【正文】 和經濟性都有影響。 這種傳遞功率消耗小，傳動穩(wěn)定。如果在這個位置上的震動發(fā)生的最多那么，整個升運器上的力就會降低， 從而使功率消耗減小。 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 15 三星抖動器參數(shù)的確定 本設計中，抖動器采用三星抖動器，其結構如圖 36，按照設計要求 [11]，分離輸送器的線速度為 m/s，即三星抖動器的線速度為 m/s，半徑 r為 60mm，由 ?? r? ， ??30?n 得 )/( in )/(2 5 5 srrn ?? 所以抖動頻率： Hzf ? ，也就是說抖動器每秒鐘抖動 次。據資料和實際測量，我 國馬鈴薯塊莖厚度尺寸大多在 3080mm之間，因此若取桿間距 L為 38mm，桿條直徑為 10mm代入式（ 31）得桿條間隙為 28mm[10]。分離輸送器的桿條間隙如圖 35所示， 圖 35 桿間距示意圖 從圖中可以看出下面的關系： dLL ?? 1 公式（ 310） 式中： L — 桿間隙； L1 — 桿條間隙； d — 桿直徑。分離輸送器桿條在向后運動的同時受抖動器作用而上下抖動，使大部分土壤變松并落到桿條鏈下部壟溝內，薯塊則被順利運送到尾部落到側向輸送器上。三星抖動器由線速度一定的分離輸送器帶動旋轉。因此，鏈面在三星抖動器的作用下產生振動。 當被掘起的土垡、薯塊及莖桿等向上輸送時，在輸送鏈的作用下， 土垡被疏松，土壤通過桿間隙篩出，薯塊則被輸送到側向輸送器。最后得到的挖掘鏟的結構圖，如圖 34所示。 單鏟片寬度 B 當挖掘鏟的 ? 、 ? 、 L選定后，下一步是確定鏟寬。取 L=40cm；并可計算出挖掘鏟在中等輕質土壤，挖掘最大傾角 25176。 鏟的長度可由挖掘深度 h與傾角α計算，即： ?sin/hL? 公式 （ 3— 9） 由農藝要求可知，挖掘深度 h=15～ 25cm時才能將馬鈴薯完全挖出，并不損壞馬鈴薯。根據土壤在挖掘鏟上的受力分析可建立如下平衡方程式： 0s i nc o s ??? ?? GFP 公式 (3— 3) 0s i nc o s ??? ?? PGN 公式 (3— 4) NF ?? 公式 (3— 5) 式中 P — 沿著挖掘鏟移動掘起物所需的力 (N)； N — 鏟對土壤的反作用力 (N)； G — 鏟面上土壤的重力 (N)； F — 土壤對鏟的摩擦力 (N)； ? — 土壤對挖掘鏟的摩擦系數(shù)。 從圖中可得到下列不等式： 111 2s in2c os ??? tgRR ? 即： 1902 ?? ?? ? 公式 （ 3— 2） 一般 2? 取 ?? 55~45 ，該挖掘鏟采用 ??100? 。 選擇挖掘鏟刃口夾角的值必須使雜草和莖稈都能滑離鏟刃。挖掘鏟的主要參數(shù)有：刃切口夾角 ? 、挖掘鏟與地面的夾角 ? 、鏟的長度 L、鏟的寬度 B[7]。被廣泛的應用于馬鈴薯挖掘中。因此 ，該機采用三角平面多鏟，由三個三角平面鏟組成，材料為 65Mn 。一方面是減少鏟尖與土壤的接觸面積，達到減少阻力的目的；另一方面減輕機具前部重量，防止鏟尖下陷。三角平面多鏟直接與機架剛性連接。為滿足上述要求，采用了組合式挖掘部件 [6]。 挖掘鏟的選型 挖掘部分的作用是把薯類果實和土壤一起挖起，然后經過輸送鏈分離清選。 因而設計旋挖刀的入土深度 可在 15～ 30cm內調整 [5]。紅薯多為單壟單行種植，馬鈴薯多為單壟雙行 。 (5)機架上焊接的連接鋼板應針對主要 工作部件的中心位置確定。 (3)調整工作的寬度是由機架動力軸上的套筒和刀軸的軸承座調整決定的。 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 收獲機的機架使用和調整 (1)功過拖拉機的的遙控桿控制懸掛架的升降，使機架達到工作狀態(tài)。