摆动式花生收获装置的设计原理与试验研究

本文针对中国目前花生的栽培方式和生长特点,结合花生收获机械化水平较低,已有机型所需配套动力大,损失率高,不适应广大农村经营体制的现状,发明和研制了一种新型的摆动式花生收获装置。 论文通过对不同设计方案的理论分析和论证,确定了摆动式花生收获装置动力传动系统和挖掘分离机构的配置形式;在经过了对结构与运动参数、运动机理的可行性分析与验证后,将该装置进行了试制与多次的田间性能试验。不断总结经验和找出问题的所在,先后进行了三轮较大的方案改进;由建立起的各因素与收获装置性能参数之间的回归数学模型和各因素对收获指标的影响程度,以及通过优化后所得到的收获装置参数的最优组合,最终确定了本花生收获装置的主体结构与运动参数。在此基础上,对优化后的收获装置又进行了田间性能试验并且在土槽试验台上进行了整体载荷与各部分所受外载的测定和分析,为本收获装置及同类机型的进一步研究提供了理论基础。本文的主要研究内容如下: 1、对摆动式花生收获装置的结构原理及运动特性进行了详细的理论分析,剖析了空间曲柄摇杆机构、反平行四边形机构以及这两个机构相结合的运动机理与挖掘部件的运动特性,确定了各工作部件的基本参数; 2、通过大量的田间性能试验与结果分析,确定了影响花生收获装置作业质量的主要因素,建立了各因素与收获装置性能参数之间的回归数学模型,并分析了各因素及因素之间交互作用对收获指标的影响程度; 3、对摆动式花生收获装置进行了结构与运动参数的优化,建立了优化目标函数,利用MATLAB与SPSS等相关软件,得到了该收获装置结构参数与运动参数的最优组合; 4、对优化前后的花生收获装置进行了田间收获性能指标的对比试验,主要研究了该花生收获装置各结构和运动参数与性能指标的关系,得到了影响花生收获指标(总损失率、落果率、埋果率、含土率)的主次因素及各因素的显著性水平; 5、利用土槽试验台对该花生收获装置进行了整体载荷、最优组合水平力载荷、挖掘部件载荷、立轴以及动力输出轴扭距载荷的测定和分析,得到