一種定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)的研制

張德學(xué)，秦喜田，梁榮慶，李青江，閔令強(qiáng)，亓紅祥，田豫東

(1.山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院，濟(jì)南 250100；2.山東雙佳農(nóng)裝科技有限公司，濟(jì)南 250100)

0 引言

馬鈴薯是我國(guó)的五大主食之一[1-2]，具有營(yíng)養(yǎng)全面、產(chǎn)量高、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，可宜菜宜糧，已成為世界上繼小麥、玉米和水稻之后的第4位重要糧食作物[3-4]。我國(guó)馬鈴薯種植范圍較廣，空間跨度較大，從西南到東北地區(qū)均有分布，已成為世界上馬鈴薯種植面積最大的國(guó)家。馬鈴薯的收獲是一項(xiàng)相對(duì)繁重的工作，國(guó)內(nèi)馬鈴薯機(jī)械化收獲技術(shù)整體水平偏低，針對(duì)馬鈴薯機(jī)械化收獲技術(shù)的研究及開發(fā)與國(guó)外相比還處于起步與發(fā)展階段，已開發(fā)和使用的收獲機(jī)械結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單[5-6]。目前，我國(guó)馬鈴薯多采用馬鈴薯挖掘機(jī)械進(jìn)行分段收獲，經(jīng)馬鈴薯挖掘機(jī)械收獲的薯塊在田間散落且易被土覆蓋遺漏，增加了撿拾難度及漏撿率，收獲過(guò)程中大都存在薯土分離效果較差、傷薯率較高和工作效率偏低等問(wèn)題[7-8]，也在一定程度上造成了農(nóng)民勞動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)、勞動(dòng)強(qiáng)度大、勞動(dòng)成本高及效率低等諸多問(wèn)題，極不利于加速馬鈴薯全程機(jī)械化進(jìn)程，嚴(yán)重制約了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的快速健康發(fā)展[9-10]。

針對(duì)以上問(wèn)題，參考我國(guó)目前主流的馬鈴薯種植模式及收獲機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀，采用農(nóng)機(jī)和農(nóng)藝相結(jié)合的方法，設(shè)計(jì)了一種能夠進(jìn)行馬鈴薯定量堆放的收獲機(jī)械。該機(jī)可一次性完成馬鈴薯塊莖的挖掘、分離、輸送和定量堆放等工作，明薯率高、傷薯率較低，收獲和定量堆放效果較好，解決了傳統(tǒng)馬鈴薯收獲機(jī)械工作過(guò)程中薯塊散布率高、撿拾困難及撿拾勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，在一定程度上降低了勞動(dòng)強(qiáng)度及勞動(dòng)成本，有利于推動(dòng)馬鈴薯全程機(jī)械化進(jìn)程及馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

1 總體結(jié)構(gòu)與工作過(guò)程

1.1 總體結(jié)構(gòu)

定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)主要由機(jī)架、挖掘撿拾裝置、動(dòng)力傳動(dòng)裝置、鏈桿式分離輸送裝置、橫向輸送裝置及定量堆放裝置等組成，如圖1所示。

該收獲機(jī)與22 kW以上拖拉機(jī)配套使用，采用三點(diǎn)懸掛與拖拉機(jī)進(jìn)行掛接，并以拖拉機(jī)后輸出動(dòng)力作為動(dòng)力源。整機(jī)機(jī)架采用50mm×50mm×5mm的方鋼管焊接而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且能保證改機(jī)在田間作業(yè)時(shí)各部件不位移、不變形[11]。機(jī)架側(cè)板焊接于機(jī)架方管下方，采用Q235材質(zhì)。挖掘撿拾裝置安裝于機(jī)架的前部位置，主要包括挖掘鏟、鏟柄和后延機(jī)構(gòu)，工作時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行位置的調(diào)節(jié)，可有效地控制挖掘機(jī)構(gòu)入土深度，在保證馬鈴薯采收干凈的同時(shí)也盡可能地減少整機(jī)功耗，從而達(dá)到節(jié)能減排的目的，挖掘后延機(jī)構(gòu)可對(duì)挖掘出的馬鈴薯塊莖進(jìn)行收集及強(qiáng)制輸送；鏈桿式分離輸送器安裝于挖掘機(jī)構(gòu)后方部位的兩側(cè)機(jī)架板之間，其兩側(cè)鏈條取用套筒滾子鏈，并在鏈條之間平行設(shè)置若干桿條，既可滿足馬鈴薯的輸送，又具有一定的除雜功能；定量堆放裝置由馬鈴薯收集箱和定量堆放控制裝置組成，可將收獲后的馬鈴薯薯塊在田間一側(cè)成堆堆放或裝袋，利于后續(xù)撿拾及運(yùn)輸，減少農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率。該機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。

