干湿两用花生摘果机

花生米脱皮机工作原理一、花生米脱皮机的基本构造花生米脱皮机这个小玩意啊，其实构造还挺有趣的呢。

它有一个进料口，就像小嘴巴一样，等着花生米进去。

里面有专门的装置，像是滚筒之类的。

这个滚筒表面啊，有着一些特殊的设计，可能是一些小小的凸起或者纹路呢。

还有就是在机器内部，有动力传输的部件，就像小手臂一样，把动力传递给需要工作的地方。

再有就是出料口啦，脱了皮的花生米就从这里出来，就像毕业的学生从学校大门走出去一样。

二、工作的动力来源一般来说啊，花生米脱皮机的动力来源有两种比较常见的。

一种是用电的，就像我们的小台灯一样，插上电就能工作。

电机带动机器内部的各个部件转动起来。

另外一种呢，可能是手摇的，这就比较有趣啦，就像我们小时候玩的那种手动小风扇一样。

我们用手摇动把手，然后通过一些齿轮之类的装置，把我们的力量转化成机器需要的动力，让它开始脱皮的工作。

三、脱皮的具体过程当花生米从进料口进去之后啊，就开始了它的“变身之旅”。

如果是那种有滚筒的脱皮机，滚筒开始转动，花生米就在滚筒里面翻滚起来。

滚筒表面的特殊设计就开始发挥作用啦。

比如说，那些小凸起会摩擦花生米的外皮，就像我们用手搓掉东西上的脏东西一样。

而且在机器里面，可能还有一些其他的装置，会辅助这个摩擦的过程，让外皮更快地脱落。

在这个过程中，机器还会有一些筛选的功能哦。

那些脱落的外皮会被分离开来，不会和花生米混在一起。

最后，脱了皮的花生米就从出料口欢快地跑出来啦，而外皮就被留在了机器里面专门收集外皮的地方。

四、影响脱皮效果的因素这里面的因素可不少呢。

花生米的大小就是一个很重要的因素。

如果花生米比较大，可能在脱皮的时候就比较容易，因为它和机器部件的接触面积比较大。

但是如果花生米比较小，就可能会有一些脱皮不完全的情况。

还有就是花生米的干燥程度。

如果花生米太湿了，外皮就不容易被搓掉，就像湿了的衣服很难脱下来一样。

另外呢，机器的转速也很关键。

转速太快了，可能会把花生米弄碎，转速太慢了，又会导致脱皮效率很低。

花生收获机的正确使用方法陈金霞;刘明国【摘要】花生收获作业作为花生全程机械化的重要环节之一日益受到重视,应用收获机械实现花生收获已被广大农户所接受.针对花生收获机在实际作业中经常出现的问题,从作业条件、安装调试、安全事项、维护保养方面介绍花生收获机的正确使用方法.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】2页(P70-71)【关键词】农业机械;收获机;花生;使用方法【作者】陈金霞;刘明国【作者单位】辽宁省农机质量监督管理站,沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】S225.7+3花生收获作业一般包括挖掘花生、分离泥土、铺条晾晒、捡拾摘果和清选分级等环节。

