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小型马铃薯挖掘机的设计与试验研究

高海明  
【摘要】:马铃薯是乌鲁木齐县的主要经济作物之一,近年来,随着我县自行研制的2CM-1型马铃薯播种机逐年不断推广,乌鲁木齐县的马铃薯机械化播种技术基本上实现了全覆盖,但马铃薯机械化收获的水平仍然非常低,已经成为乌鲁木齐县马铃薯种植户急待解决的问题。由于乌鲁木齐县马铃薯种植是每家每户的种植模式,地块面积一般都不大,引进的大型马铃薯收获机又推广不开,马铃薯的机械化收获只能定位在示范推广小型马铃薯挖掘机具上。由于乌鲁木齐县南郊土壤粘性大,砂石非常多,遇到干旱气候土壤墒情比较差,马铃薯播种深度通常要播12-15cm深,出苗率才会提高。近年来,我县考察引进的机型都是外地针对沙土或砂壤土质设计制造的,不能很好适应乌鲁木齐县马铃薯机械收获的实际情况。因此,在综合考虑乌鲁木齐县特殊的地理环境、马铃薯种植模式以及现有小型马铃薯挖掘机存在的缺点,并在借鉴国内外小型马铃薯挖掘机优点的基础上,研制出一种与小型拖拉机配套的马铃薯挖掘机。根据理论分析以及机具试验结果,该机具适合我县马铃薯种植模式的收获。本论文主要在以下几个方面进行了较为深入的分析研究:1)本文通过对新疆马铃薯种植规范、收获技术要求和机具作业指标的分析,确定该机的工作原理,完成了马铃薯挖掘机的总体设计;2)根据该机的设计要求,对马铃薯挖掘机机构进行设计,并对挖掘铲和振动输送式分离装置进行了详细设计和理论计算;3)通过CosmosWorks软件对关键部件挖掘铲进行静力学分析,验证其各项力学性能是否满足设计要求;4)本文以振动输送式分离机构振幅、振动输送式分离机构线速度、挖掘铲工作角度为试验因子进行正交试验,考察了该机的明薯率、伤薯率等指标,得出了影响马铃薯挖掘机性能指标因素的主次关系及最优组合。试验结果表明,该机最优工作参数是:振动输送式分离机构振幅100mm、振动输送式分离机构线速度1.8m/s、挖掘铲工作角度为20°。


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