1.三點(diǎn)懸掛裝置 2.動(dòng)力傳動(dòng)裝置 3.變速箱 4.傳動(dòng)軸 5.機(jī)架 6.橫向運(yùn)輸裝置 7.定量堆放裝置 8.輪胎裝配 9.鏈桿式分離輸送器 10.挖掘撿拾裝置

項(xiàng)目單位參數(shù)值配套動(dòng)力kW≥22作業(yè)幅寬mm900純工作時(shí)間生產(chǎn)率hm2/h0.15～0.2外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高)mm1400×1050×1100作業(yè)速度km/h3～4堆放質(zhì)量kg20

1.2 工作過(guò)程

定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛裝置與拖拉機(jī)進(jìn)行掛接，并采用傳動(dòng)軸將拖拉機(jī)后輸出軸與變速器的輸入軸相連，牽引該機(jī)前進(jìn)并為整機(jī)提供動(dòng)力。在工作過(guò)程中，定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)利用挖掘裝置對(duì)馬鈴薯塊莖進(jìn)行挖掘收獲，利用挖掘后延機(jī)構(gòu)對(duì)含有土塊、馬鈴薯莖葉等雜質(zhì)的馬鈴薯塊莖進(jìn)行收集，并強(qiáng)制輸送至鏈桿式分離輸送裝置。此時(shí)，鏈桿式分離輸送裝置中的偏心凸輪抖動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，產(chǎn)生一定的振動(dòng)，對(duì)馬鈴薯塊莖進(jìn)行初步清雜。同時(shí)，該裝置中的橫向輸送裝置又將雜質(zhì)較少的馬鈴薯塊莖輸送至橫向輸送裝置。該裝置在完成馬鈴薯塊莖輸送至馬鈴薯收集箱的同時(shí)對(duì)其進(jìn)一步清雜，保證馬鈴薯塊莖的采凈率。當(dāng)馬鈴薯收集箱集滿時(shí)對(duì)馬鈴薯塊莖進(jìn)行卸載堆放或裝袋，完成馬鈴薯塊莖的定量堆放收獲工作。該機(jī)的挖掘裝置和薯塊收集裝置均帶有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可根據(jù)不同種植模式及不同生長(zhǎng)深度的馬鈴薯進(jìn)行挖掘作業(yè)；薯塊收集箱的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可對(duì)收集箱的容積進(jìn)行控制，可有效調(diào)節(jié)馬鈴薯塊莖的堆放程度或裝袋量。

2 主要工作部件的設(shè)計(jì)

2.1 鏈桿式分離輸送器

由相關(guān)文獻(xiàn)可知，挖掘鏟后方的薯土分離裝置承受的負(fù)荷較大，一般收獲1hm2的馬鈴薯大約有1 005～1 500m3的夾雜混合物要通過(guò)分離裝置[12-13]。因此，薯土分離過(guò)程中保證明薯率高、傷薯率低是分離輸送裝置的一個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)[14]。為了解決薯土分離裝置承受的負(fù)荷較大的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一種鏈桿式分離輸送裝置，以實(shí)現(xiàn)薯土分離和馬鈴薯塊莖的輸送。

2.1.1 鏈桿式分離輸送器的結(jié)構(gòu)

