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马铃薯在摆动分离筛上的动力学试验研究

刘海超  
【摘要】:随着我国马铃薯产业的不断发展,马铃薯种植面积的不断扩大、产量持续增长,马铃薯的机械化收获得到了发展。但是马铃薯收获机的土薯分离效果不理想,薯块在分离过程中容易受到损伤。针对马铃薯在收获过程中的碰撞损伤问题,本试验设计了马铃薯在摆动分离筛上的动力学测试试验台,分别进行了室内试验和田间试验。通过将无线三维加速度传感器置入马铃薯内部,采集了两种典型薯形的马铃薯在不同筛分速度下的三轴加速度信号,得到马铃薯在筛面上的碰撞强度。本试验研究为马铃薯动力学分析提供了一种新的方法,同时为马铃薯收获、分选等机械化生产设备的设计和优化提供一定的参考。 第一,通过将无线三维加速传感器置入马铃薯内部测量其在马铃薯收获机分离筛上的动力特性是可行的,较好地解决了人造试验球在材料上无法模拟马铃薯的问题。 第二,马铃薯收获机摆动分离筛的频率增加时,相应地,马铃薯的平均合加速度呈现上升趋势;分离筛的倾角增大时,马铃薯的合加速度呈现下降趋势。 第三,对于椭球形马铃薯,在其长轴方向的加速度低于另外两个方向的加速度值;这是因为在其运动过程中,马铃薯的运动状态沿着短轴方向更容易发生变化,从而表现出来加速度越大。 第四,在实际的马铃薯收获过程中,土壤能起到很好的保护作用,极大地降低了马铃薯的碰撞损伤;同时也说明了分离筛的设计应更多的依赖田间试验所获取的数据。


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