【正文】 ............................................................. 19 圓柱型摘穗輥不抓取果穗條件分析 ..................................................................... 20 圓柱型摘穗輥直徑的確定 ................................................................................... 22 本章小節(jié) ..................................................................................................................... 23 第 3 章 損失實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) .............................................. 24 設(shè)計(jì)任務(wù) ..................................................................................................................... 24 設(shè)計(jì)目的 ............................................................................................................ 24 設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................................ 24 機(jī)構(gòu)總體方案 .............................................................................................................. 24 機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方案 ..................................................................................................... 24 總體布局 ............................................................................................................ 25 實(shí)驗(yàn)臺(tái)技術(shù)設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 25 整機(jī)功率設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 25 電機(jī)功率選擇 ..................................................................................................... 26 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核 .......................................................................................... 27 設(shè)備實(shí)物 ........................................................................................................................ 37 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 5 本章小節(jié) ........................................................................................................................ 38 第 4 章 展望 ....................................................... 39 結(jié) 論 ............................................................ 41 參考文獻(xiàn) .......................................................... 42 致 謝 ............................................................ 44 附錄 1 ............................................................. 45 附錄 2 ............................................................. 49 畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 6 第 1 章 緒論 前言 馬鈴薯種植概況 馬鈴薯 (Solanlum tuberosum L.)是一種一年生草本塊莖植物，被稱(chēng)做土豆，洋芋，藩芋，山藥蛋，荷蘭薯等，在糧食產(chǎn)量排名中僅次于玉米、水稻和小麥而躍居第四位。我國(guó)馬鈴薯栽培始于明朝萬(wàn)歷年間 (1573~1620 年 )，已有 400 多年的栽培歷史，現(xiàn)已遍及全國(guó)，北起黑龍江，南止海南島， 是一種適宜性強(qiáng)，產(chǎn)量高，營(yíng)養(yǎng)豐富的宜糧，宜菜，宜飼，宜加工的多用途作物。