該裝置主要由偏心凸輪式抖動(dòng)機(jī)構(gòu)、主動(dòng)鏈輪、從動(dòng)鏈輪、桿條和升運(yùn)鏈條等部件組成，如圖2所示。鏈桿式分離輸送裝置兩側(cè)鏈條采用特制套筒滾子鏈節(jié)組成，其上均勻焊接桿條構(gòu)成升運(yùn)鏈分離篩。分離輸送器工作時(shí)，主動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)升運(yùn)鏈條轉(zhuǎn)動(dòng)，將挖掘鏟送來(lái)的馬鈴薯與土垡、雜質(zhì)的混合物從前往后進(jìn)行輸送，在偏心凸輪式抖動(dòng)機(jī)構(gòu)的抖動(dòng)作用下，實(shí)現(xiàn)馬鈴薯和土塊、馬鈴薯莖葉等其它雜質(zhì)的分離作業(yè)。

1.從動(dòng)鏈輪 2.升運(yùn)鏈條 3.偏心凸輪式抖動(dòng)機(jī)構(gòu) 4.主動(dòng)鏈輪 5.桿條

2.1.2 鏈桿式分離輸送器線速度的確定

對(duì)分離輸送裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需充分考慮其類型、加速度、尺寸及由這些因素造成的馬鈴薯薯塊的損傷問(wèn)題[15]。鏈桿式分離輸送器在工作時(shí)，其輸送速度應(yīng)略大于本機(jī)的前進(jìn)速度，以此確保物料的順暢運(yùn)送。田間試驗(yàn)表明：在物料輸送速度大于2 m/s、土壤含水率約等于21%的情況下，雜質(zhì)清除能力會(huì)顯著下降。查閱文獻(xiàn)可知，分離輸送裝置的線速度與機(jī)器的前進(jìn)速度的比值一般取λ=0.8～2.5[16]為宜。

本樣機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于該機(jī)工作時(shí)的前進(jìn)速度為3～4km/h(即約為0.91～1.11 m/s)，根據(jù)上文所述，取λ=1.4，則可得鏈桿式分離輸送器的線速度取值范圍為1.27～1.55 m/s。由文獻(xiàn)可知，分離輸送器的最佳線速度為1.4～1.6 m/s[16]，該參數(shù)的確定符合要求。

2.1.3 偏心凸輪式抖動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

偏心凸輪式抖動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括凸輪、連接軸、驅(qū)動(dòng)鏈輪等，該機(jī)構(gòu)放置于挖掘機(jī)構(gòu)及鏈桿式分離輸送器下方，利用凸輪外形的不規(guī)則性，使得輸送鏈上下抖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)薯土分離的目的。

1)偏心凸輪的設(shè)計(jì)。抖動(dòng)輪可分為被動(dòng)式抖動(dòng)輪和主動(dòng)式抖動(dòng)輪。市場(chǎng)上較多見的是被動(dòng)式抖動(dòng)輪，其本身并無(wú)動(dòng)力來(lái)源，通常由升運(yùn)鏈帶動(dòng)工作。目前，常見的被動(dòng)抖動(dòng)輪主要有圓形抖動(dòng)輪、雙頭抖動(dòng)輪和三頭抖動(dòng)輪，三者振動(dòng)頻率逐漸增大。其中，圓形抖動(dòng)輪不具有抖動(dòng)功能，而雙頭及三頭抖動(dòng)輪主要針對(duì)含水率低于25%的粘重土質(zhì)設(shè)計(jì)使用，其土薯分離效果不好，且破皮率較高[17]。

上述的幾種被動(dòng)式抖動(dòng)輪目前依然比較常用，但其薯土分離效果卻不能讓人滿意。為了得到較好的薯土分離效果，本文設(shè)計(jì)了一種主動(dòng)式的偏心凸輪式抖動(dòng)機(jī)構(gòu)。凸輪的材質(zhì)選用硬度與強(qiáng)度都較高的橡膠，從而可以減少偏心輪與桿條的摩擦，有利于抖動(dòng)、運(yùn)輸?shù)捻樌M(jìn)行。

