马铃薯收获与残膜回收联合作业机的设计

发布时间：2020-09-16 07:15

　　马铃薯已经成为仅次于小麦、稻谷、玉米和高粱的世界第五大粮食作物,在我国,马铃薯则是仅次于小麦、稻谷和玉米的第三大粮食作物。我国马铃薯种植面积与总产量均居世界首位,但是机械化生产水平仍较低,严重制约我国马铃薯产品产业化发展。目前,我国大量采用的马铃薯收获机以小型机械为主,马铃薯收获效率较低。此外,马铃薯收获后,大量的地膜残留土壤内,长期积累将对生态环境造成不良影响,甚至导致马铃薯减产。若采用人工回收地膜,将浪费大量的人力、物力,而我国地膜机械回收研制工作仍显不足。因此,亟需研制一款具有马铃薯收获、分离、输送及地膜回收功能于一体的马铃薯收获与地膜回收联合作业机械。(1)采用农机与农艺相结合的设计方法,研制了一种马铃薯挖掘、收获功能和地膜回收联合作业的复合机械。由仿形轮、挖掘铲、薯土抖动分离输送链、薯膜分离输送链、限深轮、卷膜装置、三点悬挂装置等组成。作业时,挖掘铲将土壤、马铃薯、地膜一起铲起,通过分离输送机构完成薯土分离,同时,地膜被卷膜装置卷起,实现地膜回收作业。(2)对地膜进行了物理性能参数测定,掌握了地膜的性能指标,为地膜回收机的设计提供了理论参考。抖动分离输送机构解决了地膜回收经常遇到的扯膜、断膜及卷膜机构堵塞的问题。挖掘机构可调节挖掘深度,可减少挖掘阻力,利用机器在不同地形的作业。本研究所开发的马铃薯收获机与地膜回收机,可显著提高马铃薯收获速度,改善地膜回收效率,具有重要的实用价值。(3)采用Pro/E5.0对整机零部件进行三维建模,并通过虚拟装配进行干涉检查;利用ANSYS Workbench有限元分析软件对本机主要零部件进行静力学分析,验证其静力学性能满足设计要求;进行运动学仿真,通过运动模拟研制设计方案的可行性与可靠性,优化结构设计,使设计更加合理。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：S225.71
【部分图文】：

马铃薯收获机,美国

图 1-1 美国马铃薯收获机Fig.1-1 Potato harvester made by USA薯机械作业模式的不同，国外马铃薯收获机主要分为两种大型自走式联合收获机和适合中小型种植区的中小型马铃15）。前一模式主要应用区域是美国、德国、比利时等。这体积大、工作效率高、生产操作集约化程度高等。示为美国多宝路 859（Double-859）型号马铃薯收获机，采高了马铃薯收获效率。机身采用管钢结构，相比同类产品限深轮及仿行挖掘铲板，可适应多种地形，实用性增强；，利用液压驱动侧输出马铃薯；第二级链条比其他厂商平两个可调节的气胎，并可与挖掘式收获机配套使用，这样收获效率。

马铃薯收获机,美国

图 1-1 美国马铃薯收获机Fig.1-1 Potato harvester made by USA根据马铃薯机械作业模式的不同，国外马铃薯收获机主要分为两种模式：适合大规模种植区的大型自走式联合收获机和适合中小型种植区的中小型马铃薯种植收获机（刘剑君，2015）。前一模式主要应用区域是美国、德国、比利时等。这类机械设备主要特点是设备体积大、工作效率高、生产操作集约化程度高等。图 1-2 所示为美国多宝路 859（Double-859）型号马铃薯收获机，采用 2 行收获与装车方式，提高了马铃薯收获效率。机身采用管钢结构，相比同类产品其机身强度更具优势；配备限深轮及仿行挖掘铲板，可适应多种地形，实用性增强；采用两级筛土链及后出秧式，利用液压驱动侧输出马铃薯；第二级链条比其他厂商平 3 度，降低磕碰损伤；采用两个可调节的气胎，并可与挖掘式收获机配套使用，这样就显著降低设备成本，提高收获效率。

马铃薯收获机,德国

图 1-3 德国 WM6000 型马铃薯收获机Fig.1-3 WM6000 type potato harvester made by WM 公司还在 MW600 型号马铃薯收获机的基础上发展了铃薯收获机。图 1-4 所示为 WM6500 型马铃薯收获机，电路集成化程度更高，使用工业中央处理器处理各种行机构的控制与操作。

【参考文献】