我國大蒜種植歷史悠久,面積和總產(chǎn)量均居世界首位。但其生產(chǎn)機械化發(fā)展滯后,尤其是收獲作業(yè),主要依賴人工和半機械化完成。收獲過程中,剛從泥土中拔出的蒜須會夾帶潮濕的泥土,如不切除根須,收獲后晾曬的過場中易造成蒜頭底部霉變,影響新鮮蒜頭的貯藏和銷售,且在運輸過程中會浪費一定的儲運空間,提高運輸成本。目前大蒜切須主要依靠人工完成,因此研究大蒜聯(lián)合收獲自動切須技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。主要研究內(nèi)容與研究結(jié)果簡要如下:(1)以切須機構(gòu)如何適應(yīng)大小不同的蒜頭為目的,提出對大蒜體仿形、配置回轉(zhuǎn)式切須刀的研究思路。并設(shè)計由主夾持鏈輸送裝置、排序-對齊裝置、機架等組成的試驗裝置主體,配置整體傳動系統(tǒng)。(2)以主產(chǎn)區(qū)的典型大蒜品種為研究對象,開展大蒜外形特征統(tǒng)計分析,以統(tǒng)計數(shù)據(jù)為依據(jù)設(shè)計帶有仿形弧面的大蒜體仿形輪;仿形輪在切須過程中與大蒜接觸并發(fā)生相對運動,導(dǎo)引蒜須束進入切須通道之中;為比較仿形效果,制作了內(nèi)沿直徑分別是42mm、106mm的兩種仿形輪;切須通道中配置高速回轉(zhuǎn)的切須刀,在剪切力作用下使蒜頭與根須分離。(3)仿形輪與獨立驅(qū)動的回轉(zhuǎn)式切須刀安裝在浮動架上,共同構(gòu)成了浮動式切須裝置。浮動架可拆卸,便于后續(xù)試驗中更換仿形輪、切須刀及其他零件。浮動切須裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計建立在蒜頭壓力試驗和機構(gòu)受力分析基礎(chǔ)之上,懸掛彈簧拉力取值合適,不會壓傷蒜頭體。對蒜頭體與仿形輪接觸過程進行理論分析,得到以有效切須長度lg為核心變量的有效切須次數(shù)計算方程,確定電機轉(zhuǎn)速不應(yīng)低于200r/min,推導(dǎo)出滿足切須要求的最低切割線速度為10.5m/s。(4)針對前期試驗中一部分蒜須因結(jié)構(gòu)原因不能準確進入切須通道中的問題,設(shè)計了蒜體導(dǎo)板部件,并以平面拋物線軌跡模型分析導(dǎo)引的最佳效果,確定蒜體導(dǎo)板部件結(jié)構(gòu)參數(shù)。整個試驗裝置依次實現(xiàn)了大蒜上莖面水平高度對齊、蒜體橫向位置導(dǎo)引以及蒜頭空間姿態(tài)調(diào)整,保證蒜須能夠進入切須通道,完成大蒜與根須分離。(5)利用三維設(shè)計軟件UG對試驗裝置主體和浮動切須裝置等裝備進行了虛擬樣機設(shè)計,檢查裝配中的干涉問題,在優(yōu)化設(shè)計后進行試驗樣機制作。(6)以切須合格率、切傷率為指標,進行切須試驗裝置作業(yè)參數(shù)優(yōu)化。通過單因素試驗確定了影響切須質(zhì)量指標的4個顯著因素:切須刀轉(zhuǎn)速nf、主夾持鏈輸送速度vz、仿形工作部件形式和頂隙hd*。以切須合格率和切傷率作為評價指標,對上述4個因素進行正交試驗;利用加權(quán)評分法進行綜合分析,確定了影響因素的主次關(guān)系和顯著性。得到了切須試驗裝置的最佳作業(yè)參數(shù)組合:切須刀切割線速度12.3m/s、夾持鏈輸送速度0.8m/s、防護柵鋼絲直徑2mm、頂隙15mm。優(yōu)化后的切須合格率88.3%,切傷率2.3%,聯(lián)合收獲理論切須效率6個/s。
【學(xué)位單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：S225.92
【部分圖文】：

