小型绿叶类蔬菜收获机的收获方案及切割装置设计.pdf

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1、第10期总第256期农业科技与装备No.10TotalNo.2562015年10月AgriculturalScience＆TechnologyandEquipmentOct.2015小型绿叶类蔬菜收获机的收获方案及切割装置设计*张瑞华，施俊侠，张日红，梁坚，胡杰文（仲恺农业工程学院机电工程学院，广州510225）摘要：基于以空心菜为主的绿叶类蔬菜特性，开展小型绿叶菜类蔬菜收获机的研制，提出能够进行切割、收集、动力行走等功能的收获方案；并对往复式切割器进行结构设计，利用Solidworks软件建立实体模型；通过Pro／Engineer软件分别拟合切割器的运动轨迹曲

2、线，分析其影响因素，在此基础上对机构的结构参数和运动参数进行优化设计，确定最佳运行轨迹和行程等运动参数。关键词：绿叶类蔬菜；收获机；切割装置；设计中图分类号：S225.92文献标识码：A文章编号：1674-1161（2015）10-0011-04目前我国蔬菜的收获主要靠人工采摘，农民以割刀为工具手起菜落。人工采摘不仅劳动强度大，且效率低下，收获作业约占整个生产作业量的40％以上。因此，发展先进的机械化收获技术，研究开发蔬菜收获机，具有重要的意义。本文通过研究广东区域绿叶类蔬菜生长的农艺，找出具有共性的蔬菜，提出一种可行的收获方案。以比较有代表性的绿叶类蔬菜———

3、空心菜作为主要研究对象，找出与空心菜具有共性的蔬菜，开展绿叶类蔬菜收获机的研制，并拟推广于其他绿叶类蔬菜的机械化收获。1收获方案经研究分析，确定绿叶类蔬菜收获机主要由动力部分、采摘部分、传动部分、输送部分、机架部分、收集箱等组成。安装在收获机最前端的采摘装置利用切刀在拨禾轮的辅助下进行空心菜的采摘，采摘后的空心1.切割器传动机构；2.连杆；3，5，6，7，8，11，12，14，15，16.链轮；菜通过皮带输送到收集箱内，动力源则由拖拉机后端4.偏心轮；9.主轴；10.拖拉机；13.牵引装置；17.往复式切割器；输入到收获机主轴。作业时，由拖拉机带动收获机前18.

4、拨禾轮；19.输送带；20.收集箱；21.行走轮；22.机架图1绿叶类蔬菜收获机结构图进，经拨禾轮的推动，把空心菜推至往复式切割器前Figure1Schematicdiagramofgreenleafyvegetablesha进行切割，切割后的空心菜经输送带运送到收集箱，rvester适时卸出。绿叶类蔬菜收获机的整机结构如图1所片的往复运动产生剪切作用，从而对作物进行切割。示。这种切割器结构相对简单，工作质量好，因为有定刀1.1切割装置片进行支撑，动刀片的速度不需要很高；同时，往复式收获机械的切割装置应用比较广泛的有往复式切割器因应用广泛，已具有行业标准，所以购

5、买成本和回转式两种。往复式切割器利用动刀片相对于定刀低，调整相对容易；可实现不对行收获，不会出现漏割情况。回转式切割器主要利用圆盘刀的高速旋转对作收稿日期：2015-08-15物进行切断，其切割能力相对较强，但割后的植株容基金项目：广东省教育厅科技创新项目（2013KJCX0105）易受圆盘刀的惯性作用而甩脱，而且由切割原理决作者简介：张瑞华（1979—），女，博士，副教授，从事农业机械定，植株的割口比较粗糙；受圆盘刀直径的限制，回转设计方面的研究工作。式切割器适用于对行收获，工作幅度较小，并且机器通信作者：施俊侠（1969—），女，博士，教授，从事农业机械设前

6、进速度较慢。空心菜对切口要求高，需要使用不对计方面的研究工作。12农业科技与装备2015年10月行收获，同时要考虑空心菜本身柔软易损伤的特性，构原理不同可以分为3种：曲柄连杆机构、行星齿轮因此本设计选用往复式切割器。传动机构和摆环传动机构。曲柄连杆机构具有结构简1.2拨禾装置单、制造成本低等优点；行星齿轮传动机构具有侧向拨禾轮的主要作用是把待切割的空心菜茎秆向力小、磨损和振动较小等优点；摆环传动机构具有结切割器的方向进行引导，并在进行切割时对茎秆进行构紧凑、占用空间小、连杆长度短等优点。考虑到收获扶持，同时将切割完的空心菜向输送装置进行推送，机需要简单的机构与较

7、低的成本，选择曲柄连杆机构防止空心菜堆积在割刀上。空心菜种植密度较高，所作为往复式切割器的传递机构，同时选用偏心轮代替以收获机单位时间内的收割量较大，加装拨禾轮可以曲柄，形成偏心轮连杆机构。避免菜秆堆积在切割器上；同时，加装拨禾轮能在很2切割装置的设计大程度上保证切割质量。2.1往复式切割器的结构1.3输送装置空心菜茎秆空心且韧性一般，用于切割空心菜的针对空心菜柔软易损伤的特性，采用具有一定倾往复式切割器与切割稻麦用的往复式切割器相比，其斜度的皮带将收割后的空心菜运输到收集箱。切割行程S、动刀片间距t和定刀片间距t0三者均相1.4行走装置差不大。在行业标准中，往

8、复式切割器的类型非常多，