【摘要】：三七是我國特有的名貴中藥材,其中以云南省產(chǎn)量居多,三七具有止血、定痛、保護肝臟的藥理作用,同時對心腦血管疾病預防有顯著療效。隨著云南省三七產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,市場需求量不斷增加,導致三七的種植面積不斷擴大。但由于三七的連作障礙問題,使得三七產(chǎn)業(yè)面臨一系列危機,為了克服三七的連作障礙問題,云三七集團在云南石林建立了三七的現(xiàn)代化仿生種植基地,采用仿生技術模擬三七的種植環(huán)境,建立了一套克服連作障礙的仿生技術。目前仿生種植基地的三七完全采用人工收獲方式,采挖效率低,勞動強度大,給種植三七的企業(yè)和部門帶來較大的經(jīng)濟負擔和財產(chǎn)損失。雖然國內(nèi)關于三七收獲機械已有研究,但都是針對室外田間作業(yè),無法滿足工廠化種植收獲需求。本論文針對工廠化種植三七的農(nóng)藝要求,從減小整機重量、減小工作阻力、提高收獲效率角度出發(fā),對挖掘工作部件進行了優(yōu)化設計,進行運動仿真分析,同楊海慧合作完成樣機的制作與裝配,并進行樣機性能試驗。本論文依托云南省重大科技計劃“克服三七連作障礙體系構建”之子項目“克服三七連作障礙工程設施及機械裝備研究開發(fā)”,具體研究內(nèi)容如下:(1)通過對石林三七仿生種植工廠的實地調(diào)研,了解其種植農(nóng)藝要求及種植土壤基本特性,為挖掘工作部件及整機的設計提供參考。(2)針對工廠化種植三七的收獲條件,對挖掘工作部件進行設計,參考挖掘鏟和分離篩的設計準則,通過對比不同類型的挖掘裝置以及根土分離裝置的優(yōu)缺點,設計了振動式挖掘鏟和擺動式分離篩,通過理論分析確定了其主要結構參數(shù),得出挖掘鏟長度為350mm,分離篩長為800mm,并通過仿真分析驗證其各連桿長度設計合理。(3)確定了工作部件的動力選型,選用直流行星減速電機,搭配有控制器、電位器以及倒順開關能實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)以及加減速,滿足了試驗需求。(4)對挖掘鏟和分離篩進行運動分析,建立了各自的運動模型,得出了挖掘鏟和分離篩相應的角位移、速度以及加速度的解析式。通過對分離篩上物料進行運動分析,找出影響其運動的參數(shù)有曲柄轉(zhuǎn)速和曲柄半徑,其中曲柄轉(zhuǎn)速的設計必須滿足127r/min≤n≤348r/min。(5)通過ANSYS靜力學分析軟件對單個挖掘鏟和整體挖掘鏟在挖掘鏟作業(yè)過程中的應力應變情況進行分析。對整個挖掘工作部件進行ADAMS運動學分析,通過動畫清楚直觀的觀察到每個工作部件的運動情況,并得到挖掘鏟和分離篩的角參數(shù)變化曲線以及質(zhì)心加速度曲線,并在分離篩上依次選取前后端點以及質(zhì)心點,分析位移變化情況,對以上各個曲線進行分析發(fā)現(xiàn),挖掘鏟和分離篩運動方向相反,質(zhì)心加速度方向相反,抵消部分慣性力,同時分離篩上各點的位移大小依次為前端點、質(zhì)心點、后端點,保證了三七根土混合物順利向后方輸送,同理論分析相照應。(6)對所設計挖掘工作部件進行制作安裝與調(diào)試,并同楊海慧合作完成整機的裝配,其中工作部件安裝在整機中間部位,裝配有升降絲杠,能實現(xiàn)整體升降。對工作部件進行了空轉(zhuǎn)試驗,驗證了其無論順時針運動還是逆時針運動均工作順利,無卡死現(xiàn)象。對挖掘鏟振動挖掘以及分離篩的抖動去土效果進行了實地驗證,試驗結果表明采用振動式挖掘與分離方式壅土量明顯減少,土壤破碎效果較好,且土壤流動性增強,有利于實現(xiàn)三七根土混合物的根土分離。
【圖文】：

