【正文】 .........................................................25 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................26 致 謝 ............................................................................................................................................27 I 丘陵山地薯類收獲機(jī)設(shè)計 摘 要 本設(shè)計針對國內(nèi)外 薯類 收獲機(jī)的現(xiàn)狀及其性能特點， 設(shè)計研究 出 了一種新型 薯類 收獲機(jī)，采用 彈性挖掘 鏟挖掘的 方法、 輸送鏈?zhǔn)绞硗练蛛x裝置 ，研究了收獲機(jī)最佳方案。從提高收獲效率和達(dá)到農(nóng)藝要求出發(fā)，進(jìn)行了總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計和主要參數(shù) 的計算，分析了收獲機(jī)的動力傳動過程，并對傳動系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計和計算，設(shè)計了 三星 振動分離裝置和 彈性 挖掘鏟，分析了收獲機(jī)工作時各部件之間的配合。該機(jī)具整機(jī)布置合理，收獲效率高，適合收獲 各種土壤條件下生長的 馬鈴薯、紅薯等薯類作物 。 關(guān)鍵詞 ： 彈性鏟；輸送鏈； 挖掘 ； 振動分離 II Design of Potato Harvester of Conformed Hill Abstract The design through the present situation and characteristics of the potato harvester at home and abroad, a new potato harvester, which uses a resilient shovel , linksstyle transport and eccentric vibration isolation, was designed. This harvester is the best efficiency of gains and the agronomic requirements is improved in this paper, To design the overall structure and calculate the main parameters, we analysis the harvester on the powertrain process, design and calculate transmission system detailedly, At the same time, the eccentric vibration isolation devices and mining spade are designed for improving the characteristic of the harvester. The cooperation of the ponents is aslo analysised to enhance the quality of the harvesting. This mechinery is overall reasonable layout, highefficiency gains, and suitable for harvesting the potato which grows in a variety of soil conditions. Key words: Resilient Shovel。 Linksstyle Transport。 Excavate。 Vibration Isolation 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 1 緒論 設(shè)計的目的和意義 近些年來，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，薯類農(nóng)作物已經(jīng)在我國經(jīng)濟(jì)作物中占有相當(dāng)?shù)谋壤?。