4DS-6型大蒜联合收获机关键装置的设计与试验

摘要

我国大蒜收获工作以人工为主，作业复杂、劳动强度大，且作业效率低，另外随着生产力的不断发展，雇佣工人的成本也不断提高，使大蒜经济效益低下。但是人们对大蒜的需求不断增加，大蒜的种植也已显现规模化，为了提高生产力，大蒜收获机械化收获作业势在必行。 本课题根据我国大蒜收获作业的现状以及未来发展的趋势，研究设计了一台能够集大蒜挖掘、夹持引拔、输送、果茎分离、抛秧、收集等功能与一体的轮式大蒜联合收获机，能够实现大蒜联合收获作业。该收获机采用轮式底盘驱动、前置收获、链条夹持引拔的方式，可收获6行大蒜，收获行距可以在17~20cm调节；挖掘装置采用偏心凸轮错相凸进机构，使挖掘铲呈对称式依次挖掘松土，保证了机身的稳定性，降低了功耗；独特地采用差速抛秧辊，解决了抛秧缠绕堵塞难题。本文主要从以下几个方面展开研究： （1）综合分析国内外研究现状，并结合我国的大蒜种植农艺以及农民的收获要求，并以此为基础，确定自走式大蒜联合收获机的整体设计方案，确定大蒜联合收获机的行进方式为轮式自走，充分结合并利用轮式底盘的机械和液压动力为收获系统提供动力； （2）对关键装置及技术进行试验分析和设计，包括底盘改造、挖掘装置、夹持切茎装置、抛秧装置。为降低功耗，挖掘装置采用对称式偏心圆盘错相凸进挖掘，对安装轴上出现的动不平衡进行机械平衡；对蒜茎通过一系列试验分析，采用夹持引拔原理设计夹持切茎装置，并设计正交水平实验，利用Design-expert8.0.6.1对数据进行处理，得到了夹持切茎参数的优化组合，提高收获质量；抛秧装置由抛秧辅助圆筒强制抛秧、差速抛秧辊引导排秧，解决了抛秧缠绕堵塞难题。 （3）根据设计方案，加工制造出4DS-6大蒜联合收获机的样机，并对样机进行性能试验，结果表明：使用不同收获速度，对不同收获行距，收获效率至少达到2.8亩/时，收净率为≥95%，损伤率为≤2%，损失率为≤3%，切头成功率为≥90%，各项收获指标满足大蒜收获作业各项要求。

目录

声明

1引言

1.1课题研究的背景及意义

1.1.1背景

1.1.2意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外大蒜收获机械研究现状

1.2.2国内大蒜收获机械研究现状

1.3课题来源

1.4研究内容与技术路线

1.4.1研究内容

1.4.2技术路线

2 整机结构及工作原理

2.1整机总体结构

2.2工作原理

2.3主要技术参数

3大蒜联合收获机关键装置的研究与设计

3.1 挖掘装置的设计

3.1.1大蒜的种植模式和收获要求

3.1.2挖掘装置的结构设计及分析

3.1.3挖掘铲的设计

3.1.4挖掘铲功率的计算

3.1.5 收获效率的计算

3.2夹持切茎装置的设计

3.2.1 链条夹持引拔的依据

3.2.2夹持切茎装置主要参数的确定

3.2.3夹持速度、切刀速度以及留茎长度参数的正交优选

3.2.4夹持机构的设计

3.2.5切刀的设计

3.3抛秧装置的设计

3.4底盘的改进及传动设计

3.4.1底盘的选择

3.4.2底盘的改进

3.4.3前置部分传动设计

3.4.4液压部件的计算与选型

4样机制造和性能试验

4.1样机制造

4.2样机试验

4.2.1样机试验方案

4.2.2样机田间试验考核指标

4.2.3试验环境与条件

4.2.4试验过程

4.2.5统计结果和分析

5结论与展望

5.1结论

5.2创新点

5.3展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的成果