表 5.18 金屬絲切刀的指標測量值Tab.5.18 The influence of metal wire cutter金屬絲直徑Φ/mm切須合格率Q1/%切傷率Q2/%0.8 35.0 5.20.8 31.7 4.60.8 38.3 6.3得到此種結(jié)果的原因是金屬絲的張緊力不足，沒有完全繃緊，在工作時只定的切須能力，此項設(shè)計僅作為對切須方式的探索性研究 形式評價指標對比研究種切須方式進行單因素試驗，從試驗中得到各種切須方式主要參數(shù)變化時橫向?qū)Ρ瓤梢钥吹�，在相同工作條件下仿形輪-回轉(zhuǎn)式切須刀配合作業(yè) 式能夠滿足設(shè)計要求，各有優(yōu)勢；金屬絲切須刀設(shè)計未能到達要求，僅作索 圖 5.7 所示為對不同形式指標對比情況，其中仿形輪-回轉(zhuǎn)式切須刀轉(zhuǎn)直徑 Dh=94mm 試驗，防護柵-回轉(zhuǎn)式切須刀配合指標來自較優(yōu)的鋼絲直仿形輪方式 護刀彈簧方式 金屬絲切刀方式

表 5.18 金屬絲切刀的指標測量值Tab.5.18 The influence of metal wire cutter金屬絲直徑Φ/mm切須合格率Q1/%切傷率Q2/%0.8 35.0 5.20.8 31.7 4.60.8 38.3 6.3得到此種結(jié)果的原因是金屬絲的張緊力不足，沒有完全繃緊，在工作時只定的切須能力，此項設(shè)計僅作為對切須方式的探索性研究 形式評價指標對比研究種切須方式進行單因素試驗，從試驗中得到各種切須方式主要參數(shù)變化時橫向?qū)Ρ瓤梢钥吹�，在相同工作條件下仿形輪-回轉(zhuǎn)式切須刀配合作業(yè) 式能夠滿足設(shè)計要求，各有優(yōu)勢；金屬絲切須刀設(shè)計未能到達要求，僅作索 圖 5.7 所示為對不同形式指標對比情況，其中仿形輪-回轉(zhuǎn)式切須刀轉(zhuǎn)直徑 Dh=94mm 試驗，防護柵-回轉(zhuǎn)式切須刀配合指標來自較優(yōu)的鋼絲直仿形輪方式 護刀彈簧方式 金屬絲切刀方式
【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 于昭洋;胡志超;胡繼紅;王海鷗;彭寶良;;大蒜收獲機械研發(fā)現(xiàn)狀及作業(yè)質(zhì)量影響因素[J];中國農(nóng)機化;2012年05期

2 呂小蓮;彭寶良;于向濤;高雪梅;胡志超;;大蒜聯(lián)合收獲機田間作業(yè)性能測試[J];揚州大學(xué)學(xué)報(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版);2012年01期

3 張會娟;胡志超;吳峰;田立佳;彭寶良;;我國大蒜機械化種植與收獲概況[J];江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年03期

4 何冬黎;王春光;劉海超;;秸稈壓塊過程的試驗研究[J];農(nóng)機化研究;2012年02期

5 王琛;王進華;陳佰杰;郭靜;李建東;;甜菜打纓切頂機的研究[J];農(nóng)機化研究;2013年03期

6 李傳峰;陳超;丁羽;李述剛;;鮮紅棗清洗涂膜設(shè)備中涂膜保鮮裝置的設(shè)計[J];農(nóng)機化研究;2013年12期

7 唐軍;羅昕;胡斌;張茜;李霞;;3MDZK-12型單行仿形棉花打頂機的結(jié)構(gòu)設(shè)計與性能試驗研究[J];石河子大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年04期

8 陶菊春,吳建民;綜合加權(quán)評分法的綜合權(quán)重確定新探[J];系統(tǒng)工程理論與實踐;2001年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 陳建能;橢圓齒輪行星系分插機構(gòu)的動力性能分析、參數(shù)優(yōu)化及實驗驗證[D];浙江大學(xué);2004年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 何冬黎;秸稈壓塊過程的試驗研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

本文編號：2869374