木薯种茎整理、打捆装置的设计与分析

发布时间：2021-06-08 03:47

　　木薯属于大戟科植物,茎秆轮廓近圆柱形,木薯块根呈圆锥形、圆柱形或纺锤形,肉质富含淀粉,主要用途是食用、饲用和工业上开发利用。木薯的播种方式有现切式和预切式。预切式播种方式,需先对木薯种茎进行切种,切好的木薯种茎再由人工进行整理、收集和捆扎,再将捆扎好的木薯种茎进行播种。木薯种茎切割后的整理、捆扎环节需要耗费大量人力,效率低下,成本花费高,劳动强度大,耗时长。目前,对木薯种茎整理、收集、打捆装置的研究几乎处于空白阶段,现有的整理、打捆机械也不能满足木薯种茎整理捆扎的需求。因此,设计一款针对木薯种茎整理、打捆的装置具有十分重要的意义。为解决上述问题,本文结合木薯种茎的特点,设计了一种木薯种茎切割后的整理、打捆装置。在分析了国内外整理、捆扎机械的发展状况,借鉴其他类似农作物的整理、打捆设备的设计,分析了不同机械的关键点和相关仿真技术的应用方法,展开了以下主要研究内容:（1）进行了木薯种茎的特性分析。分析了木薯种茎的农艺特性,在切割好的华南205号木薯种茎中随机抽取100根进行了物理参数的测定,得到该品种的木薯种茎93%的种茎茎长分布在[17,18.49]cm之间;91%的种茎茎粗分布在[15... 

【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校

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木薯块茎Fig.1-1Cassavatuber

西南大学硕士学位论文2生长；在年平均温度18℃以上、每年有8个月以上的无霜期地区也可以种植；无论是在山地还是瘦瘠的土地都能种植[6]，如图1-2所示。图1-2木薯种植Fig.1-2Cassavaplanting木薯茎秆直立、外形高大、茎粗且分支较多。木薯的种植主要选用植株的种茎进行繁殖，通常选取新鲜、生命力旺盛、芽孢完整且无损坏、成熟度高、茎秆粗壮、高度适中及无虫害的茎秆作为木薯的种茎，对同一条茎秆，其中、下部位置较上部位置要更适合种植[7]。木薯种茎应选取坡度较缓、石块较少、排水较好且光照充足的地块进行种植，播前整地时应保持充足的土壤水分；为避免病害虫害和减产，可进行轮作或套种间作；播种时间一般在2月下旬至3月中旬，且当日平均温度应保持在15℃以上[7-8]。木薯种茎主要有平放、斜插和直插三种种植方式，其优缺点如表1-1所示。表1-1木薯种茎种植方式的优缺点Tab.1-1Advantagesanddisadvantagesofcassavastemplantingmethods播种方式优点缺点平放四周结薯、收获容易种茎通透性差、发芽出土困难、易引起缺株、抗风性差斜插出苗快、薯块朝某一个方向伸展、收获方便易倒伏、抗风性较差直插出苗早且整齐、结薯多、入土较深、抗旱抗风性较好薯块大小不均、种植成本高、收获难度大木薯的最佳收获期一般在当年的11月至次年的2月，此阶段收获的木薯营养成分含量最高、品行最好，过早或过晚收获均会影响木薯的产量和块根的淀粉含量，因此必须适时收获[7]。在木薯的播种过程中有2种播种方式，分别是现切式和预切式。现切式是目

第1章前言3前大多数木薯种植机采用的播种方式，先将木薯种茎堆放在拖拉机上；播种时，工人坐在车后，不断往播种机中喂入木薯茎秆。切种装置在田间一边前进一边切断种茎，切下来的木薯种茎掉落到起好的垄里[9-11]，如图1-3所示。现切种式播种的缺点是需人工进行送料，导致我国木薯种植效率低下，其劳动强度大，投入人力成本高[12-13]。预切式是在播种前提前切好木薯种茎，在播种时将其一根根播到垄里。该方法具有明显的优势，既节省了人工又提高了播种效率，且减轻了设备的载荷。图1-3现切式木薯种植Fig.1-3FreshlycutCassavaplanting预切式播种需要先用切种机对木薯种茎进行切种如图1-4所示。该切种机是研发团队与中国热带农业科学院农业机械研究所共同开发出来的，能将木薯种茎的切割长度保持在18cm左右；然后对种茎进行有序的整理、收集捆扎，以便进行木薯的播种。然而，现在对木薯种茎的有序整理、收集捆扎主要是由人工完成的，其人力消耗大，工作效率低。而且，随着城镇化进程的加快和农村劳动力向城市转移，使得农业生产劳动力短缺和老龄化问题严重；但是降低人工劳动强度、使木薯生产机械化是现代农业发展的必然发展趋势。因此，设计一种针对木薯种茎捆扎作业的整理、打捆装置，对提高木薯的种植效率、木薯的生产率，降低劳动力成本，加快木薯产业化发展，具有重要的十分重要的意义。图1-4木薯种茎切种机Fig.1-4Cassavaseedcuttingmachine

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本文编号：3217628