目前，凸輪外形輪廓的設(shè)計(jì)一般選用圖解法與解析法，然而這兩種方法不太利于現(xiàn)實(shí)操作。所以，本設(shè)計(jì)借助SolidWorks邁迪工具箱來(lái)完成對(duì)凸輪輪廓曲線的設(shè)計(jì)。由于升運(yùn)鏈的抖動(dòng)幅度和頻率會(huì)直接影響薯土分離效果及薯塊的破損程度，如果頻率與振幅過(guò)大，分離效果雖好，但極易損傷馬鈴薯；如果振幅和頻率過(guò)小，馬鈴薯的破損率會(huì)大大減少，但分離效果卻會(huì)比較差[17]。因此，經(jīng)過(guò)計(jì)算、試驗(yàn)與數(shù)據(jù)分析，設(shè)計(jì)凸輪參數(shù)如表2所示。

在軟件中，分別對(duì)該凸輪的推程、近休程、回程、遠(yuǎn)休程4個(gè)過(guò)程分別輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，凸輪的外輪廓軌跡即可作出，如圖3所示。

表2 凸輪參數(shù)表

圖3 凸輪輪廓線圖

2)偏心抖動(dòng)凸輪振幅和頻率的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)。偏心凸輪抖動(dòng)裝置的振幅、振動(dòng)頻率和分離輸送器線速度直接影響著鏈桿式分離輸送器的薯土分離效果，為了既確保對(duì)馬鈴薯有較小傷害，又實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的薯土分離效果，通過(guò)對(duì)上述三因素的不同組合分別進(jìn)行試驗(yàn)，確定一組最優(yōu)的組合，從而達(dá)到薯土分離率高且傷薯率小的目標(biāo)。

設(shè)定該機(jī)鏈桿式分離輸送器線速度為因素A，凸輪振幅為因素B，振動(dòng)頻率為因素C，各做3次試驗(yàn)，因素水平表如圖表3所示。

表3 試驗(yàn)因素水平明細(xì)表

根據(jù)所試驗(yàn)因素水平情況，選用等水平正交表〗L9(34)對(duì)主要試驗(yàn)指標(biāo)明薯率(y1)和傷薯率(y2)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，結(jié)果如表4所示。

表4 明薯率和傷薯率試驗(yàn)方案與極差分析表

Table 4 Experimental schemes and difference analysis of the potato-

exposing rate and potato-damaging rate

試驗(yàn)號(hào)ABCy1y211(1.3)1(10)1(2.0)94.21.9212(20)2(2.5)95.62.7313(30)3(3.0)98.35.742(1.4)1295.83.0522397.23.2623197.12.673(1.5)1396.55.3832194.54.5933298.55.5明薯率(k1j)10.9600.9670.965(k2j)10.9550.9580.980(k3j)10.9530.9660.974(Rj)10.0070.0090.015傷薯率(k1j)20.0340.0290.051(k2j)20.0340.0350.054(k3j)20.0320.0370.045(Rj)20.0010.0080.009綜合結(jié)果 C2B1A3

試驗(yàn)結(jié)果表明：組合C2B1A3能夠在保證較低傷薯率的情況下實(shí)現(xiàn)較好的薯土分離效果,即當(dāng)鏈桿式分離輸送器的線速度為1.5m/s、偏心凸輪抖動(dòng)機(jī)構(gòu)抖動(dòng)振幅為15mm、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為2.5Hz 時(shí)，既能保證較高的明薯率，又不會(huì)造成嚴(yán)重的傷薯現(xiàn)象，是最優(yōu)的組合。

2.2 定量堆放裝置的設(shè)計(jì)

馬鈴薯定量堆放裝置采用純機(jī)械結(jié)構(gòu)，主要由馬鈴薯收集箱和定量堆放控制機(jī)構(gòu)組成，如圖4所示。馬鈴薯收集箱主要用于馬鈴薯塊莖的收集，定量堆放控制裝置主要控制集料箱在薯塊達(dá)到預(yù)定質(zhì)量要求時(shí)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)卸料。

2.2.1 馬鈴薯收集箱的設(shè)計(jì)

馬鈴薯收集箱主要由前后薄板、隔板及支撐軸等組成，如圖5所示。其整體為一挖空的圓柱形，中間焊接有兩個(gè)垂直十字交叉的隔板，隔板將整個(gè)空間等分成4個(gè)相等空間。馬鈴薯收集箱通過(guò)支撐軸安裝在橫向輸送裝置正下方的機(jī)架橫梁上，可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整其上下的高度。

