發(fā)布時間：2020-10-31 08:32

　　 我國蔬菜機械化生產研究起步較晚,經過近年的大力發(fā)展和推廣,其規(guī)模不斷擴大。蔬菜機械化產業(yè)中,收獲是耗費時間、人力最多的一個環(huán)節(jié)。我國蔬菜種類繁多,主要有葉菜類,根菜類,果菜類等。根菜類和果菜類蔬菜收獲機械的研究已經趨于成熟,市場已有樣機推廣,但小型葉菜類蔬菜收獲機械的研究目前依舊是空白,主要還是依靠人工采收。隨著老齡化的加劇和城鎮(zhèn)化的推進,農業(yè)勞動力不斷減少,生產效率低下,成本逐年提高。因此開發(fā)先進的蔬菜收獲技術,研制高質量蔬菜收獲機械具有重大意義。本文設計了一款小型電動葉菜類蔬菜收獲機,該收獲機械可以完成大棚或小塊地蔬菜自動化收獲,對于長勢相似的葉菜類蔬菜可以統(tǒng)一收獲。具體研究內容如下:1.小型電動葉菜類蔬菜收獲機總體設計方案確定和功率需求分析。根據蔬菜的收獲需求,收獲機械需要完成收割、輸送、割茬高度調節(jié)等作業(yè)任務。設計方案中切割裝置采用往復式切割裝置,輸送裝置采用撥禾輪帶式輸送裝置,割茬高度調節(jié)裝置采用推桿式裝置。計算出各個組成裝置功率需求,并選擇合適的電機型號。2.小型電動葉菜類蔬菜收獲機主要部件設計與選型。首先確定切割裝置、輸送裝置、割茬高度調節(jié)裝置、行走裝置的結構和工作原理。然后設計割刀、傳動機構、輸送帶、撥禾輪、驅動軸等部件的結構。最后在滿足安裝和工作要求的前提下,對機架部分進行設計。采用CATIA軟件完成各部件的三維建模,并完成虛擬樣機裝配,驗證收獲機械設計的合理性。3.小型電動葉菜類蔬菜收獲機往復式割刀運動學分析。繪制4個不同割速比的切割圖,分析切割圖確定合理的割速比;運用ADAMS軟件對割刀進行運動學仿真,分析割刀的位移、速度和加速度曲線,驗證切割裝置設計的合理性。4.小型電動葉菜類蔬菜收獲機驅動軸和機架部件的力學性能分析。利用有限元分析方法,采用ANSYS-Workbench軟件對驅動軸和機架進行結構線性靜力學分析,得出位移和應力云圖,結果表明驅動軸和機架在工作時材料的應力和變形都符合材料的許用范圍;對機架進行模態(tài)分析,得到機架的6階振型,分析得出機架的薄弱位置,為樣機加工提供理論支持。5.小型電動葉菜類蔬菜收獲機樣機試制和試驗分析。進行葉菜類蔬菜收獲機樣機的制造,設計樣機田間試驗,以收獲機械的作業(yè)效率、漏割率、耗電量等因素為試驗評估標準,對試驗數據進行分析。結果表明收獲機械工作時作業(yè)效率為0.1hm2/h,漏割率為2.7%,耗電量約為12.8kW·h/hm2,驗證小型電動葉菜類蔬菜收獲機收獲作業(yè)的可行性。本課題設計的小型電動葉菜類蔬菜收獲機可以一次性完成蔬菜的切割、輸送、收集等工作,大大降低了勞動強度,提高了收獲效率;另外,收獲機械采用蓄電池作為動力,作業(yè)過程干凈無污染。
【學位單位】：南京農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2017
【中圖分類】：S225
【部分圖文】：