因此，隨之而來的收獲機(jī)械也被研制出來，并在一定地域范圍內(nèi)投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。薯類收獲機(jī)在整個研制乃至最終投入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，務(wù)必保證其特有的技術(shù)參數(shù)，如挖凈率 ≥ 97%、明放率 ≥ 96%（機(jī)械收獲后明放于地表的薯塊）、傷損率（收獲中被機(jī)械損傷深達(dá)表皮以后的薯塊） ≤ 3%、破損率（收獲中有肉眼可見表皮損傷的薯塊） ≤ 3%等的基本要求指標(biāo) [1]。丘陵地貌大多是地塊較小，地形不平整，山地地貌更是崎嶇不平，甚至有 些地方根本無法進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，這與平原相比較難實現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)，尤其是大型機(jī)械裝備的普及與應(yīng)用。鑒于此，丘陵山地的薯類收獲機(jī)設(shè)計成為必然要求。該設(shè)計能大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、降低勞動者的勞動強(qiáng)度、提高農(nóng)民朋友的總體經(jīng)濟(jì)效益等。 薯類 收獲機(jī)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 薯類收獲機(jī)的國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 解放初期 ,我國收獲馬鈴薯采用人工刨或用犁挖掘的落后方式。在 20 世紀(jì) 60 年代初期，有關(guān)農(nóng)機(jī)部門開始了研制工作 ,引進(jìn)了國外馬鈴薯收獲機(jī)械并進(jìn)行了生產(chǎn)性能試驗 ,力圖吸收消化國外技術(shù) ,開發(fā)同類產(chǎn)品。直到 20 世紀(jì) 70 年代中期 ,由于手扶拖拉機(jī)的大量推廣應(yīng)用 ,國內(nèi)又掀起了為手扶拖拉機(jī)配套的馬鈴薯收獲機(jī)的研制高潮，成功研制了鼠籠式馬鈴薯收獲機(jī) ,但受當(dāng)時的配套動力限制 ,未能生產(chǎn)和推廣。 20 世紀(jì) 80 年代我國又引進(jìn)了西德 RM2R 型、瑞士 SUPERB 型配套動力為 30kW 的馬鈴薯集條收獲機(jī) [2]。黑龍江省農(nóng)機(jī)所參照瑞士機(jī)型設(shè)計出了 4UTL22 型塊莖作物收獲機(jī) ,可用于收獲馬鈴薯和甜菜等。到 20 世紀(jì) 90 年代中期 ,由于國產(chǎn)小四輪拖拉機(jī)的大量推廣和應(yīng)用，研制馬鈴薯收獲機(jī)已被列入重要日程。此后，因市場需求旺盛，先后有小型升運鏈?zhǔn)今R鈴薯收獲機(jī)和振動式馬鈴薯 收獲機(jī)投放市場，以及新型農(nóng)用液壓挖掘機(jī)。在消化引進(jìn)國外機(jī)型的基礎(chǔ)上 ,國內(nèi)農(nóng)機(jī)廠家先后開發(fā)出一些馬鈴薯挖掘機(jī) ,主要是小型挖掘機(jī) ,如西安圣農(nóng)農(nóng)業(yè)機(jī)械有限責(zé)任公司開發(fā)的 4U21 型馬鈴薯收獲機(jī) ,適用于我國北方干旱半干旱地區(qū)種植馬鈴薯的農(nóng)戶及小型農(nóng)場收獲馬鈴薯使用 ,生產(chǎn)效率高 ,特別是收獲壟上的種植馬鈴薯更能顯示其優(yōu)越性。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 薯類收獲機(jī)的國外發(fā)展現(xiàn)狀 在國外馬鈴薯收獲機(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)加固定分選裝置來進(jìn)行分段 收獲的兩種全面實現(xiàn)收獲機(jī)械化的配套系統(tǒng)，基本上實現(xiàn)了馬鈴薯收獲機(jī)械化。而且，國外馬鈴薯收獲機(jī)械大多采用升運鏈條式聯(lián)合作業(yè)，技術(shù)上已達(dá)到相當(dāng)高的水平。目前，國外一些馬鈴薯收獲機(jī)械不但生產(chǎn)率高而且將高新技術(shù)已融于農(nóng)具之中，如采用振動、液壓技術(shù)進(jìn)行挖掘，采用傳感技術(shù)控制喂入量、馬鈴薯傳運量及分級裝載；采用氣壓、氣流、光電技術(shù)進(jìn)行碎土和分離以及利用微機(jī)進(jìn)行監(jiān)控和操作等。