振动挤压式荸荠收获机的设计与试验

摘要

针对旱收荸荠（Eleocharis dulcis）时人工劳动强度大、作业效率低和果土分离困难的问题，设计了一种振动挤压式荸荠收获机。通过对作业过程中荸荠土块的受力分析，确定了影响分离性能的关键参数为振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速，并根据已有经验初步确定关键参数取值范围。以振动板振幅、振动板振频和钉齿辊转速为影响因素，以土层破碎率为评价指标，利用Design-Expert 10.0设计CCD中心组合试验，通过RecurDyn-EDEM耦合进行仿真，确定当振动板振幅为33.04 mm、振动板振频6.63 Hz、钉齿辊转速336.72 r/min时，存在较优破碎效果，土层破碎率为93.58%。以振动板实际振幅32.41 mm、振频6.5 Hz，钉齿滚转速330 r/min进行田间验证试验，结果显示，实际土层破碎率93.54%、明荠率80.33%、损伤率28.08%，碎土效果好，与仿真结果拟合度高。试验结果表明，通过增强土层破碎效果进而提高果土分离程度，使得分离后的荸荠抛撒在表层，便于人工捡拾。

关键词

荸荠 / 收获机械 / 振动挤压破碎 / RecurDyn-EDEM耦合仿真