挖拔式木薯聯(lián)合收獲機(jī)的設(shè)計(jì)

王　濤，廖宇蘭，劉世豪，楊　怡，鄭美云

(海南大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，?？凇?70228)

?

挖拔式木薯聯(lián)合收獲機(jī)的設(shè)計(jì)

王濤，廖宇蘭，劉世豪，楊怡，鄭美云

(海南大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，?？?70228)

摘要：針對(duì)我國(guó)木薯產(chǎn)業(yè)對(duì)木薯機(jī)械化收獲的需求，以及人工和半機(jī)械化收獲費(fèi)時(shí)耗力、效率低等問(wèn)題，設(shè)計(jì)了挖拔式木薯聯(lián)合收獲機(jī)。該機(jī)一次作業(yè)能完成木薯的挖掘、拔起、薯莖分離、薯塊和莖稈收集等工序。振動(dòng)挖掘裝置的3階縱刃平面鏟具有良好的入土性和碎土性，防堵輥輪減少了土塊與雜草的堵塞和纏繞，偏心輪式的振動(dòng)篩能有效地減少木薯的拔起力；夾持機(jī)構(gòu)的3根夾持帶的錯(cuò)位排列提高了夾持的可靠性；整機(jī)底盤(pán)裝載機(jī)架升降液壓系統(tǒng)能夠適應(yīng)機(jī)架位置需求的調(diào)整。該設(shè)計(jì)為后續(xù)的木薯聯(lián)合收獲機(jī)的設(shè)計(jì)與研究提供了一定的參考。

關(guān)鍵詞：木薯；聯(lián)合收獲機(jī)；挖拔式；挖掘裝置；夾持輸送

0引言

木薯是世界三大薯類作物之一，廣泛種植于熱帶、亞熱帶地區(qū)，具有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是重要的糧食、工業(yè)原材料和能源性作物[1-2]。近年來(lái)，隨著國(guó)家政策的支持與規(guī)劃及可再生能源生物燃料乙醇的巨大潛力，木薯需求量急劇增加。木薯已然成為了迫切需要發(fā)展的熱帶作物和綠色能源發(fā)展戰(zhàn)略新焦點(diǎn)[3]。木薯亟待機(jī)械化收獲，研發(fā)性能優(yōu)異的木薯收獲機(jī)將推動(dòng)整個(gè)木薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

目前，木薯收獲機(jī)按其收獲方式可分為挖式、拔式、挖拔結(jié)合式3種機(jī)型[4]，采用拖拉機(jī)懸掛牽引作業(yè)，尚未有較成熟的、專門(mén)用于木薯收獲的機(jī)械。現(xiàn)階段，木薯收獲機(jī)械化程度過(guò)低，大多采用人工、畜力或半機(jī)械化收獲。目前，我國(guó)大力培育推廣適合機(jī)械化種植的木薯新品種，木薯種植農(nóng)藝需求主要參考收獲機(jī)械的工作參數(shù)而制定，木薯收獲機(jī)械也要根據(jù)木薯生長(zhǎng)特性來(lái)設(shè)計(jì)。為了提高木薯收獲的機(jī)械化程度和效率，研制出可靠和適用于不同品種的、專門(mén)的木薯聯(lián)合收獲機(jī)勢(shì)在必行。本文參考薯類和其他塊(根)莖類收獲機(jī)的收獲機(jī)理，與木薯特性相結(jié)合，研究設(shè)計(jì)了挖拔式木薯聯(lián)合收獲機(jī)。

1整機(jī)結(jié)構(gòu)及主要技術(shù)參數(shù)

1.1整機(jī)結(jié)構(gòu)工作原理

挖拔式自走木薯收獲機(jī)主要由多階帶縱刃的挖掘鏟、防堵輥輪裝置、振動(dòng)碎土篩裝置、夾持輸送裝置、薯莖分離裝置、莖稈回收輸送裝置、木薯收集裝置、莖稈收集裝置、挖掘限深機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓操作系統(tǒng)、機(jī)架和地輪等部分組成，如圖1所示。