總之，國外的馬鈴薯收獲機(jī)研制技術(shù)已達(dá)到相當(dāng)高的水平。 我國薯類收獲機(jī)的發(fā)展前景 由于，薯類在我國的種植面積廣泛、營養(yǎng)豐富均衡、高產(chǎn)量高等 諸多特點，機(jī)械化收獲薯類必然向著多極化發(fā)展。一般來說主要有兩種趨勢： (1)在地塊較大、地貌平整的地區(qū)大型收獲機(jī)、大功率收獲機(jī)、聯(lián)合收獲機(jī)等類型的機(jī)械適宜研發(fā)投產(chǎn)使用。 (2)在地塊較小、地貌不整齊的區(qū)域，如丘陵山地等地區(qū)，小型小功率型收獲機(jī)適合作業(yè)。 雖然薯類收獲機(jī)的發(fā)展具有如此特點，但是在設(shè)計制造薯類收獲機(jī)的過程中要遵循的一些原則性要求不會變，如功率利用率要高、挖掘阻力要小、整機(jī)結(jié)構(gòu)簡單便于制造使用維修，另外也必須要滿足一些農(nóng)藝要求如明薯率要高、挖掘率高、損傷率低等。 丘陵山地薯類 收獲機(jī)的主要研究內(nèi) 容 研究內(nèi)容 針對小型薯類收獲機(jī)的現(xiàn)狀進(jìn)行研究分析，設(shè)計丘陵薯類收獲機(jī)的的挖掘及土壤分離部件，達(dá)到收獲效率高，經(jīng)濟(jì)效益實惠，適合丘陵作業(yè)。對丘陵山地薯類收獲機(jī)總體進(jìn)行設(shè)計，使收獲機(jī)的挖掘部件和輸送裝置得到更好的改善，達(dá)到操作簡單、安全可靠、使用壽命長等要求。重點進(jìn)行薯類挖掘部件、輸送分離部件的設(shè)計和主要參數(shù)的計算， 技術(shù)路線 （ 1）、查詢有關(guān)薯類收獲機(jī)械的相關(guān)資料，確定丘陵山地薯類收獲機(jī)設(shè)計的主要目的。 （ 2）、確定丘陵山地薯類收獲機(jī)的總體設(shè)計方案以及收獲機(jī)的創(chuàng)新思想。對丘陵山地青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 薯類 收獲機(jī)的挖掘部件、薯土分離裝置的重點研究。 （ 3）、對薯類收獲機(jī)的挖掘鏟的類型、分離裝置的類型進(jìn)行分析，確定最佳研究方案。 （ 4）、研究薯類收獲機(jī)挖掘鏟運動速度、輸送鏈運動速度和拖拉機(jī)前進(jìn)速度的主要參數(shù)（傳動比等）與薯類收獲質(zhì)量的精確，確定達(dá)到最佳收獲狀況。 （ 5）、進(jìn)行結(jié)構(gòu)與運動參數(shù)改進(jìn)。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 2 整體結(jié)構(gòu)設(shè)計 結(jié)構(gòu)方案論證 根據(jù)馬鈴薯的生長狀況和挖掘要求可知，馬鈴薯收獲的過程：挖掘馬鈴薯、分離泥土、鋪放晾曬等工序。在該過程中拖拉機(jī)推著刀軸向前運動會造成到刀軸受力過大、鋪放馬鈴薯不方便、傳遞動力消 耗過大，所以采用后懸掛式。 設(shè)計方案一 圖 21 丘陵山地薯類收獲機(jī)原理簡圖 如 圖 2— 1所示 ： 1）動力傳動過程：有拖拉機(jī)動力輸出軸輸出動力通過機(jī)械傳動最終到機(jī)架曲柄上，這樣實現(xiàn)了來自拖拉機(jī)動力傳至曲柄，曲柄做圓周運動導(dǎo)致分離裝置擺動。主要工作部件有固定式挖掘鏟、傳動裝置、薯土分離裝置等。 2）工作原理：由拖拉機(jī)動力輸出軸為原動力，采取懸掛式田間作業(yè)。當(dāng)拖拉機(jī)向前行駛時挖掘鏟將薯類（如馬鈴薯）和土壤一起挖起，通過前面土壤的堆積將薯土混合物推向擺動篩式分 離裝置，分離器將馬鈴薯和土壤徹底分離，最后散落在地面上。 青島農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 3）方案分析： （ 1）雖然整體裝配簡單，運動路線清晰，但在實際作業(yè)過程中，機(jī)具有明顯的前后擺動，導(dǎo)致拖拉機(jī)的發(fā)動機(jī)受嚴(yán)重沖擊，從而影響到發(fā)動機(jī)的使用壽命； （ 2）在收獲過程中容易漏挖果實； （ 3）擺放不整齊，明薯率低，影響到機(jī)組的前進(jìn)通過性； [3] 綜上所述，該方案還有改進(jìn)的地方。所以方案不可取。 設(shè)計方案二 圖 22 丘陵山地薯類收獲機(jī)原理簡圖 如 圖 22所示 1）工作原理： 隨著機(jī)組前進(jìn)，挖掘鏟向前推進(jìn)，掘起壟中的薯類果實和土壤的混合物；拖拉機(jī)的總動力通過機(jī)