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1、2006年10月农业机械学报第37卷第10期*振动式挖掘机的设计与试验文学洙廉哲满【摘要】振动式挖掘机采用了挖掘铲和振动筛分离式结构。通过土壤切削试验测定挖掘铲和振动筛上堆积的土壤平均高度,找出土壤分离效果好的参数组合,并用其对马铃薯进行了收获试验。首先采用复数矢量法对挖掘铲和振动筛面进行运动分析,建立运动方程,其次分析挖掘铲和振动筛的运动轨迹与土壤分离效果之间的关系,最后分析了采用优化参数组合收获马铃薯时的作业性能。结果表明,当挖掘铲和振动筛上最末端点的振幅分别不小于12.15mm和9.17mm,且挖掘铲和振动筛上最末端点从最低位置到达最高位置
2、,直线回归方程的回归斜率分别不小于-1.87和-2.50时,挖掘机的土壤分离效果好。关键词:振动式挖掘机运动轨迹土壤分离效果中图分类号:225.7文献标识码:ADesignandExperimentalStudyonVibratingDiggerWenXuezhuLianZheman(YanbianUniversity)AbstractThevibratingdiggerbladeandsievemechanismwereadoptedbyavibratingdigger.Theav-erageheightofaccumulationsoilon
3、vibratingdiggerbladeandsievehasbeenmeasuredthroughsoilbroken-upexperiment,andtheeffectsofdisplacementcurveandsoilseparationonvibratingdiggerbladeandsievehavebeenanalyzed.Whentheamplitudesofendpointofdiggerbladeandsieveweregreaterthan12.15mmand9.17mm,andregressionslopesofendpo
4、intofdiggerbladeandsievefromlowestpositionstohighestpositionsweregreaterthan-1.87and-2.50,theresultsshowedthatvibratingdiggersoilseparationhasgoodeffect.KeywordsVibratingdigger,Displacementcurves,Soilseparationeffect理性质不同的作物时,不能调整振动筛的振幅和振引言[3～8]动方向。本文中的振动式挖掘机采用了可以调[9～10]由挖掘铲、
5、升运链和抖动轮等工作部件组成的整振动筛的振幅和振动方向的六杆机构。通过牵引式块根、块茎收获机的结构尺寸较大,作业中调土壤切削试验和马铃薯的收获试验,为合理选择振头不灵活,主要适用在较平坦的大面积砂土或砂壤动式挖掘机的参数提供依据。土中工作,而且必须与动力较大的拖拉机配套使1材料与方法[1]用。为克服上述牵引式收获机的缺点,国内外学者一直在研究振动式收获机,并取得了一定的成1.1振动式挖掘机[2～10]果。由于马铃薯、洋葱、大蒜等作物的物理特性振动式挖掘机主要由起破碎土块作用的挖掘铲不同,收获这些作物时需要调整振动筛的振幅和振和分离土块及作物的振动
6、筛组成,其机构示意如动方向,但振动铲筛合一的振动式挖掘机在收获物图1所示。挖掘机驱动轴的两侧各安装了偏心轮,以收稿日期:20050606*教育部留学回国人员科研启动基金资助项目(项目编号:教外司留[2004]176号)文学洙延边大学工学院副教授博士,133002吉林省延吉市廉哲满延边大学工学院副教授博士78农业机械学报2006年起到振动效果。动力由拖拉机动力输出轴通过万向迹有可比性,取点D4和S4最低位置到最高位置中节传到变速箱,再通过链传动传到挖掘机的驱动轴间1/3的坐标值,即取驱动轴从150°旋转到210°范带动偏心轮使挖掘铲振动,最后由挖掘
7、铲带动振动围内各相隔5°的坐标值。利用这些坐标值画散点筛振动。根据不同的作业需要可通过改变S41点位置图,求出散点图的直线回归方程的回归斜率和决定(1、2、3、4、5)来调整振动筛的振幅和振动方向。系数。然后用已求出的振幅和回归斜率分析挖掘铲和振动筛的运动轨迹与土壤分离效果关系及收获马铃薯时的作业性能。在马铃薯的作业性能中,收净率r1和损伤率r2是重要的指标,它可反映挖掘机的作业质量及设计的合理性。为了评价收获马铃薯时的作业性能,现定[11]义以下几个概念:明薯,由挖掘机挖出且暴露在外的马铃薯。暗薯,已经挖出但又被土覆盖的那部分马铃薯,未挖出
8、的属于未挖薯。损伤薯,挖掘时切伤的马铃薯,包括未挖出而切伤的马铃薯,在试图1振动式挖掘机的机构示意图验中破皮的马铃薯不包括在内。另外,对