該機(jī)全部動(dòng)力由柴油內(nèi)燃機(jī)提供，行走、防堵輥輪、振動(dòng)篩、夾持輸送、薯莖分離及稈莖的收集由內(nèi)燃機(jī)通過(guò)變速箱直接提供，挖掘裝置的升降、限深機(jī)構(gòu)的調(diào)整、薯塊與莖稈收集箱的裝卸動(dòng)力由液壓控制裝置供給。為了提高行走的通過(guò)性，由安裝于底盤(pán)的液壓拉桿操縱，通過(guò)調(diào)整底盤(pán)液壓裝置實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)架的位置調(diào)整。

工作前，木薯莖稈由人工在離地面50cm的距離處將其砍斷，預(yù)留高度是為了更有效地實(shí)現(xiàn)木薯的夾持和拔起。工作時(shí)，在行進(jìn)的過(guò)程中液壓操縱裝置控制挖掘鏟裝置進(jìn)入工作位置，同時(shí)限深機(jī)構(gòu)觸及地面限定挖掘深度。多階縱刃挖掘鏟在挖掘中，導(dǎo)向撥輪將行走誤差和種植誤差范圍內(nèi)的木薯?yè)苋肟蓨A持的范圍，木薯與土塊同時(shí)被挖起，在防堵輥輪運(yùn)轉(zhuǎn)下將堵塞或壅土在挖掘鏟上的土壤進(jìn)行破碎并帶入振動(dòng)篩；木薯與土塊進(jìn)而落入振動(dòng)篩后，振動(dòng)篩往復(fù)式振動(dòng)將土塊進(jìn)一步的疏松和破碎，細(xì)小土塊通過(guò)振動(dòng)篩間隙落入田間；木薯莖稈被夾持輸送裝置夾持，在夾持輸送機(jī)構(gòu)的輸送和機(jī)器的行走下，木薯被輸送至薯莖分離裝置處進(jìn)行分離，木薯塊根直接落入收集裝置，稈莖由傳送帶將其輸至莖稈收集裝置，從而完成木薯收獲。

1.挖掘鏟　2.振動(dòng)碎土篩裝置　3.前地輪　4.后地輪

1.2主要技術(shù)參數(shù)

配套動(dòng)力(柴油機(jī))/kW：≥58.8

外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)/mm：3 000×2 100×1 900

工作行數(shù)：?jiǎn)涡?/p>

適應(yīng)收獲行距/cm：80～120；

挖掘深度/mm：0～350(可調(diào))

作業(yè)速度/m·s-1：1.5～2.0

生產(chǎn)率/hm2·h-1：0.5～1.0

2主要機(jī)構(gòu)及部件設(shè)計(jì)

2.1挖掘裝置

該機(jī)采用組合式振動(dòng)型的挖掘裝置，由可調(diào)式限深輪、多階縱刃挖掘鏟、防堵和壅土輥輪、偏心輪機(jī)構(gòu)組成的振動(dòng)篩和導(dǎo)向裝置構(gòu)成，如圖2所示。

2.1.1挖掘鏟

挖掘鏟的作用是挖松木薯塊根周?chē)耐寥溃⑼寥捞烈欢ǜ叨?，?shí)現(xiàn)木薯與土壤的分離，降低夾持輸送裝置的拔起力，進(jìn)而減少功率消耗。因此，挖掘鏟應(yīng)有良好的入土性即入土阻力小，也應(yīng)有較好的土壤破碎性能。為此，通過(guò)對(duì)土壤的破碎理論的研究，結(jié)合其他塊根類作物收獲挖掘鏟的結(jié)構(gòu)，該機(jī)挖掘鏟的設(shè)計(jì)為3階并帶有縱刃的平面組合鏟。該鏟的第1階具有好的入土性，第2階增大對(duì)土壤的壓破從而提高其破碎性，第3階對(duì)壓破變形后的土壤更利于破碎分離?？v向刀刃主要是對(duì)土壤進(jìn)行剪切壓破，提高土壤的破碎能力，同時(shí)加強(qiáng)鏟板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，提高挖掘鏟的性能，如圖3所示。

