小型铲辊式花生起收装置的试验研究

针对我国花生收获机水平低,花生联合收获机适应性差、现有花生起收机不能有效应用于小区试验田等问题,本文结合国家自然科学基金“全喂入花生摘果动态损伤机理与低损伤摘果机构研究”(项目编号：51575367)和高等学校博士学科点专项科研基金项目“花生捡拾摘果联合收获机核心机构工作原理与关键技术”(项目编号：20122103110009)和对两段式花生收获方式小区育种花生收获机结构和适应性进行综合分析,以去土输送装置为主要研究对象,确定小型铲辊式花生起收机的关键部件结构和参数,并且对花生起收装置进行田间性能试验,论文对我国花生起收机及小区育种用花生收获机的研究具有参考价值。论文主要研究内容与结果如下：1、对花生植株收获期特性进行研究,得出3种辽宁地区主栽花生品种农花、花育、阜花收获期株高、结果范围、结果深度、冠部投影面积、主根直径等参数,为小型铲辊式花生起收装置的参数设计提供参考；对花生植株去土前后质量与质心位置变化的研究,得出了收获期花生植株质心位置在靠近根系与主茎的交点处的结论。2、对现有花生收获机去土原理和输送装置进行了对比分析,掌握现有去土装置的优缺点,针对小区育种花生试验田的收获需要,设计一种小型花生起收装置辊轮式去土输送装置,将去土作业与输送作业集为一体,根据花生收获期特性、花生种植农艺特性以及前人研究成果,确定了主要工作部件的参数,对关键位置和结构进行运动学分析和受力分析,得出动力学方程,以验证去土输送装置的原理可行性。3、对样机进行了加工制作,并进行田间性能试验,包括单因素试验和三元二次回归正交旋转组合试验,试验因素为机器前进速度、I链轮转速和升运角度。分析各因素对花生植株收获后性能指标地面落果率和含土率的影响程度,得出各因素对试验指标的影响顺序,即I链轮转速>机器前进速度>升运角度,并对试验结果进行回归分析,利用Design-Expert软件进行响应面分析,得出各因素对试验指标影响的响应面图。通过规划求解得出起收装置工作时最佳参数组合,即机器前进速度1.03m/s、I链轮转速120r/min、升运角度35°,此时收获后花生植株地面落果率2.35%,含土率0.86%。符合花生收获机作业质量标准。4、在性能试验分析基础上,进行了样机的改进和优化,结合花生收获的实际进行了验证性试验。本文研究方法及结果对花生起收机的研制具有参考价值。