大葱生产技术及收获装备

大葱是我国主要蔬菜之一,其各环节的生产技术及机械化水平差异较大,整体机械化水平较低。大葱收获劳动强度大,生产效率低,主要依靠人工完成,作业质量难以保证,在联合收获技术及装备方面仍处于空白,迫切需要实现机械化。分析了我国大葱的生产技术及机械化状况,研究了国内外大葱收获技术及装备特点,提出了机械化收获存在的问题,指出了该领域的发展方向。

我国大葱收获机械及关键技术研究现状

大葱是我国的传统种植经济作物,大葱收获工作是一个繁重的工作。近些年随着大葱收获技术的进步,我国的大葱收获机械也有很大的提升,鉴于此,进一步促进大葱收获机械的发展,介绍国内市场上代表性的大葱收获机以及每个机型涉及的关键核心部件。

双行自走式大葱收获机的设计研究

针对当前我国大葱收获作业环节用工量大、大葱收获机械尚不成熟等问题,研制了一种双行自走式大葱收获机,以减少作业环节、提高劳动效率。该机一次收获两行,集挖掘抖土、双行汇集、夹持输送和收集等功能为一体,主要由传动系统、挖掘抖土装置、双行汇集装置、夹持输送装置及二次去土装置和收集装置等组成。挖掘抖土装置分为挖掘和抖土两部分,挖掘部分能够深入大葱根部将大葱提起,抖土部分可以在提起大葱的同时进行抖土;夹持输送装置采用柔性橡胶材料,保证了夹持过程中不对大葱造成损伤。田间试验标明:该机作业顺畅、性能稳定,匹配动力42k W发动机,大葱损伤率小于2.4%,总损失率小于4.2%。

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。

稻田绿肥紫云英种子联合收获机设计与试验

为解决现有稻田绿肥紫云英种子收获时存在的割台适用性差、脱粒分离能力弱以及清选除杂能力不强等问题,设计了稻田绿肥紫云英种子联合收获机。对防落荚柔性扶禾割台、纵向杆齿式脱粒装置、风筛式分层控杂清选装置等关键部件进行了参数设计,设计了紫云英机收专用扶禾器和割刀组件;确定纵向杆齿式脱粒装置结构参数(喂入段、脱粒段、排草段长度),对脱粒元件结构参数、数量及周向分布进行了计算;利用ICEM-CFD网格划分软件和Fluent流体动力学分析软件等对三风道清选装置离心风机转速1080 r/min、叶轮直径385 mm工作参数下的内部气流场开展数值模拟,并进行试验验证。以降低紫云英籽粒机收损失率、破碎率、含杂率为目标,选择对收获质量影响较大的机具前进速度、脱粒滚筒转速、清选风机转速、鱼鳞筛开度共4个因素,利用Box-Behnken中心组合试验方法,进行四因素三水平响应面试验,使用Design-Expert对试验结果进行响应面分析,通过多目标参数优化,确定最佳工作参数组合为:机具前进速度3 km/h,脱粒滚筒转速550 r/min,清选风机转速990 r/min,鱼鳞筛开度35 mm。在此参数条件下进行了田间试验,实测紫云英籽粒损失率为2.35%,破损率为0.22%,含杂率为0.51%,均满足相关标准技术要求。