為解決板藍(lán)根收獲機(jī)在作業(yè)過(guò)程中存在挖掘阻力大、鏟面易壅土的問(wèn)題,依據(jù)板藍(lán)根自身特性及種植農(nóng)藝要求,設(shè)計(jì)了4UD-600型板藍(lán)根收獲機(jī),其作業(yè)幅寬600mm,最大挖掘深度為500mm,可一次完成板藍(lán)根的挖掘、土藥分離和成條側(cè)出鋪放。闡述了收獲機(jī)的工作原理,對(duì)其挖掘鏟進(jìn)行了設(shè)計(jì)和主要參數(shù)的計(jì)算,并利用SolidWorks軟件中的有限元分析插件Simulation對(duì)該挖掘鏟進(jìn)行了靜力學(xué)分析,最后進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。設(shè)計(jì)采用固定式三角平面挖掘鏟,通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析構(gòu)建工作阻力模型,依據(jù)動(dòng)量定理、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系進(jìn)行計(jì)算,確定出挖掘鏟的最佳入土角α=19°～23°,鏟長(zhǎng)L=360～400mm,鏟刃張角θ=55°。有限元靜力學(xué)分析結(jié)果顯示:挖掘鏟的應(yīng)力主要集中在3個(gè)螺紋孔處,且最大應(yīng)力分布在鏟的背面離鏟尖較近的兩個(gè)螺紋孔處,最大應(yīng)力值為22.44MPa,遠(yuǎn)小于挖掘鏟的許用應(yīng)力220.6MPa,強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求;而產(chǎn)生最大位移的位置為鏟尖,變形值為0.09184mm,與整個(gè)鏟相比此變形量很小,可以忽略。試驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果基本一致,在誤差允許的范圍內(nèi),滿足設(shè)計(jì)要求。 

【文章來(lái)源】：農(nóng)機(jī)化研究. 2020,42(12)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

挖掘鏟位移云圖

工作原理:作業(yè)時(shí),機(jī)架的前端位置懸掛在拖拉機(jī)上,整個(gè)機(jī)組的前進(jìn)、挖掘和振動(dòng)分離所需動(dòng)力全部由拖拉機(jī)提供。通過(guò)鏟刀體兩側(cè)的螺栓來(lái)調(diào)節(jié)和控制挖掘深度,挖掘鏟在拖拉機(jī)的帶動(dòng)下鏟入土中,側(cè)切刀切開(kāi)土壤,板藍(lán)根和土壤等被挖掘鏟掘起后沿鏟面向后運(yùn)動(dòng),護(hù)板起到保護(hù)作用,較小土塊從挖掘鏟后端的柵條間漏下,其余部分被送入分離篩。同時(shí),拖拉機(jī)輸出的動(dòng)力通過(guò)萬(wàn)向聯(lián)軸器傳至變速箱后實(shí)現(xiàn)換向,利用帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸Ⅰ旋轉(zhuǎn),使偏心輪獲得一定的轉(zhuǎn)速,從而帶動(dòng)搖桿運(yùn)動(dòng); 搖桿的另一端鉸接在連桿Ⅰ上,而連桿Ⅰ、Ⅱ的一端鉸接在機(jī)架上,另一端鉸接在振動(dòng)篩上,偏心輪、搖桿、連桿Ⅰ、連桿Ⅱ、振動(dòng)篩及機(jī)架組成一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu),使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)閾u擺運(yùn)動(dòng),從而使振動(dòng)分離篩進(jìn)行往復(fù)振動(dòng),將挖掘鏟輸送來(lái)的土塊振碎并由振動(dòng)篩的柵條間漏下,實(shí)現(xiàn)土藥分離,板藍(lán)根則由振動(dòng)篩尾部側(cè)向出口排出鋪放在地壟一側(cè)。1.2 主要技術(shù)參數(shù)

挖掘鏟由三角平面鏟及柵條組成,采用滑切方式,利用螺栓固定在側(cè)切刀上,如圖3所示。挖掘鏟后設(shè)計(jì)柵條結(jié)構(gòu),使得在挖掘過(guò)程中,一部分疏松及顆粒較小的土壤提前通過(guò)挖掘鏟后柵條間隙落下,減小挖掘阻力。在設(shè)計(jì)固定式三角平面挖掘鏟時(shí),關(guān)鍵參數(shù)為鏟長(zhǎng)(L)、鏟刃張角(θ)及入土角(α)。圖3 挖掘鏟結(jié)構(gòu)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三七收獲機(jī)組合式挖掘鏟設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張丹,張兆國(guó),曹永輝,王法安.  江蘇大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[2]4GB-700型板藍(lán)根收獲作業(yè)機(jī)試驗(yàn)分析[J]. 彭曉亮.  農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化. 2017(04)
[3]一款小型馬鈴薯收獲機(jī)的設(shè)計(jì)[J]. 鐘壽洋,張德暉,張翔.  新余學(xué)院學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]牛蒡收獲機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 呂宏靖,邱立春.  農(nóng)機(jī)化研究. 2015(12)
[5]4U1Z型振動(dòng)式馬鈴薯挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 呂金慶,田忠恩,吳金娥,楊穎,尚琴琴,王英博,劉志鑫.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[6]4U2A型雙行馬鈴薯挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 呂金慶,田忠恩,楊穎,尚琴琴,吳金娥.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[7]板藍(lán)根收獲機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 姜燕飛.  農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化. 2014(03)
[8]4UFD-1400型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)的研制[J]. 魏宏安,王蒂,連文香,邵世祿,楊小平,黃曉鵬.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(01)

碩士論文
[1]大慶地區(qū)不同播期對(duì)板藍(lán)根生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量的影響[D]. 姚攀.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué) 2018
[2]強(qiáng)適應(yīng)性小型振動(dòng)式馬鈴薯挖掘機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 牛海華.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[3]單行牽引式馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)的研究與設(shè)計(jì)[D]. 宋言明.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3493916