马铃薯收获机械化的研究

马铃薯收获机械化的研究

世界马铃薯生产概况在世界范围内，主要的甘薯生产商是中国、俄罗斯、波兰、乌克兰和印度。5国种植面积约占全世界的60%,产量约占全世界的50%左右。而中国作为世界马铃薯生产大国,其种植面积和总产量约为500万hm2、8000万t,分别占世界马铃薯种植面积的1/4和1/5,均居世界首位。中国的马铃薯产量十分巨大,而对马铃薯进行品质分级是进行大批量加工所必须要做的步骤,目前虽然有很多分级设备,但是大多数用在工业上,专门针对果蔬分级的几乎没有,而用在马铃薯收获机上进行联合收获的更是少之又少。4U-1400FD型马铃薯联合收获机能够一次完成马铃薯挖掘、分级、装袋等工序,收获过程耗用人工少,对薯块损伤较小,可达到对马铃薯收获的各种要求。1杏仁评分的一般类型有1.1通过设置筛面参数来选马铃薯这种分级的第1种基本原理是使马铃薯沿着具有不同尺寸大小网格、筛孔或缝隙的分选筛面来进行移动,并且震动网格、筛孔等从而分选出不同大小的马铃薯,同时使其分别落入不同的料箱内,进而实现了不同尺寸的马铃薯落入不同的接料箱中来达到分选的目的,筛面的形状可以是平面的或圆筒形的。第2种基本原理是辊轴式分级原理,4U-1400FD马铃薯联合收获机的分级系统就采用的此种分级方式。1.2弹响持续支撑重、点侧d这种分级装置是利用杠杆平衡原理进行分级的。杠杆的一端用不同的重量的弹簧秤压住,另一端装有承载马铃薯的料斗,在下端支撑导杆使其保持平衡。杠杆中间由铰链支撑点支撑。当放入料斗中的马铃薯重量超过平衡重时,杠杆会失去平衡自动倾斜,从而将马铃薯抛入相对应的收集器中。1.3电子光照马铃薯这种分选装置利用单片机、微型计算机等高科技设备使马铃薯通过电子发光术群,通过收集反馈的波长变化来对马铃薯进行分选。这种设备对马铃薯产生的机械损伤比较小,但是造价昂贵,目前应用在农业设备上很少。24u-1400fd模式联合收割机的分类原理2.14小马铃薯及不同时距离原理4U-1400FD型马铃薯联合收获机的分级方式采用辊式分级方式,按照辊轴中心距的大小变换可以将马铃薯筛分为3级及大、中、小马铃薯。其工作原理为分级部分由上下2层杆组成,并且安装在分机链板上,由链板带动着前行。上层杆在链板的带动下既可以水平移动也可以自转,相邻2个辊轴之间的距离间隙为C。下排辊轴在水平移动过程中处在不同的阶梯上时,与上层杆之间的距离不同,从而使上下辊轴之间的中心距a可变,由于中心距的不同,马铃薯则通过间隙落入相应的料箱中,从而实现马铃薯的大小分级。2.24辊轴转速n辊轴的确定辊轴之间间隙C的确定是根据马铃薯的大小尺寸来确定的,根据中国农业标准马铃薯等级规格(NY/T1066-2006)中规定大薯>300g、中薯100~300g、小薯<100g而大薯直径一般在8cm左右,大于8cm的属于大薯,小于8cm的属于小薯。辊轴的直径d辊是根据马铃薯的大小和辊轴之间的间距大小来确定的(见图1)。在此模型下可以假设马铃薯的外形为球形,其直径为d薯。如果当马铃薯的直径远远小于辊轴之间的间隙和中心距则马铃薯很轻易的落入料箱中,如果当马铃薯的直径小于辊轴之间的间隙时却大于中心距时,薯块则掉不下去。在摩擦力的作用下薯块被推向下一辊轴处,直到小于中心距时,薯块掉入落料箱中。把马铃薯和辊轴之间的接触点假想成一个平面,则马铃薯越过辊轴被运送到一个辊轴间隙之间需要满足式中α—斜面与水平面的夹角;β薯—马铃薯与辊轴之间的摩擦角(β薯可以由人工测出平均值)。由图可以看出:辊轴转速的确定是依据分级物沿工作面移动速度来确定。其中马铃薯的速度为:式中d辊—辊轴的直径;n辊—辊轴的转速;k—系数,考虑到薯块与辊轴之间有滑动,通过查表取k值为k=0.4~0.6。从此式中可以看到,因为辊轴直接和k值系数一定,假如n辊有一个相对较大的值,在离心力的作用下,薯块可能被抛离辊轴的表面,导致分级能力下降和薯块的破损。从图分析G=mg和惯性离心力J=mω2R在不脱离辊轴保证薯块滚动通过辊轴的条件为:G1≥J,G1=Gcosα,mgcosα≥mω2R,R=(d辊+d薯)/2。由上式可以得出:通过此公式可以比较轻松得出辊轴的最大转速,从而可以得出辊轴的速度。3采用链板式辊轴分级方法进行马铃薯分级4U-1400FD马铃薯联合收获机可以很好的减轻农民的劳动强度,同时对马铃薯产业的发展有着促进作用,尤其针对东北内蒙等地区的大块土地种植户,可以减小成本增加效益。采用链板式辊轴分级方法可以对马铃薯进行精准的分级,减小误差,可以精准的控制马铃薯的品质。通过上述公式的计算和实际的分级需要,