1.馬鈴薯收集箱 2.定量堆放控制機(jī)構(gòu)

圖5 馬鈴薯收集箱主、左示意圖

查閱文獻(xiàn)可知，薯塊的密度大約為1.0～1.2g/cm3。為了能在滿足機(jī)器性能的前提下提高撿拾效率，設(shè)計(jì)每堆薯塊質(zhì)量為20kg，則所需容積為

(1)

式中V—單個(gè)分區(qū)的體積(cm3)；

m—設(shè)計(jì)每堆馬鈴薯質(zhì)量(g)；

ρ—馬鈴薯密度(g/cm3)。

因此，4個(gè)分區(qū)的總的容積為80 000cm3。為了滿足強(qiáng)度要求，設(shè)計(jì)中間隔板厚度8mm，材料為Q345鋼板；為了滿足容積要求，設(shè)計(jì)收集箱直徑和厚度分別為R=350mm、t=120mm。

2.2.2 定量堆放控制機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

馬鈴薯定量堆放控制機(jī)構(gòu)主要包括轉(zhuǎn)動(dòng)連桿、固定連桿、壓縮彈簧和連接套管，如圖6所示。轉(zhuǎn)動(dòng)連桿基座和固定連桿同方向焊接于后支撐架右支撐板一側(cè)，固定連桿上套有壓縮彈簧，圓形套管組合兩個(gè)套管分別套在轉(zhuǎn)動(dòng)連桿和固定連桿上，套管1與壓縮彈簧接觸；轉(zhuǎn)動(dòng)連桿一側(cè)裝有滾輪，滾輪則壓在馬鈴薯收集箱隔板的邊緣中間位置。橫向運(yùn)輸裝置運(yùn)輸過(guò)來(lái)的馬鈴薯進(jìn)入收集箱后，隨著收集箱中馬鈴薯質(zhì)量的逐漸增加，當(dāng)該質(zhì)量大于壓縮彈簧的預(yù)緊力時(shí)，收集箱繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸翻轉(zhuǎn)90°卸料，此時(shí)定量堆放控制機(jī)構(gòu)回位進(jìn)行下一循環(huán)工作。

1.滾輪 2.轉(zhuǎn)動(dòng)連桿 3.連接套管組合 4.壓縮彈簧 5.固定連桿

定量堆放控制裝置的彈簧是控制馬鈴薯收集箱定量旋轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。由于本文彈簧變形量比較小，為了便于計(jì)算，將施加在彈簧上的力大致按照馬鈴薯收集箱單格薯塊的質(zhì)量來(lái)進(jìn)行計(jì)算。

由變形公式可知

F=kΔX

(2)

式中F—彈簧受力(N)；

K—彈簧的彈性系數(shù)(N/m)；

ΔX—彈簧的壓縮量(m)。

由于彈簧受到的壓力F已知，為200N，設(shè)定彈簧的壓縮量為0.08m，則計(jì)算可得彈簧的彈性系數(shù)k為2 500N/m。因此，為保證成堆堆放的量大體相等，應(yīng)該選取2500 N/m的壓縮彈簧。

3 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該樣機(jī)的動(dòng)力傳遞系統(tǒng)，主要由變速箱、鏈傳動(dòng)、萬(wàn)向節(jié)和傳動(dòng)軸等組成，如圖7所示。定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛的方式與拖拉機(jī)連接，拖拉機(jī)后PTO通過(guò)傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞給變速箱。本機(jī)由拖拉機(jī)帶動(dòng)前進(jìn)，減速器的減速軸鏈傳動(dòng)1帶動(dòng)主動(dòng)軸運(yùn)動(dòng)，繼而驅(qū)動(dòng)鏈桿式分離輸送器工作。與此同時(shí)，偏心凸輪抖動(dòng)機(jī)構(gòu)由鏈桿式分離輸送器后部主動(dòng)軸通過(guò)鏈傳動(dòng)2帶動(dòng)工作；另一方面，通過(guò)鏈傳動(dòng)4、5和萬(wàn)向節(jié)，變速器將動(dòng)力轉(zhuǎn)向并傳遞給橫向輸送器的驅(qū)動(dòng)軸，從而帶動(dòng)橫向輸送器工作。

