铲齿-齿滚式花生捡拾装置捡拾动力学分析与试验

作     者：许涛 刘志侠 高连兴 何凤宇 杨德旭 李华 XU Tao;LIU Zhixia;GAO Lianxing;HE Fengyu;YANG Dexu;LI Hua

作者机构：辽宁石油化工大学机械工程学院辽宁抚顺113001 沈阳农业大学工程学院沈阳110161 吉林农业大学工程技术学院长春130118 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51575367,50775151) 国家重点研发计划项目(2016YFD0702102) 辽宁石油化工大学科研启动基金项目(1100140222) 

出 版 物：《沈阳农业大学学报》 (Journal of Shenyang Agricultural University)

年 卷 期：2024年第55卷第4期

页      码：454-464页

摘      要：两段式收获是我国花生机械化收获的主要方式,捡拾装置是花生捡拾联合收获机核心部分之一。针对传统的弹齿滚筒凸轮滑道式捡拾装置存在的花生植株“壅堆”“冲击”和“抛起”而造成荚果损失问题,在花生植株条铺捡拾特性研究基础上,发明并研制了一种新型铲齿-齿滚式花生捡拾装置。通过捡拾性能试验表明:花生植株条铺地面捡拾作业时,铲齿划入地表将花生植株条铺从地面铲起,捡拾齿完成花生植株后续的捡拾作业,但不划入地表。通过对花生植株在铲拾、挑拾、推送阶段的运动状态与受力分析,获得了影响运动状态的主要参数,以此为依据设计了铲齿、捡拾齿、护板等关键捡拾元件的总体结构。在此基础上建立了捡拾齿运动的数学模型,确定了影响捡拾齿运动轨迹的关键参数,并结合ADAMS运动仿真分析获得了捡拾工作参数配比范围。根据设计结果制作样机并进行运转试验,花生捡拾性能试验结果表明:新型铲齿-齿滚式花生捡拾装置用于花生捡拾过程中,不存在植株“壅堆”与“抛起”问题;通过响应面分析法及样机试验,获得捡拾装置最优工作参数为:前进速度Vm为48.0 m·min^(-1),转速N为45.3 r·min^(-1),离地高度H为-18 mm。在花生植株含水率15%~17%的两段收获条件下,花生植株捡拾率为98.9%,掉果损失率为2.8%。根据试验观察,捡拾过程中花生植株主要呈现横向捡拾、倾斜捡拾、纵向捡拾3种捡拾状态,能够适应果朝一侧的整齐放铺与散乱放铺捡拾作业,为今后两段式花生捡拾收获机捡拾装置的设计提供技术支撑。

主 题 词：花生植株 铲齿 捡拾机构 运动分析 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 09[农学] 0901[农学-植物生产类] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-1700.2024.04.008

馆 藏 号：203131350...