機架總長度應在 L=660+760350=1890mm，因機架總長度應大于實際應用長度 取 L=2022mm。 圖 31 機架結構簡圖 機架的尺寸確定 由于挖掘寬度在 500mm，所以機架的寬度應超過工作寬度的寬度應為 700mm～800mm，為了能使刀軸支撐架更好的連接，機架寬度取 750mm。 結構特點 該方案設計的馬鈴薯收獲機結構簡單、分離效果明顯、作業(yè)效率高、配套動力小，解決了配套動力不足的難題，便于在廣大丘陵、山區(qū)推廣使用。輸送分離部件采用升運鏈式，連桿間隙小于一般薯塊 的最小特征尺寸，土薯混合物在抖動器的作用下分離，土坯破裂落到地面上，薯塊隨著升運鏈上升到尾端落到疏松的土壤表面。 圖 24 馬鈴 薯收獲機結構簡圖 結構組成 該課題設計的馬鈴薯挖掘機由機架、鎮(zhèn)壓輪、切土圓盤、挖掘鏟、輸送鏈從動輪、輸送鏈、三星抖動器、地輪、輸送鏈主動輪、柵條、聯(lián)軸器、變速器、帶輪、皮帶等機構組成。尾端柵條 10起集條作用，使馬鈴薯挖掘成條鋪放與地面上，便于人工撿拾。 被挖掘鏟挖出的馬鈴薯隨鏟面上升最終落到輸送鏈上，進行下一步的分離輸送作業(yè)。如圖 24所示，該機主要由挖掘部件 4和振動輸送分離部件 ，可一次性實現(xiàn)馬鈴薯的挖掘、輸送、分離和集條鋪放等 作業(yè)。 （ 3）設計了鋪放柵條，該裝置能提高明薯率、使馬鈴薯鋪放整齊，為機組在前進的過程中清理了障礙，從而提高了作業(yè)效率。 2）方案分析： （ 1）此種方案采用了彈性挖掘鏟，很大程度上提高了薯類收獲機的適應性。分開后的馬鈴薯在鋪放柵條的約束下整齊的擺放在地面上。 設計方案三 圖 23 丘陵山地薯類收獲機原理簡圖 如圖 23所示 1）工作原理： 拖拉機的動力輸出軸輸出動力經傳動系到達鏈輪上，機組前進的同時，挖掘鏟挖掘薯類果實，薯土混合物傳到輸送鏈上。 綜上所述，該方案還有改進的地方。 （ 2）果實最終零亂的落在地面上，這樣不便于機組的正常前進，也不能便于人工的收集。 設計方案二 圖 22 丘陵山地薯類收獲機原理簡圖 如圖 22所示 1）工作原理： 隨著機組前進，挖掘鏟向前推進，掘起壟中的薯類果實和土壤的混合物；拖拉機的總動力通過機械傳動最終到鏈輪，薯類果實和土壤混合物被推進到輸送鏈上，在經過輸送鏈的振動分離后將土馬鈴薯馬鈴薯分離，最后將薯類果實散落到地面。 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（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，機具有明顯的前后擺動，導致拖拉機的發(fā)動機受嚴重沖擊，從而影響到發(fā)動機的使用壽命； （ 2）在收獲過程中容易漏挖果實； （ 3）擺放不整齊，明薯率低，影響到機組的前進通過性； [3] 綜上所述，該方案還有改進的地方。 2）工作原理：由拖拉機動力輸出軸為原動力，采取懸掛式田間作業(yè)。 設計方案一 圖 21 丘陵山地薯類收獲機原理簡圖 如 圖 2— 1所示 ： 1）動力傳動過程：有拖拉機動力輸出軸輸出動力通過機械傳動最終到機架曲柄上，這樣實現(xiàn)了來自拖拉機動力傳至曲柄，曲柄做圓周運動導致分離裝置擺動。 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 2 整體結構設計 結構方案論證 根據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。 （ 4）、研究薯類收獲機挖掘鏟運動速度、輸送鏈運動速度和拖拉機前進速度的主要參數(shù)（傳動比等）與薯類收獲質量的精確，確定達到最佳收獲狀況。對丘陵山地青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 薯類收獲機的挖掘部件、薯土分離裝置的重點研究。重點進行薯類挖掘部件、輸送分離部件的設計和主要參數(shù)的計算， 技術路線 （ 1）、查詢有關薯類收獲機械的相關資料，確定丘陵山地薯類收獲 機設計的主要目的。 丘陵山地薯類 收獲機的主要研究內容 研究內容 針對小型薯類收獲機的現(xiàn)狀進行研究分析，設計丘陵薯類收獲機的的挖掘及土壤分離部件，達到收獲效率高，經濟效益實惠，適合丘陵作業(yè)。 (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適合作業(yè)。 我國薯類收獲機的發(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、高產量高等諸多特點，機械化收獲薯類必然向著多極化發(fā)展。目前，國外一些馬鈴薯收獲機械不但生產率高而且將高新技術已融于農具之中，如采用振動、液壓技術進行挖掘，采用傳感技術控制喂入量、馬鈴薯傳運量及分級裝載；采用氣壓、氣流、光電技術進行碎土和分離以及利用微機進行監(jiān)控和操作等。 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 2 薯類收獲機的國外發(fā)展現(xiàn)狀 在國外馬鈴薯收獲機械中，挖掘機的生產和使用所占的比例趨于下降 ，而聯(lián)合收獲機得到迅速發(fā)展，形成了用聯(lián)合收獲機直接收獲，或用挖掘 撿拾裝載機加固定分選裝置來進行分段收獲的兩種全面實現(xiàn)收獲機械化的配套系統(tǒng)，基本上實現(xiàn)了馬鈴薯收獲機械化。此后，因市場需求旺盛，先后有小型升運鏈式馬鈴薯收獲機和振動式馬鈴薯收獲機投放市場，以及新型農用液壓挖掘機。黑龍江省農機所參照瑞士機型設計出了 4UTL22 型塊莖作物收獲機 ,可用于收獲馬鈴薯和甜菜等。直到 20世紀 70年代中期 ,由于手扶拖拉機的大量推廣應用 ,國內又掀起了為手扶拖拉機配套的馬鈴薯收獲機的研制高潮，成功研制了鼠籠式馬鈴薯收獲機 ,但受當時的配套動力限制 ,未能生產和推廣。 薯類 收獲機的國內外發(fā)展現(xiàn)狀 薯類收獲機的國內發(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。鑒于此，丘陵山地的薯類收獲機設計成為必然要求。薯類收獲機在整個研制乃至最終投入農業(yè)生產的過程中，務必保證其特有的技術參數(shù)，如挖凈率 ≥ 97%、明放率 ≥ 96%（機械收獲后明放于地表的薯塊）、傷損率（收獲中被機械損傷深達表皮以后的薯塊） ≤ 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 [1]。 Vibration Isolation 青島農業(yè)大學機電工程學院本科畢業(yè)設計（論文） 1 1 緒論 設計的目的和意義 近些年來，隨著農業(yè)產業(yè)結構的不斷調整，薯類農作物已經在我國經濟作物中占有相當?shù)谋壤?Linksstyle Transport。該機具整機布置合理，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 。 青島農業(yè)大學 畢 業(yè) 論 文（設計） 題 目： 丘陵山地薯類收獲機設計 姓 名： **** 學 院： 機電工程學院 專 業(yè)： 農業(yè)機械化及其自動化