基于履带底盘的宽幅可折叠油菜割晒机设计及试验

摘要

针对油菜机械化分段收获效率有待提升、专用底盘利用率不高的问题，结合我国联合收割机履带式动力底盘保有量大的优势，设计了一款基于履带底盘的宽幅可折叠油菜割晒机。采用模块化设计方法，开展油菜割晒机的整体设计。提出了“先旋转-再收缩”的宽幅割台折叠方案，实现宽幅可折叠割台与常规收割机底盘配套。基于动力学与运动学分析得到割台折叠位置参数与折叠液压缸负载之间的关系，确定割台旋转点为割台架上边框距离两割台对称面950 mm处，液压缸收缩行程为700 mm。分析确定了拨禾轮、割刀、输送装置的结构和工作参数。阐明割台架与液压折叠悬挂架的载荷和约束，开展了割台展开、折叠状态的静力学分析和拓扑优化结构设计，以应力应变最小为优化目标，经对比评估，采用割台架和悬挂架初始模型材料去除率分别为85%、80%的工程化方案试制样机并开展田间试验。田间试验结果表明：割晒机割台折叠顺畅、运行平稳，割晒后油菜平均铺放角为24.4°，铺放角度差为8.52°，各项指标均满足割晒机田间转移要求和作业质量标准。该研究可为收获机具折叠割台的结构设计优化提供参考。

关键词

农业机械化工程 / 油菜 / 割晒机 / 宽幅可折叠 / 拓扑优化 / 模块化设计

基金资助

国家重点研发计划项目（2021YFD1600502）; 湖北省农机装备补短板核心技术应用攻关项目（HBSNYT202216）; 财政部和农业农村部国家现代油菜产业技术体系项目（CARS-12）