1.萬(wàn)向節(jié) 2.傳動(dòng)軸 3.變速箱 4.變速器減速軸 5.偏心凸輪抖動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)軸 6.鏈桿式分離輸送器驅(qū)動(dòng)軸 7.橫向運(yùn)輸裝置驅(qū)動(dòng)軸 8.橫向運(yùn)輸裝置從動(dòng)軸 9.中間過(guò)渡軸Ⅱ 10.中間過(guò)渡軸Ⅰ

type of potato harvester

4 田間試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)條件

田間試驗(yàn)選址在位于山東省濟(jì)南市章丘區(qū)的棗園鎮(zhèn)。試驗(yàn)地塊的地形較為平坦，土壤為褐土，收獲前氣溫為31℃，土壤的平均含水率測(cè)定為15.9%，硬度為165kPa，收獲前1周經(jīng)割秧處理。馬鈴薯種植行距為900mm，壟寬頂部約350mm，底部約500mm，壟高150～250mm，壟距900mm。

4.2 試驗(yàn)方法

依據(jù)NY/T 648-2002《馬鈴薯收獲作業(yè)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[18]，對(duì)設(shè)計(jì)的定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)研究。試驗(yàn)動(dòng)力為東方紅拖拉機(jī)，功率≥22kW，行駛速度控制在3～4 km/h。

選取一寬度0.9m、長(zhǎng)度100m的地塊作為試驗(yàn)用地，在試驗(yàn)地長(zhǎng)度方向每隔10m取0.9m×10m的區(qū)域共計(jì)10組進(jìn)行試驗(yàn)，最后取10組數(shù)值的平均值來(lái)作為最終的試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果。試驗(yàn)主要測(cè)定定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)的明薯率、傷薯率、生產(chǎn)率和每堆堆放馬鈴薯質(zhì)量(查看定量堆放效果)。

4.3 試驗(yàn)結(jié)果

進(jìn)行了多次試驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果如表5所示。由表5可知，樣機(jī)各項(xiàng)數(shù)據(jù)均滿足要求。

表5 一種定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)樣機(jī)質(zhì)量指標(biāo)

Table 5 Experimental quality index of a quantitative stacking type of potato harvester

項(xiàng)目單位測(cè)定結(jié)果質(zhì)量指標(biāo)是否合格土壤含水率%15.915.0～17.0合格產(chǎn)量kg/hm215550≥15000合格明薯率%96.4≥95合格傷薯率%3.8≤5合格損失率%2.5≤5合格效率hm2/h0.16≥0.1合格每堆薯塊平均質(zhì)量kg19.5———合格

5 結(jié)論

1)設(shè)計(jì)了一種定量堆放式馬鈴薯收獲機(jī)的主動(dòng)式偏心凸輪抖動(dòng)裝置，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證在分離輸送器線速度1.5m/s、偏心凸輪振幅15 mm、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率2.5Hz時(shí)，既能保證較好的薯土分離效果，又能保證薯塊破損程度最低。此時(shí)，明薯率為96.4%，傷薯率為3.8%，指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)要求。

2)設(shè)計(jì)一種定量堆放裝置，試驗(yàn)測(cè)定每堆平均堆放質(zhì)量為19.5kg，滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。本機(jī)構(gòu)能夠有效地實(shí)現(xiàn)馬鈴薯在田間一側(cè)的定量成堆堆放，效果良好，能夠有效降低馬鈴薯收獲后滿地?fù)焓皫?lái)的高強(qiáng)度勞動(dòng)，提高了馬鈴薯收獲的效率。

3)后續(xù)還將進(jìn)行定量堆放裝置的完善和補(bǔ)充，以期能夠更加順利地實(shí)現(xiàn)馬鈴薯薯塊定量堆放后裝袋或者裝箱工作，從而進(jìn)一步提高收獲效率，推動(dòng)馬鈴薯全程機(jī)械化進(jìn)程及馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。