1.限深輪　2.挖掘鏟　3.導(dǎo)向裝置

圖3挖掘鏟結(jié)構(gòu)與受力分析

α1、α2、α3為鏟面傾角；h1、h2、h3為提升高度；G為土壤與木薯塊的重力；P為挖掘鏟的牽引阻力；N為鏟對(duì)土壤和木薯的反作用力；μ為土壤對(duì)鏟的摩擦系數(shù)，μ=tanφ；φ為土壤與鋼的摩擦角，一般為30°～36°； CaA0為土壤附著力；γ為鏟刃張角；P0為鏟刃阻力；P1為鏟刃與土塊和雜草間的摩擦力；P2為垂直鏟刃的力；A0為單鏟寬度；L1、L2、L3為鏟面長(zhǎng)度。

鏟面傾角α影響挖掘鏟的入土性和碎土性。結(jié)合挖掘鏟阻力和木薯與土塊的提升高度，對(duì)其受力分析(見(jiàn)圖3)，建立方程為

Pcosα-(μN(yùn)0+CaA0)-Gsinα≥0

N0-Gcosα-Psinα=0

在非粘性土壤中，挖掘鏟運(yùn)動(dòng)速度較小、鏟刃鋒利的條件下，CaA0可以忽略不計(jì)。鏟的傾角為

為了能有好的入土性和挖掘阻力，通過(guò)李彥晶等[5]分析研究表明：在工作速度不大的情況下，傾角α1=10°～20°時(shí)入土和阻力較小，設(shè)計(jì)取α1=15°。α2可提高土壤的破碎性和提升高度，據(jù)鄭厚貴等[6]研究表明：α=30°左右時(shí)率先發(fā)生剪切變形，具有較好的土壤破碎性，設(shè)計(jì)取α2=30°。α3掘起土塊沿挖掘鏟表面運(yùn)動(dòng)，需克服摩擦阻力，防止堵塞和壅土[7]，因此取α3>45°-φ/2，φ為土壤的內(nèi)摩擦角，設(shè)計(jì)取α3=20°。

鏟刃張角γ須對(duì)破開(kāi)土壤和雜草有滑切作用，防止雜草纏繞，減少挖掘阻力。對(duì)鏟刃受力分析有

其中，φ為土壤對(duì)鋼的摩擦角。為了適應(yīng)平作和壟作的木薯收獲，設(shè)計(jì)取γ=90°。

挖掘鏟的寬度主要依據(jù)木薯塊根的分布半徑?jīng)Q定，同時(shí)考慮種植和機(jī)器的行進(jìn)誤差，在最小的動(dòng)土條件下取得最佳的設(shè)計(jì)寬度。據(jù)廖宇蘭[8]等統(tǒng)計(jì)分析可知：木薯塊根直徑分布在76cm左右，該寬度下的挖掘鏟用于收獲時(shí)傷薯率和損失率低于2%。綜合機(jī)械的行走誤差和動(dòng)土量，設(shè)計(jì)中組合式挖掘鏟的寬度為90cm。

挖掘鏟的總長(zhǎng)度L由L1、L2、L3組成。鏟的每段長(zhǎng)度L根據(jù)木薯和土塊的提升高度h及傾角α而得，即

L=L1+L2+L3

h=h1+h2+h3

其中，h為土塊和木薯的提升高度；h1、h2、h3為各階高度。各階傾角為：1階傾角α1=15°，2階傾角α2=30°，3階傾角α3=20°。

2.1.2振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)

振動(dòng)篩機(jī)構(gòu)主要由偏心輪、連接件及柵條型振動(dòng)篩組成，動(dòng)力由變速箱通過(guò)皮帶傳動(dòng)提供。振動(dòng)篩采用偏心輪實(shí)現(xiàn)振動(dòng)，置于挖掘鏟防堵輥輪之后，主要作用是將挖掘起的木薯和土塊通過(guò)振動(dòng)讓其松散，提高土薯的分離效果，并減小后續(xù)的夾持輸送機(jī)構(gòu)的拔起力。該機(jī)構(gòu)采用柵條型篩子，偏心輪提供動(dòng)力，固定連接桿前置與偏心距等長(zhǎng)的活動(dòng)連桿，活動(dòng)連桿與偏心輪構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)，通過(guò)四邊形的變形帶動(dòng)振動(dòng)篩抖松土塊和木薯。碎裂的土壤通過(guò)篩子間隙落入田間，木薯則被夾持機(jī)構(gòu)拔起。振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)如圖4所示。

