大葱收获机挖掘阻力的理论与试验研究

大葱收获机挖掘阻力的研究对大葱收获机设计具有十分重要的作用,目前还未见有大葱收获机挖掘阻力的报道。为此,针对大葱收获机挖掘阻力难以测试的问题,采用理论建模和自主创新的嵌入式测试技术进行了研究。通过对大葱挖掘铲的受力分析及对挖掘土壤的动力学分析,研究了土壤附着力对挖掘过程的影响并建立了挖掘阻力数学模型。为克服传统根茎类作物挖掘力测试系统存在测试构件多、力传递误差大等不足,创新设计了嵌入式连续土壤阻力测试系统。同时,进行了不同挖掘速度和挖掘深度下的挖掘阻力测试试验,并将挖掘阻力理论结果与试验结果进行比较,二者趋于一致,表明对挖掘阻力的研究是正确的。最后,基于大量测试数据,建立了挖掘深度、挖掘速度与挖掘阻力之间的关系图。研究表明:阻力随着挖掘深度和挖掘速度的增加而逐渐增大,挖掘深度对挖掘阻力的影响比挖掘速度对挖掘阻力的影响大得多。因此,在保证将大葱从土壤中顺利挖掘出来的前提下,尽量减小挖掘入土深度,同时兼顾收获效率和大葱损伤率及损失率等因素,尽量提高挖掘速度,以保证大葱收获机的挖掘效率。

4CX-1型大葱收获机的优化设计

4CX-1型大葱收获机是一种三点悬挂牵引式大葱收获机械;拖拉机作为驱动动力牵引机架前行。这里对大葱收获机的总体结构进行了优化设计;对刀盘进行了优化设计,确定了刀盘的旋向、结构以及刀具数量;对后刀进行受力分析、三维建模的应力分析并优化,确定良好的结构形式。使大葱收获机有较好的经济性和稳定性。

4CS-1型大葱收获机输送夹持装置的研究

输送夹持装置是4CS-1型大葱收获机的关键部件。为了解决大葱在输送夹持中的断茎、堵塞等问题,对输送夹持装置的关键部件进行研究,包括强制喂入辊、输送夹持皮带和拨禾输送链的设计计算。通过单因素优选法分析试验结果,找到使各试验参数最优的试验方案。

连续铺放自走式大葱联合收获机设计与试验

为实现山东省济南市章丘区大葱机械化联合收获作业,研究履带底盘、限深挖掘、振动松土、清土排土、柔性夹持输送、横向铺放及驱动系统等关键技术,研发一种适应章丘大葱生物性状特点和种植模式的连续铺放自走式大葱联合收获机。该机可以一次性完成单行大葱的挖掘、振动松土、清土排土、柔性输送、横向均匀铺放等联合收获作业过程。重点阐述该机的工作原理和主要部件设计,对关键参数进行计算,对整机进行数字化建模,完成样机制作并进行田间试验。田间试验结果表明:大葱损伤率为3.2%、损失率为0.9%、含杂率为2.6%、作业效率为0.07 hm^(2)/h,该机工作稳定、适应性强、收获效果好、铺放均匀,能够满足大葱机械化联合收获作业需要。

大葱联合收获机虚拟仿真培训系统设计与开发

在虚拟现实技术的支持下,通过Solid Works和3ds Max软件实现了模型的构建、优化和渲染,使用虚拟现实软件Unity 3D完成了大葱联合收获机虚拟仿真培训系统功能开发。该虚拟仿真培训系统具有良好的人机交互界面,操作简单实用,可以实现第一人称三维场景漫游、装配拆卸过程的交互仿真和模拟作业操作等功能,系统同时具有一定的用户和农机管理功能。系统可以真正让受训者沉浸其中,对提升培训效果、提高对农机农艺融合的认知程度有重要推动作用,具有一定的推广使用价值。

4CZ-1型履带自走式大葱联合收获机的研制

目前,现有自走式大葱收获机由于缺乏有效的减阻方案,功率消耗较大,挖掘深度不足,难以满足章丘大葱收获的需要;清土和大葱输送技术不成熟,造成大葱的损伤率和含杂偏高,收获质量较差;收获流程设计不合理,联合收获程度有待提高。针对以上问题,设计了一种4CZ-1型履带自走式大葱联合收获机,可以一次性完成单行大葱的限深松土、振动挖掘、土垡破碎、三级柔性夹持输送及平台收集等作业过程。该机可有效减小挖掘行进阻力,实现对包裹土壤的有效松动,降低损伤率和含杂率,有效提高大葱收获作业质量。为此,重点阐述了机具的工作原理和主要零部件设计,利用三维软件对整机进行了数字化建模,完成了样机的制作,并进行了田间试验。结果表明:该机工作稳定,适应性强,收获效果较好,大葱损伤率3.6%,损失率1.8%,含杂率3.2%,作业效率0.053 hm^(2)/h,均满足设计要求。