花生收获机是用于完成花生挖掘、抖土、铺放工序的机械，简式花生收获机只能完成挖掘作业。

现有的花生收获机械按照功能与完善程度，可分为花生挖掘犁、花生收获（挖掘）机、花生复收机和花生联合收获机。

1）花生挖掘犁与通用犁非常相似，以小四轮拖拉机或手扶拖拉机为配套动力，可完成花生的挖掘任务，但不能很好地实现花生与土壤的分离。

2）花生收获机能完成挖掘、抖土、铺放等前段收获任务，但需人工或者机械完成捡拾、运集、摘果任务。

3）花生复收机将花生收获、运输过程中遗留在土壤中的花生果从土壤中分离出来，并抛洒在地面上，然后由人工捡拾回收。

这个工序在花生挖掘、铺放及运走后进行，但由于机械收获损失率较低，所以机械复收的效益就显得较差。

目前花生复收机在我国已经停止研究和生产。

4）花生联合收获机可一次完成挖掘、分离泥土、输送、摘果、清选等项作业。

目前，我国大部分地区实行人工或机械的分段收获或联合收获。

分段收获法是指在花生挖掘、抖土、晾晒之后进行两段式的后一段作业，即利用花生联合收获机捡拾摘果。

按照农业行业标准《NY/T 502—2002花生收获机作业质量》的要求，花生收获机应在额定的工作速度，且土壤条件为沙壤土、土壤含水率在8%～15%、花生成熟的适宜条件下作业。

花生红衣脱除机设计目 录1 引言 (2)1．1 课题提出的背景 (2)1．2 花生红衣脱除机械的发展 (3)1．3 花生红衣脱除机械的研究应用现状 (9)1．3．1 目前花生红衣脱除机采用的脱皮原理 (9)1．3．2 新型脱皮技术 (11)1．3．3 花生红衣脱除机械的工艺研究 (11)1．3．4 花生红衣脱除机械存在的问题 (11)1．4 花生红衣脱除机械研究重点 (12)1．4．1 提高花生红衣脱除机械的通用性和适应性 (12)1．4．2 提高机械脱皮率。

降低破损率 (12)1．5 花生红衣脱除机械应用前景展望 (13)2．1 花生去皮机的结构 (14)2．2 工作原理 (15)3．1 设计前各项参数的确定 (17)3．2 V 带传动 (19)3.3 轴 (22)3.4 刮板结构 (23)3.5 半栅笼 (24)3.6 箱体 (25)3.7 壳仁分离装置 (25)3.8 机架 (25)3.9 附件 (26)参考文献 (29)1 引言1．1 课题提出的背景花生中富含脂肪和蛋白质，既是主要的食用植物油来源，而且又可提供丰富的植 物蛋白质。