1.偏心輪　2.機(jī)架　3.固定連接桿　4.連接桿　5.柵條型振動(dòng)篩

振動(dòng)篩的振動(dòng)幅度由偏心距約束，偏心距的選取則參考土質(zhì)和木薯的種植農(nóng)藝；柵條型振動(dòng)篩旨在抖動(dòng)和漏土，其間隙適當(dāng)偏大，參考距離為3～8 cm，振動(dòng)篩由連接桿通過(guò)軸承連接于偏心輪構(gòu)成振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。分析偏心輪的運(yùn)動(dòng)與振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，設(shè)計(jì)中偏心輪采用順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，可對(duì)土塊和木薯達(dá)到抖動(dòng)并向后拋出的效果。

2.1.3輥輪與導(dǎo)向機(jī)構(gòu)

為了防止挖掘裝置在挖掘過(guò)程中土塊壅土堵塞和雜草的纏繞，增設(shè)了輥輪防堵裝置，安裝于挖掘鏟與振動(dòng)篩之間。工作時(shí)，挖掘鏟將土塊提升一定高度后帶輪帶動(dòng)輥輪旋轉(zhuǎn)，將擁堵在鏟末端的土塊和雜草及木薯摔拋至振動(dòng)篩，從而減少了牽引阻力和機(jī)械的堵塞。

由于木薯種植的不規(guī)范、倒伏和機(jī)械行走的誤差，挖掘過(guò)程中木薯?xiàng)U不能很好地被夾持機(jī)構(gòu)夾持拔起，因此挖掘裝置需安裝導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向桿和撥輪構(gòu)成，導(dǎo)向桿將倒伏或離計(jì)劃行走路線較遠(yuǎn)的木薯導(dǎo)入撥輪，撥輪在挖掘過(guò)程中扶持木薯?xiàng)U，防止其向前傾倒，同時(shí)將木薯?xiàng)U撥入夾持輸送裝置，提高夾持率。

2.2夾持輸送裝置

夾持輸送裝置的目的是將挖掘提升后的薯塊夾持拔起，實(shí)現(xiàn)土薯分離，并輸送至一定高度。夾持輸送裝置主要由帶輪、夾持輸送帶、活動(dòng)夾持輪、固定夾持輪、張緊輪及夾持架構(gòu)成。工作原理：木薯與土塊在振動(dòng)篩振動(dòng)時(shí)，木薯莖稈被機(jī)構(gòu)夾持，在兩邊的夾持帶同步運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中木薯從土塊中拔起，輸送至薯莖分離裝置進(jìn)行薯塊分離；分離后薯塊落入收集裝置，莖稈在輸送帶的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直至莖稈收集裝置。夾持輸送裝置結(jié)構(gòu)如圖5所示。

1.帶輪　2.夾持機(jī)架　3.張緊輪　4.彈簧

2.2.1夾持方式

木薯莖稈質(zhì)脆硬，在夾持過(guò)程中易折斷，從而導(dǎo)致夾持失敗，增大了木薯收獲損失，因此設(shè)計(jì)中采用多段柔性?shī)A持的方式以提高其夾持的可靠性。如圖6所示：在固定夾持輪的夾持機(jī)構(gòu)一側(cè)安裝兩行夾持帶，活動(dòng)夾持輪一側(cè)的夾持帶置于豎直方向的固定夾持輪側(cè)的夾持帶中間，從而形成三角形夾持；同時(shí)，活動(dòng)輪側(cè)的夾持帶能隨著木薯莖稈的粗細(xì)自動(dòng)調(diào)節(jié)以壓緊木薯，通過(guò)摩擦力將木薯莖稈夾持。

1.木薯莖稈　2.固定夾持輪　3.夾持帶　4.活動(dòng)夾持輪 ；A、B、C夾持點(diǎn)

2.2.2夾持輸送裝置參數(shù)

防止夾持帶的脫落和提高木薯莖稈不被壓破，設(shè)計(jì)中采用多楔帶。多楔帶具有較好的柔性，能有效地通過(guò)其伸縮將木薯莖稈夾持；同時(shí)，在多個(gè)梯形楔作用下，能很好防止帶的脫落，使夾持穩(wěn)定、可靠。

夾持裝置的夾持力、夾持帶的速度及機(jī)器的行進(jìn)速度將直接影響著木薯拔起的可靠性。研究分析表明：木薯莖稈的拔起方向沿莖稈方向拔起損失率最少，拔起力最小[9]。因此，建立木薯被拔起速度與拔起力學(xué)模型，如圖7所示。

