【摘 要】
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我国是世界最大的白萝卜生产国,种植范围覆盖全国各地,但白萝卜机械化生产水平和效率较低。收获是白萝卜产业中至关重要的环节,目前我国白萝卜收获以人工收获为主,部分企业和院校开展白萝卜机械化收获的研究,但机器的作业性能仍不完善,以半机械化为主,工作量大、工人作业强度高、机具收获效率低。少部分采用其他根茎类收获机改造而来,但适应性和可靠性差。为解决白萝卜收获机械化作业性能不完善,适应性和可靠性差的问题,本
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我国是世界最大的白萝卜生产国,种植范围覆盖全国各地,但白萝卜机械化生产水平和效率较低。收获是白萝卜产业中至关重要的环节,目前我国白萝卜收获以人工收获为主,部分企业和院校开展白萝卜机械化收获的研究,但机器的作业性能仍不完善,以半机械化为主,工作量大、工人作业强度高、机具收获效率低。少部分采用其他根茎类收获机改造而来,但适应性和可靠性差。为解决白萝卜收获机械化作业性能不完善,适应性和可靠性差的问题,本文在分析白萝卜种植环境、生长特点和收获特性的基础上,开展了拔取式白萝卜联合收获机的研制,主要研究包括以下几个部分:1、白萝卜基本物理力学特性研究。依据白萝卜收获机各关键部件的设计要求,对成熟期白萝卜的几何特性参数以及土壤参数进行测量,并对数据进行统计分析,得到白萝卜几何特性参数的主要分布范围以及分布的规律。进行自然状态下白萝卜拔取试验和白萝卜茎叶抗拉特性试验,得出拔取力与白萝卜几何特性之间的关系,以及在不同速度下的茎叶最大抗拉强度。2、拔取式联合收获机的结构设计。对收获机的工作原理进行研究,确定了其工作流程主要包括松土、夹拔、输送、切缨、收集。基于第二章白萝卜基本物理特性研究,对白萝卜收获机的关键零部件进行设计,主要包括扶缨器、夹拔装置、松土装置以及切缨装置,并对松土铲进行静应力分析,对圆盘刀进行模态分析,确保部件的可靠性。3、白萝卜拔取动力学特性分析。采用EDEM仿真软件中的EEPA接触模型构建了土壤与白萝卜、土壤与土壤之间的接触力学模型,并在不同土壤紧实度、松土铲安装位置、拔取角度和拔取速度下仿真了拔取过程。并进行了拔取力试验,验证了仿真的准确性。4、样机田间性能试验。对整机的传动系统进行设计,明确样机的主要技术参数,完成样机的装配与加工。并进行样机的田间性能试验,分析工作速度对作业质量的影响。通过田间性能试验得出,研制的拔取式白萝卜联合收获机作业性能符合设计要求,且整机运行平稳,损伤率小于2.7%、漏拔率小于1.8%、收获效率为0.08～0.26 hm~2/h,各项指标均优于相关标准。
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