食葵采收机的设计与试验研究

【摘要】：针对目前新疆等地食葵的分段收获方式,结合国内食葵收获过程中存在的人工收获劳动强度大、机械收获损失率较高等问题,参考人工取盘和脱粒的作业规律,设计一种食葵采收机。以食葵采收机取盘装置和脱粒装置为主要研究对象,对食葵采收机进行整体方案与结构设计、关键零部件设计、样机制作及试验研究。主要研究内容如下:(1)开展了新疆地区待收期食葵物理特性的测定。对食葵品种“SH363”的葵盘、茎秆、籽粒的基本参数进行了测定,对食葵的种植及收获模式开展了调研;对食葵盘和籽粒的含水率进行了测定;对含水率在34%～40%之间的葵盘进行了钢板上的摩擦角测定试验,得到葵盘的摩擦角为22°。(2)开展了食葵采收机整体结构及关键零部件的设计与分析。通过分析人工取盘及脱粒的作业规律,确定了食葵采收机的整体结构及工作原理。对食葵采收机的关键零部件结构及工作参数进行了设计与分析,得到沿竖直方向取盘时输送链条与地轮之间的总传动比为4.62,确定了前翻转挡块的推角为20°、后翻转挡块的推角为30°;脱粒装置两个相邻击打杆间的距离为70 mm,下压机构的曲柄滑槽长度为100 mm,压盘机构连接螺栓的调节范围为0～70 mm。(3)开展了食葵采收机取盘装置的土槽试验。以落籽率为试验指标,以行走速度、推杆角度、插盘高度为试验因素,开展了正交试验,获得较优组合并进行验证试验。当行走速度为0.4 m/s、推杆角度为20°、插盘高度为1000 mm时,食葵落籽率为1.22%,满足新疆食葵收获要求。(4)开展了食葵采收机脱粒装置的土槽试验。以未脱净率、破损率、含杂率为试验指标,以击打频率、脱粒间隙、弹簧压缩量为试验因素,开展了正交试验,获得综合评价分析后的较优组合并进行验证试验。当击打频率为36次/分钟、脱粒间隙为85 mm、弹簧压缩量为30 mm时,未脱净率为11.75%、破损率为0.97%、含杂率为2.03%,破损率及含杂率满足新疆食葵收获要求,未脱净率低于新疆食葵收获要求。