【摘 要】
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现有的花生收获装备很难满足新疆部分地区小区域种植和果园间作种植花生收获需求,同时很多钉齿滚筒式的花生摘果装备存在较大的花生秧蔓缠绕问题。本文通过理论分析和试验研究,设计了具有捡拾、摘果、去土、输送、风选功能的悬挂式小型花生摘果机,为新疆部分地区小区域种植和果园间作种植花生的收获提供机械装备。主要研究内容如下:（1）以品种为四粒红的花生为研究对象,以确定适宜收获期和获得各部件设计参数为目的,对花生荚
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现有的花生收获装备很难满足新疆部分地区小区域种植和果园间作种植花生收获需求,同时很多钉齿滚筒式的花生摘果装备存在较大的花生秧蔓缠绕问题。本文通过理论分析和试验研究,设计了具有捡拾、摘果、去土、输送、风选功能的悬挂式小型花生摘果机,为新疆部分地区小区域种植和果园间作种植花生的收获提供机械装备。主要研究内容如下:（1）以品种为四粒红的花生为研究对象,以确定适宜收获期和获得各部件设计参数为目的,对花生荚果及秧蔓进行物理特性测定。包括对花生的秧蔓、果柄以及花生荚果进行含水率检测,发现三种物料在晾晒1-4天含水率下降迅速,花生秧蔓含水率从72%降至39%后,下降趋于平稳;花生果柄的含水率从59%降至27%后,下降平稳;荚果含水率从42%降至17%后,下降趋于平稳。对花生秧蔓、花生果柄、果柄节点、秧柄节点进行拉伸试验,得出随着晾晒时间的变化秧蔓拉断力变化区间为246.84N-88.95N;果柄、果柄节点、秧柄节点拉断力关系为:果柄＞秧柄节点＞果柄节点。对花生荚果进行压缩试验,得出花生荚果三个面,正面、侧面、立面破碎力关系为:正面＞侧面＞立面。由试验结果可以看出拉断力和破碎力都与含水率成正相关;在保证摘果力较小,果壳破碎力适中的情况下确定收获期为晾晒的第四至五天。对花生荚果-筛网以及秧蔓-钢板平面的摩擦系数测定,得出晾晒四天后秧蔓-钢板摩擦系数为0.48;花生荚果-筛网的摩擦系数为0.59。花生荚果、茎秆以及叶片不同含水率的悬浮速度平均值区间为5.82m/s-18.3m/s、2.43m/s-6.8m/s、1.44m/s-4.87m/s,得出风机的适宜风速为7.0m/s。（2）提出了整机的设计方案并阐明了整机的工作原理,并对各部件的尺寸范围进行计算。提出了采用后倾式钉齿摘果滚筒方案,并对摘果滚筒以及钉齿相关参数进行了设计;对摘果滚筒的工作过程进行运动学和动力学分析,得出钉齿的后倾角度范围为0°-30.5°;确定了摘果滚筒的转速范围为350 r/min-450 r/min;对悬挂式小型花生摘果机的捡拾器进行了选型,选择捡拾宽度为900mm、捡拾器的抛送角20°的捡拾器;对提升装置进行计算,确定传动辊转速为264r/min;通过计算风量以及风压确定出风口高度为90mm、风机叶片最外端直径为380mm;对振动筛筛面上花生荚果的运动情况进行了分析,得出振动筛偏心轮曲柄的转速区间为200r/min-260r/min。（3）开展田间性能试验,获得适宜的作业参数。对凹板与滚筒间隙进行摘净率和破碎率的单因素试验,确定其田间试验的取值区间;以摘净率、破碎率和缠绕率为试验指标,选取钉齿倾角、滚筒转速、凹板与滚筒间隙为试验因素进行了三因素三水平正交试验,选出适宜参数组合为滚筒转速400r/min、钉齿倾角12.5°、凹板与滚筒间隙15mm,验证试验结果为摘净率97.58%、破碎率3.33%、缠绕率1.90%。
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