利用花生或脱脂后的花生饼粕的蛋白粉，可直接用于焙烤食用，也可作为 肉制品、乳制口、糖果和煎炸食品的原料或添加剂。

以花生蛋白粉为原料或添加剂制 成的食品，既提高了蛋白质含量，又改善了其功能特性。

花生蛋白粉还可以通过高压 膨化制成蛋白肉。

花生是食用植物油工业的重要原料，利用花生油可制造人造奶油、 起酥油、色拉油、调和油等，也可用作工业原料。

花生除经简单加工就可食用外，经 深加工还可以制成营养丰富，色、香、味俱佳的各种食品和保健品。

花生加工副产品 花生壳和花生饼粕等可以综合利用，加工增值，提高经济效益。

花生在制取油脂、制取花生蛋白、生产花生仪器以及在花生贸易出口时，都需要 对花生进行预处理加工。

花生的预处理主要包括花生的剥皮和分级、破碎、轧胚和蒸 炒等。

花生在加工或作为出口商品时，需要进行剥皮加工。

２０２１年１０月甘　肃　农　业　大　学　学　报第５６卷第５期１５９～１６８ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＡＮＳＵＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ双月刊犇犗犐：１０．１３４３２／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｇｓａｕ．２０２１．０５．０２１基于自动对行的四垄八行花生条铺收获机设计与试验马宁，王东伟，尚书旗，何晓宁，胥南，郭鹏，赵泽龙，赵壮（青岛农业大学机电工程学院，山东青岛　２６６１０９）摘要：【目的】针对目前我国花生条铺收获机对不同种植模式和作业环境适应性差、收获效率低、收获效果欠佳等问题，设计了一种四垄八行花生条铺收获机．【方法】对收获机的整体结构、关键部位的设计思路及工作原理进行了分析．该收获机关键装置包括：挖掘装置、夹持输送装置、自动对行装置、机架折叠装置等，并对影响收获性能指标的主要因素进行试验分析与参数优化．【结果】该收获机能够一次性完成四垄八行花生收获作业，当前进方向发生偏离时可实现自动对行，具有机架折叠功能．优化得到最优参数组合，当机具前进速度１．３６ｍ／ｓ，夹持链轮转速３００ｒ／ｍｉｎ，挖掘深度１４６ｍｍ时，埋果率１．０６％，带土率１０．３１％，作业效率１．３９ｈｍ２／ｈ．【结论】田间试验表明，该机具作业性能良好，各项性能指标均优于相关设计要求和技术标准．关键词：花生；条铺收获机；四垄八行；自动对行；折叠中图分类号：Ｓ２２５文献标志码：Ａ开放科学（资源服务）标识码（犗犛犐犇）：文章编号：１００３ ４３１５（２０２１）０５ ０１５９ １０第一作者：马宁，硕士研究生．Ｅ ｍａｉｌ：９５７４３１７３５＠ｑｑ．ｃｏｍ通信作者：王东伟，教授，博士，主要从事根茎类作物智能农机装备研究．Ｅ ｍａｉｌ：ｗ８８０３０６６１＠１６３．ｃｏｍ基金项目：国家重点研发计划项目（２０１６ＹＦＤ０７０２１０３）；山东省重大科技创新工程项目（２０１８ＣＸＣ０２１９）；山东省农机装备研发创新计划项目（２０１８ＹＦ００８）．收稿日期：２０２１ ０１ ２７；修回日期：２０２１ ０３ ３０犇犲狊犻犵狀犪狀犱狋犲狊狋犻狀犵狅犳狆犲犪狀狌狋狊狋狉犻狆 犾犪狔犻狀犵犺犪狉狏犲狊狋犲狉狅犳犳狅狌狉狉犻犱犵犲狊犪狀犱犲犻犵犺狋狉狅狑狊犫犪狊犲犱狅狀犪狌狋狅犿犪狋犻犮犪犾犻犵狀犿犲狀狋ＭＡＮｉｎｇ，ＷＡＮＧＤｏｎｇｗｅｉ，ＳＨＡＮＧＳｈｕｑｉ，ＨＥＸｉａｏｎｉｎｇ，ＸＵＮａｎ，ＧＵＯＰｅｎｇ，ＺＨＡＯＺｅｌｏｎｇ，ＺＨＡＯＺｈｕａｎｇ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＱｉｎｇｄａｏＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ２６６１０９，Ｃｈｉｎａ）犃犫狊狋狉犪犮狋：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ】Ｄｕｅｔｏｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｕｓｅｄｐｅａｎｕｔｈａｒｖｅｓｔｅｒｓｉｎＣｈｉｎａ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｐｏｏｒａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｎｔｉｎｇｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅｌｏｗｈａｒｖｅｓｔｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ａｎｄｔｈｅｐｏｏｒｈａｒｖｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ａｐｅａｎｕｔｓｔｒｉｐ ｌａｙｉｎｇｈａｒｖｅｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｏｆｆｏｕｒｒｉｄｇｅｓａｎｄｅｉｇｈｔｒｏｗｓｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．