在 1999～ 2021 年期間， 全球馬鈴薯的種植面積每年保持在 1900 萬(wàn) hm2左右。根據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織 (FAO)的統(tǒng)計(jì)， 2021 年全世界馬鈴薯種植面積為 1890 萬(wàn) hm2，總產(chǎn)為 t，平均單產(chǎn) 16t/hm2[1]。近年來(lái)，世界馬鈴薯的種植面積一直保持在 2021 萬(wàn) hm2左右，種植馬鈴薯的國(guó)家和地區(qū)有 150 個(gè) ,主要集中在歐洲和亞洲，中國(guó)、俄羅斯、烏克蘭、印度四大生產(chǎn)國(guó)占世界種植面積的一半 [2]。 在過(guò)去的十幾年中，中國(guó)的馬鈴薯種植面積呈不斷 上升的趨勢(shì)。 2021 年已達(dá) 萬(wàn) hm2， 是全世界馬鈴薯種植面積最大的國(guó)家，占全球種植面積的 25%以上，占亞洲種植面積的 60%左右，平均單產(chǎn) 。中國(guó)即將成為世界第一馬鈴薯種植大國(guó)，我國(guó)僅內(nèi)蒙、甘肅、云南、貴州和黑龍江五省區(qū)種植面積就達(dá)全國(guó)面積的一半以上。其中內(nèi)蒙大約 萬(wàn) hm甘肅 2021 年已達(dá) 萬(wàn) hm云南 2021 年達(dá) 萬(wàn) hm貴州大約 50 萬(wàn) hm黑龍江大約 萬(wàn) hm2[2]。我國(guó)馬鈴薯的種植和栽培反應(yīng)了我國(guó)人民對(duì)馬鈴薯產(chǎn)品的需求和馬鈴薯生產(chǎn)的強(qiáng)大生命 力。我國(guó)馬鈴薯市場(chǎng)潛力巨大，栽培發(fā)展迅猛，品種繁多，這一發(fā)展趨勢(shì)與世界馬鈴薯發(fā)展趨勢(shì)是一致的。目前，就甘肅來(lái)說(shuō)，馬鈴薯種植面積在全國(guó)各省之間排名第一，產(chǎn)量排名第二，成為全國(guó)馬鈴薯生產(chǎn)大省。馬鈴薯是甘肅省三大糧食作物之一，從上世紀(jì)９０年代中期開(kāi)始，甘肅省將馬鈴薯產(chǎn)業(yè)作為全省農(nóng)業(yè)發(fā)展的區(qū)域優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)來(lái)抓，在政策、資金、技術(shù)等方面重點(diǎn)支持培育，加快了馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，目前全省常年種植面積 50萬(wàn) hm2以上，年產(chǎn)鮮薯 800 多萬(wàn)噸，種植面積在 萬(wàn) hm2以上的縣有 28 個(gè)，主產(chǎn)區(qū)定西市種植面積達(dá)到 20 萬(wàn) hm2，被農(nóng)業(yè)部 命名為“馬鈴薯之鄉(xiāng)”。同時(shí)，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)初步形成甘肅中部、河西、隴南及全省脫毒種畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 7 薯繁育供應(yīng)四大優(yōu)勢(shì)區(qū)域，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)面積占全省種植面積的 70％以上 [3][4]。 馬鈴薯機(jī)械化收獲技術(shù)與收獲機(jī)具 在馬鈴薯生產(chǎn)中 ,難度最大的要屬收獲作業(yè) ,且用工量約占生產(chǎn)總用工量的 50%以上 ,因此要實(shí)現(xiàn)馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化就必須重點(diǎn)解決收獲機(jī)械化問(wèn)題。馬鈴薯的機(jī)械收獲過(guò)程主要包括：挖掘、分離、撿拾、清選、分級(jí)和裝運(yùn)等工序。根據(jù)收獲過(guò)程的機(jī)械化程度 ,薯類(lèi)的收獲可分為人工收獲、半機(jī)械化收獲和機(jī)械化聯(lián)合收獲三種。機(jī)械收獲馬鈴薯的方 法有分別收獲法、分段收獲法和聯(lián)合收獲法三種 [45]。其中分別收獲法的工藝路線(xiàn)為挖掘 — 分離 — 撿拾 — 清選；分段收獲由兩個(gè)階段組成：第一階段包括挖起土垡、部分分離土塊、作物殘株和雜質(zhì)，并將若干行薯塊集鋪成一個(gè)狹窄條鋪。收獲的第 除機(jī)割去莖葉，而后用聯(lián)合收獲機(jī)一次性挖掘塊莖、分離土壤、撿拾塊莖并進(jìn)行集裝。不論采用哪一種收獲方法， — 般對(duì)收獲技術(shù)提出如下要求：高生產(chǎn)率，高質(zhì)量，薯挾損傷少，工作時(shí)消耗及所需的勞力少，與雜質(zhì) (土塊、石塊 )分離，適在不同土壤工作。馬鈴薯收獲機(jī)具經(jīng)歷了挖掘犁、挖掘機(jī)和聯(lián)合收獲機(jī)的發(fā)展歷程。目前 ,我國(guó)薯類(lèi)收獲基本上是以人工輔助于挖掘犁進(jìn)行作業(yè) ,勞動(dòng)強(qiáng)度大 ,生產(chǎn)效率低。且我國(guó)開(kāi)發(fā)和運(yùn)用較廣的主要是分段收獲機(jī)械 [53]，它的作業(yè)過(guò)程，是割除莖葉 后，用挖掘機(jī)從土壤中挖出莖塊并初步分離，鋪放成條，然后人工撿拾莖塊、集中運(yùn)送。挖掘機(jī)主要工作部件是挖掘鏟和分離機(jī)構(gòu)，分離機(jī)構(gòu)有升運(yùn)鏈?zhǔn)?(抖動(dòng)鏈?zhǔn)?)、拋擲輪式、擺動(dòng)篩式和滾筒篩式等。目前開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品多是擺動(dòng)篩式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)選擇合理，可以獲得較高的明薯率。