基本設有割茬高度調節(jié)裝置。??美國Ｓｕｔｔｏｎ農業(yè)裝備公司開發(fā)了一款收獲生菜、青菜等葉菜類蔬菜的小型電動??手扶式葉菜類蔬菜收獲機械（圖１－２），該收獲機械主要包括切割裝置、輸送裝置、收??集裝置、行走裝置等部分。切割裝置分為往復鋸齒刀片式和圓盤旋轉式兩種形式；??該收獲機械割幅為７０ｃｍ，用２４Ｖ蓄電池提供動力，蓄電池主要為切割裝置和輸送裝??置提供動力，整機的行走為手推式｜２Ｑ｜。??隱??圖１－２小型手扶式葉菜類蔬菜收獲機械??Ｆｉｇ．?１－２?Ｓｍａｌｌ?ｌｅａｆ?ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ??３??

??新西蘭Ｓｅｅｄ?Ｓｐｉｄｅｒ?ｓｅｅｄｉｎｇ農業(yè)裝備公司設計了一款生菜收獲機（圖１－３）?［２１］，??這款機械主要由雙動往復式鋸齒形切割裝置、輸送裝置、割茬高度調節(jié)裝置、機??架、收集裝置等組成。其動力靠拖拉機牽引行走，工作效率為ｌ－２ｔ／ｈ。其主要缺點是??機械對于蔬菜的壓踏較大，不利于后續(xù)收割。??圖１－３生菜收獲機??Ｆｉｇ．?１－３?Ｌｅｔｔｕｃｅ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ??Ｒａｍｓａｙ?Ｈｉｇｈｌａｎｄｅｒ農業(yè)裝備公司開發(fā)了一款自走式疲菜收獲機（圖卜４）［２２］，該機??使用１７５ｈｐ柴油發(fā)動機為動力，工作時操作人員可在機器上完成蔬菜的挑選和清洗??工作。該機械的主要缺點是動力為柴油機，噪音、環(huán)境污染比較大。??圖１－４疲菜收獲機??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｐｉｎａｃｈ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ??Ｏｒｔｏｍｅｃ農業(yè)裝備公司研制了一款葉菜類蔬菜收獲機（圖１－５）【２３】。該機械主要包??括切割裝置、輸送裝置、收集裝置、割茬高度調節(jié)裝置等部件。采用柴油發(fā)動機為??機械提供動力，采用齒輪機構和液壓回路為傳動機構，由駕駛員控制機械的行駛、??４??

??新西蘭Ｓｅｅｄ?Ｓｐｉｄｅｒ?ｓｅｅｄｉｎｇ農業(yè)裝備公司設計了一款生菜收獲機（圖１－３）?［２１］，??這款機械主要由雙動往復式鋸齒形切割裝置、輸送裝置、割茬高度調節(jié)裝置、機??架、收集裝置等組成。其動力靠拖拉機牽引行走，工作效率為ｌ－２ｔ／ｈ。其主要缺點是??機械對于蔬菜的壓踏較大，不利于后續(xù)收割。??圖１－３生菜收獲機??Ｆｉｇ．?１－３?Ｌｅｔｔｕｃｅ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ??Ｒａｍｓａｙ?Ｈｉｇｈｌａｎｄｅｒ農業(yè)裝備公司開發(fā)了一款自走式疲菜收獲機（圖卜４）［２２］，該機??使用１７５ｈｐ柴油發(fā)動機為動力，工作時操作人員可在機器上完成蔬菜的挑選和清洗??工作。該機械的主要缺點是動力為柴油機，噪音、環(huán)境污染比較大。??圖１－４疲菜收獲機??Ｆｉｇ．?１－４?Ｓｐｉｎａｃｈ?ｈａｒｖｅｓｔｅｒ??Ｏｒｔｏｍｅｃ農業(yè)裝備公司研制了一款葉菜類蔬菜收獲機（圖１－５）【２３】。該機械主要包??括切割裝置、輸送裝置、收集裝置、割茬高度調節(jié)裝置等部件。采用柴油發(fā)動機為??機械提供動力，采用齒輪機構和液壓回路為傳動機構，由駕駛員控制機械的行駛、??４??
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本文編號：2863707