1.土壤　2.木薯莖稈　3.夾持帶　4.木薯塊根

F為夾持輸送機(jī)構(gòu)對(duì)木薯莖稈莖的拔起力；F0為機(jī)器前進(jìn)時(shí)對(duì)木薯?xiàng)U的推力；G為木薯塊根與莖稈質(zhì)量；Fm為土壤阻力；V0為機(jī)器前進(jìn)速度；V為木薯的拔起速度；V′為夾持帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度；λ為木薯前傾角度，取λ=5°～10°；β為夾持帶與地面的傾角。

圖7木薯拔起速度與拔起力學(xué)模型

由圖7的拔起力模型可得夾持輸送機(jī)構(gòu)對(duì)木薯的拔起力F及夾持力F夾持的關(guān)系為

其中，F(xiàn)0為機(jī)器前進(jìn)對(duì)木薯?xiàng)U的推力；G為木薯塊根與稈莖質(zhì)量；Fm為土壤阻力；β為夾持帶與地面的傾角；μ為木薯莖稈與夾持帶的摩擦因數(shù)。

通過(guò)對(duì)圖7中速度模型的分析，得夾持帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度及木薯被拔起的速度關(guān)系為

即

由上式可得：夾持帶的運(yùn)轉(zhuǎn)速度、木薯被拔起的速度均與機(jī)器的進(jìn)行速度和夾持機(jī)構(gòu)的傾角有關(guān)；拔起力隨拔起速度的增加而增大[10]。綜合考慮整機(jī)各個(gè)裝置的布置、動(dòng)力需求及可靠的夾持率，設(shè)計(jì)木薯被拔起速度為V=2m/s,夾持機(jī)構(gòu)的傾角β=35°，機(jī)械的收獲行進(jìn)速度V0=1.5～2m/s。

3其他機(jī)構(gòu)及部件

薯莖分離裝置采用圓盤(pán)式鋸齒刀，平行安裝于夾持輸送裝置的末端，由于木薯莖稈根部木質(zhì)素較硬，因此刀具應(yīng)具有較強(qiáng)的力學(xué)特性。薯塊收集裝置用于收集分離后的木薯塊根，由液壓系統(tǒng)控制，在木薯裝滿裝置后能自動(dòng)傾卸。薯莖分離后的莖稈在輸送帶的作用下集中收集置于莖稈收集裝置，防止其在田間發(fā)芽生長(zhǎng)。同時(shí)，該機(jī)底盤(pán)裝有可垂直升降的液壓系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)工作位置和行走位置的調(diào)整，滿足于不同地況的木薯收獲。

4結(jié)論與展望

1)我國(guó)木薯種植面積在逐年增加，其產(chǎn)業(yè)需求量供不應(yīng)求，而我國(guó)的木薯機(jī)械化收獲研究起步較晚，機(jī)械化程度不高，人工收獲費(fèi)時(shí)費(fèi)力，制約著木薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前，我國(guó)的木薯收獲機(jī)械研究仍處于研制試用階段，尚未形成成熟實(shí)用的機(jī)型。為此，本文借鑒參考其它塊根類作物較成熟的收獲機(jī)械結(jié)合木薯的生物特點(diǎn)設(shè)計(jì)了挖拔結(jié)合的自走式木薯聯(lián)合收獲機(jī)械。

2)該機(jī)械對(duì)木薯進(jìn)行挖掘，振松塊根周?chē)耐寥?，將木薯出土壤中拔起；再通過(guò)后續(xù)薯莖分離，對(duì)木薯塊根的收集及莖稈回收，實(shí)現(xiàn)了木薯從挖掘到收集的整個(gè)過(guò)程，機(jī)械化程度較高。

3)振動(dòng)挖掘裝置具有好的入土性、碎土性，以及防堵塞和壅土的性能。三階帶縱刃平面組合鏟由鏟面傾角的變化適應(yīng)入土傾角小、碎土傾角大的鏟面傾角變化需求；防堵塞輥輪能較好地解決土塊在鏟與機(jī)架的連接處的堵塞擁堵和與雜草纏繞；振動(dòng)篩將木薯與土塊一同振動(dòng)，抖松木薯塊根周?chē)寥?，便于拔起，減少了拔起力。