圖 1.1 三七圖片1 The picture of panax notoginse》記載“人參補氣第一，三年來經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)三七除有顯著療效，同時還具有、廣西等地，，其中以云南省業(yè)的標志性品種，其種植云南省建設綠色經(jīng)濟強省展，市場需求量不斷增加 萬畝，預計 2016 年種植面如圖 1.2 所示為近年三七種七面積在全省占比卻越來較以往有了較大減小，如

第一章 緒論對于三七產(chǎn)業(yè)健康、長遠發(fā)展具有非常深遠的意義。目前仿生種植基地的三七完全采用人工收獲方式，如圖 1.5 所示。采挖效率低，勞動強度大，給種植三七的企業(yè)和部門帶來很大的經(jīng)濟負擔和財產(chǎn)損失。雖然國內(nèi)關于三七收獲機械已有研究，但都是針對室外田間作業(yè)，仿生基地三七種植農(nóng)藝不同于田間，不能使用大馬力拖拉機，且三七種植在平行分布的土槽中，這使得傳統(tǒng)的田間三七收獲機械無法滿足工廠需求。因此，廣大種植三七企業(yè)和農(nóng)民迫切需要相關農(nóng)業(yè)部門解決三七仿生種植工廠機械化收獲問題，同時三七收獲的機械化可以帶動其他三七生產(chǎn)環(huán)節(jié)的機械化，改善三七基礎種植模式，使整體管理成本得到降低，為推動云南中草藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出強有力貢獻。
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S225

【參考文獻】

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1 陳學深;馬旭;陳國銳;齊龍;武濤;曾令超;;深根莖類中藥材根土分離裝置的研究[J];機械設計;2015年07期

2 呂金慶;田忠恩;吳金娥;楊穎;尚琴琴;王英博;劉志鑫;;4U1Z型振動式馬鈴薯挖掘機的設計與試驗[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2015年12期

3 宋江;邱勝藍;王新忠;;4B-1200型平貝母藥材收獲機的設計與試驗[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2015年08期

4 滕超;王衛(wèi);謝魯鈞;王偉;閆東洋;;一種控制直剪蠕變試驗剪應力的簡易裝置[J];巖土力學;2014年10期

5 楊然兵;范玉濱;尚書旗;;動力圓盤式花生挖掘裝置的設計與效果試驗[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2014年10期

6 武濤;馬旭;齊龍;陳學深;陳國銳;;玉米根茬根土分離裝置[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2014年06期

7 王申瑩;胡志超;彭寶良;吳惠昌;顧峰瑋;王海鷗;;基于ADAMS的甜菜收獲機自動對行探測機構仿真[J];農(nóng)業(yè)機械學報;2013年12期

8 楊望;賈豐云;楊堅;;木薯塊根挖掘作業(yè)過程的數(shù)值模擬[J];工程力學;2013年06期

9 李君;陸華忠;楊洲;陳梓良;黃潔聰;;刀豆脫殼機構的設計與試驗[J];農(nóng)業(yè)工程學報;2013年01期

10 關意昭;張周強;黃范輝;徐武彬;阮孝剛;;木薯收獲機二階曲面鏟的有限元靜力學分析[J];農(nóng)機化研究;2012年10期

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1 權龍哲;玉米根茬收獲模式及采收機理[D];吉林大學;2012年

2 胡志超;半喂入花生聯(lián)合收獲機關鍵技術研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學;2011年

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1 吳金娥;單行振動式馬鈴薯挖掘機關鍵部件的設計與試驗研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學;2016年

2 趙菲菲;牽引式三七收獲機的設計與試驗研究[D];昆明理工大學;2016年

3 張永成;自走式三七收獲機的設計與試驗研究[D];昆明理工大學;2016年

4 武占東;基于TRIZ理論的三七收獲工藝及收獲機仿真研究[D];昆明理工大學;2015年

5 于進川;懸掛式三七挖掘收獲機的研制與試驗[D];昆明理工大學;2015年

6 謝新亞;甘草收獲機的設計與試驗研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學;2014年

7 張周強;木薯收獲機挖掘鏟的設計分析研究[D];廣西工學院;2012年

8 楊新義;玉米根茬根土分離裝置的設計與研究[D];吉林大學;2011年

本文編號：2648078