按收獲行數(shù)分，現(xiàn)有的馬鈴薯收獲機(jī)有單行、雙行。按與拖拉機(jī)動(dòng)力連結(jié)方式分，有牽引式、半懸掛式和懸掛式 3種。 國(guó)內(nèi)外馬鈴薯收獲機(jī)概況及發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀 國(guó)外馬鈴薯機(jī)械化收獲起步早、發(fā)展快、技術(shù)水平高。 20 世記初，歐美國(guó)家出現(xiàn)畜力牽引挖掘機(jī)來(lái)代替手鋤挖掘薯塊、隨后改由拖拉機(jī)牽引或懸掛。 20年代末出現(xiàn)了升運(yùn)鏈?zhǔn)胶蛼仈S輪式馬鈴薯收獲機(jī)。在 20 世紀(jì) 40年代初，前蘇聯(lián)、美國(guó)就開(kāi)始研制、推廣應(yīng)用馬鈴薯收獲機(jī)械， 50 年代末即己實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化。 70～ 80 年代，德、英、法、意大畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 頁(yè) 8 利、瑞士、波蘭、匈牙利、日本和韓國(guó)亦相繼實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯生產(chǎn)機(jī)械化。 70 年代主要是研制大功率自走式根塊作物聯(lián)合收 獲機(jī)，且以收獲壟作種植為主 [57]。這些機(jī)型是大功率拖拉機(jī)變型，如荷蘭在拖拉機(jī)基礎(chǔ)上按照甜菜聯(lián)合收獲機(jī)的原理制成的雙行馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，為了加強(qiáng)篩選效果，分離器有四個(gè)液壓泵帶動(dòng)。 美國(guó)在 1948 年以前用收獲機(jī)來(lái)收獲馬鈴薯，然后人工撿拾，直到 1967 年，開(kāi)始使用聯(lián)合收獲機(jī)， 20 世紀(jì) 80年代初期，聯(lián)合收獲機(jī)和分段收獲的面積占馬鈴薯種植面積的 85%，其中聯(lián)合收獲已達(dá)到 50%以上。 20 世紀(jì) 90年代，美國(guó)已基本實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯收獲機(jī)械化。前蘇聯(lián)是生產(chǎn)馬鈴薯收獲機(jī)最早的國(guó)家，生產(chǎn)了許多半懸掛式機(jī)型，如 KKY– 2型、 KOK– 2 型、 KKP– 2 型等馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，機(jī)器體積較龐大笨重，到 20 世紀(jì) 90年代初，馬鈴薯收獲機(jī)共有 16種機(jī)型，其中 10 種是聯(lián)合收獲機(jī)， 90年代中期，開(kāi)始生產(chǎn)自走式聯(lián)合收獲機(jī)，其勞動(dòng)生產(chǎn)率比其它 2行收獲機(jī)提高 1～ 2 倍 [8]。近年來(lái)，歐美的馬鈴薯收獲機(jī)型仍然是以大功率機(jī)組為主。這些機(jī)型只能在大面積土地上使用，不適用于中小地塊。有些國(guó)家和地區(qū)生產(chǎn)一些小型挖掘機(jī)械，如意大利的 SP100 機(jī)型為小型壟作收獲機(jī)械。在亞洲生產(chǎn)馬鈴薯收獲機(jī)械的國(guó)家較少。日本在 1955 年以前使用畜力挖掘犁， 1955 年～ 1965 年生產(chǎn)懸掛式的拋 擲式和升運(yùn)鏈?zhǔn)绞斋@機(jī)， 70 年代開(kāi)始引進(jìn)英國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家的聯(lián)合收獲機(jī)，并研制適合日本國(guó)情的聯(lián)合收獲機(jī)，對(duì)于根菜（蘿卜、家山藥、青芋、胡蘿卜等）機(jī)械收獲的研究從 1960 年開(kāi)始，近幾年韓國(guó)、日本生產(chǎn)了一些小型馬鈴薯收獲機(jī)，如韓國(guó)高山機(jī)械工業(yè)公司生產(chǎn)的小型單行和雙行土豆、地瓜挖掘機(jī)械 [33][4244]。 從農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展過(guò)程來(lái)看，馬鈴薯收獲機(jī)械發(fā)展較遲緩，只是在近 50 年才發(fā)展到較高水平。在國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)械中，挖掘機(jī)的生產(chǎn)和使用所占的比例趨于下降，而聯(lián)合收獲機(jī)得到迅速發(fā)展，形成了用聯(lián)合收獲機(jī)直接收獲，或用挖 掘 撿拾裝載機(jī)加固定分選裝置來(lái)進(jìn)行分段收獲的兩種全面實(shí)現(xiàn)收獲機(jī)械化的配套系統(tǒng)，基本上實(shí)現(xiàn)了馬鈴薯收獲機(jī)械化。而且，國(guó)外馬鈴薯收獲機(jī)械大多采用升運(yùn)鏈條式聯(lián)合作業(yè)，技術(shù)上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。像俄羅斯、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、比利時(shí)和日本等國(guó)馬鈴薯收獲機(jī)械化程度較高，收獲機(jī)械性能穩(wěn)定，圖 11所示為德國(guó) Jabelmann（嘉博曼）公司生產(chǎn)的馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)，圖 12所示為比利時(shí) AVR 公司生產(chǎn)的馬鈴薯聯(lián)合收獲機(jī)。目前，畢業(yè)論文 （ 設(shè)計(jì) ） 用紙