4)夾持輸送裝置采用3根多楔帶錯(cuò)位分布進(jìn)而對(duì)木薯莖稈進(jìn)行夾持輸送。該夾持方式能有效地防止木薯莖稈的夾斷和壓碎，夾持性能可靠；多楔帶柔性較好，多楔結(jié)構(gòu)能防止帶的脫落，提高了夾持輸送性能。

5)為滿足不同的木薯收獲條件，該機(jī)前置限深地輪，適應(yīng)不同品種和種植農(nóng)藝的收獲需求；整機(jī)底盤(pán)裝載機(jī)架升降液壓系統(tǒng)，適應(yīng)機(jī)架位置需求的調(diào)整及不同地況的木薯收獲。

6)目前，該機(jī)尚處于理論設(shè)計(jì)階段，欠缺實(shí)地的田間試驗(yàn)及進(jìn)一步的參數(shù)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊望，楊堅(jiān)，鄭曉婷，等．木薯塊根收獲機(jī)械與技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]．農(nóng)機(jī)化研究，2012,34(6):230-235．

[2]方佳，濮文輝，張慧堅(jiān)．國(guó)內(nèi)外木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展近況[J]．中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2010，26(16):353-361.

[3]吳薇，柯佑鵬．中國(guó)木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[J]．中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)，2011(3):6-9.

[4]廖宇蘭，孫佑攀，林大春，等．木薯收獲機(jī)械研究進(jìn)展[J].熱帶農(nóng)業(yè)工程,2009(1):55-56,60．

[5]李彥晶，魏宏安，孫廣輝，等．4U-1400FD型馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)挖掘鏟的參數(shù)優(yōu)化[J]．甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，46(5):132-136．

[6]鄭厚貴,張周強(qiáng),徐武彬,等.基于土壤壓縮破壞理論的挖掘鏟的設(shè)計(jì)與分析[J].農(nóng)機(jī)化研究,2011,33(11): 122-126,130.

[7]任露泉.土壤粘附力學(xué)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出社,2011.

[8]Liao Yulan，Sun Youpan，Liu Shihao,et al. Development and prototype trial of digging-pulling style cassava harvester[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2012，28(2):29-35．

[9]余瑞明，廖宇蘭，劉世豪，等.木薯收獲機(jī)夾持輸送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)與力學(xué)分析[J].農(nóng)機(jī)化研究,2015,37(8):74-80.

[10]楊望，蔡敢為，楊堅(jiān)，等．木薯塊根拔起力的力學(xué)模型和數(shù)學(xué)模型分析[J]．農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2011，27 (11):95-100．

Design and Research of Digging Pull Cassava Combine Harvester

Wang Tao， Liao Yulan，Liu Shihao，Yang Yi， Zheng Meiyun

(College of Mechanical and Electrical Engineering, Hainan University, Haikou 570228， China)

Abstract：According to the Chinese cassava industry demanded for cassava harvest mechanization, artificial and semi mechanized harvesting were time-consuming and low efficiency，which has not been able to meet the industrial development, so the digging pull cassava harvester was designed. The cassava harvester enables a one-stop achievement of cassava digging, pulling up, clamping and conveying, separating roots from stems tuber and stem collection process. The three order flat shovel with longitudinal blade of the vibration digging device has good soil properties and soil crushing performance, and the anti-blocking roller can reduce the blocking of the soil and winding with weeds, and the vibrating screen of eccentric wheel can effectively reduce the pulling force of cassava.The clamping mechanism of the three clamping belt with dislocation arrangement can improve the reliability of clamping.The chassis is mounted lifting hydraulic system that can adapt to the needs of the adjustment of the frame’s position. This design provides a reference for the further design and research for the cassava harvester.

Key words：cassava; combine harvester; type of digging pull; digging device; clamping and conveying

文章編號(hào)：1003-188X(2016)06-0126-06

中圖分類號(hào)：S225.7+1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：王濤(1989-)，男，四川通江人，碩士研究生，(E-mail) wt20110320@163.com。通訊作者：廖宇蘭(1967-)，女，廣東興寧人，教授，碩士生導(dǎo)師，(E-mail) liaoyulan@sina.com。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51365011)

收稿日期：2015-05-25