(cè)性，因此可以用來(lái)估測(cè)起拔力的大小，這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)為今后大蒜收獲機(jī)的設(shè)計(jì)提供了合理的參考依據(jù)。 2.通過(guò)挖掘部件基礎(chǔ)理論的研究可知：挖掘的切削阻力來(lái)自四個(gè)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(duì)切削過(guò)程的影響并給出了計(jì)算公式，使基礎(chǔ)理論的研究更加完善合理。 3.通過(guò)對(duì)新型開路鏟的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析可知：新型開路鏟的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了土垡的整體側(cè)移，避免了土垡的翻轉(zhuǎn)和土層的混亂，同時(shí)得到了使土垡順利上升并滑落的基本條件。 4.對(duì)挖掘部件進(jìn)行了正交試驗(yàn)，確定了設(shè)計(jì)參數(shù)的主次因素，通過(guò)理論數(shù)值和試驗(yàn)數(shù)據(jù)比

5、較，分析兩者之間存在誤差的主要原因。 5.通過(guò)振動(dòng)分離部分的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)分析，得到挖掘物可能拋起的最大高度，以及挖掘物合理運(yùn)送的基本條件；通過(guò)Adams的虛擬仿真，得出振動(dòng)頻率、振幅、鏈傳動(dòng)的傾斜角度對(duì)振動(dòng)位移的影響曲線。 6.本機(jī)采用平鏟挖掘鏟和順葉輪設(shè)計(jì)組合，避免了莖桿、藤蔓纏繞、掛結(jié)機(jī)架的現(xiàn)象，解決了堵塞、積堆、壅土導(dǎo)致機(jī)組無(wú)法作業(yè)的難題；采用振動(dòng)分離鏈，實(shí)現(xiàn)了碎石、雜余和鱗莖的分離，通過(guò)新型抖動(dòng)輪的研制，解決了

6、分離不清、沖擊過(guò)大的難題。整機(jī)設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)原理新穎，為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。 7.樣機(jī)性能檢測(cè)結(jié)果顯示：樣機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到或超過(guò)了設(shè)計(jì)指標(biāo)，滿足農(nóng)藝要求。大蒜收獲機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，操作使用方便，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。采用該機(jī)作業(yè)，可大幅度減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高收獲作物的品質(zhì)和生產(chǎn)效率，生產(chǎn)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(huì)經(jīng)濟(jì)效益。 目前，本項(xiàng)目研制的大蒜收獲機(jī)已在河南局部