【Ｍｅｔｈｏｄ】Ｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｄｅｓｉｇｎｓｃｈｅｍｅｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｔｈｅｋｅｙｄｅｖｉｃｅｓｉｎｃｌｕｄｅｄｅｘｃａｖａｔｉｏｎｄｅ ｖｉｃｅ，ｃｌａｍｐｉｎｇａｎｄｃｏｎｖｅｙｉｎｇｄｅｖｉｃｅ，ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｉｇｎｍｅｎｔｄｅｖｉｃｅ，ｒａｃｋｆｏｌｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅ，ｅｔｃ．Ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｈａｒｖｅｓｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｗｅｒｅａｌｓｏａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ．【Ｒｅｓｕｌｔ】Ｔｈｅｈａｒｖｅｓｔｅｒｃｏｕｌｄｆｉｎｉｓｈｐｅａｎｕｔｈａｒｖｅｓｔｆｏｒｆｏｕｒ ｒｉｄｇｅａｎｄｅｉｇｈｔ ｒｏｗｓｔｒｉｐａｔｏｎｅｔｉｍｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｈａｒｖｅｓｔｅｒｈａｄｆｒａｍｅ ｆｏｌｄｉｎｇａｎｄａｕｔｏｍａｔｉｃ ａｌｉｇｎｍｅｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｓｗｈｅｎｔｈｅｆｏｒｗａｒｄｄｉｒｅｃｔｉｏｎｄｅｖｉａｔｅｓ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗａｓａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｔｈｅｆｏｒｗａｒｄｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆ１．３６ｍ／ｓ，ｔｈｅｃｌａｍｐｉｎｇｓｐｒｏｃｋｅｔｓｐｅｅｄｏｆ３００ｒ／ｍｉｎ，甘肃农业大学学报２０２１年ａｎｄｔｈｅｅｘｃａｖａｔｉｏｎｄｅｐｔｈｏｆ１４６ｍｍ．Ｗｉｔｈｓｕｃｈｐａｒａｍｅｔｅｒｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅｈａｒｖｅｓｔｅｒｈａｄａｒａｔｅｏｆｐｅａｎｕｔｂｕｒｉｅｄｉｎｓｏｉｌｏｆ１．０６％，ａｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｓｏｉｌｒａｔｅｏｆ１０．３１％，ａｎｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆ１．３９ｈｍ２／ｈ．【Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ】Ｆｉｅｌｄｔｅｓｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｗｏｒｋｅｄｗｅｌｌａｎｄｈａｄｈｉｇｈｅｒｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｎｄｅｘｔｈａｎｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｔａｎｄａｒｄｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊：ｐｅａｎｕｔ；ｓｔｒｉｐｌａｙｈａｒｖｅｓｔｅｒ；ｆｏｕｒｒｉｄｇｅｓａｎｄｅｉｇｈｔｒｏｗｓ；ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｉｇｎｍｅｎｔ；ｆｏｌｄ 花生作为世界范围内广泛种植的经济作物和油料作物，是国家重点扶持发展且极具竞争力的出口创汇农产品［１］．近年来花生种植面积稳步增长，主要集中在河南、山东、河北以及安徽等地区［２］．根据国家统计局数据显示，２０１９年我国花生种植面积达４６３．３４８万ｈｍ２，花生总产量达１７５１．９６万ｔ［３］，均居世界前列．然而，目前我国花生收获机械化水平发展缓慢，仅为４４．７６％［４ ５］，部分花生主产区仍以简单的小型挖掘收获机辅助人工收获为主，严重制约了花生生产机械化水平的提升．欧美等发达国家对花生收获机械的研究起步较早，尤其是美国在两段式收获方面的技术和装备一直处于世界领先地位．目前主要有ＫＭＣ、ＡＭＡ ＤＡＳ、ＦＥＲＧＵＳＯＮ、ＣＯＬＯＭＢＯ、ＰＥＡＲＭＡＮ等公司生产的２～８行铲链式和铲夹式花生起收机，机械化程度高，性能可靠［６］．但美国花生主要以蔓生型为主，与我国直立型花生收获存在较大差异，因此美国收获机不适用于我国花生收获实际需要．近年来，为推进我国花生收获机械化发展进程，相关领域的专家学者和科研单位陆续开展了系列研究．目前应用于我国花生两段式收获方式的机型主要包括４Ｈ １５００型花生挖掘收获机、４Ｈ ８００型花生挖掘收获机［７］、４ＨＣＤＳ １００型挖掘收获机［８］、振动式铺放型花生挖掘收获机［９］等，通过挖掘铲与振动筛或升运链相结合的方式，对花生进行挖掘、输送、去土、铺放，在一定程度上实现了花生收获的机械化作业，代替人工收获，降低了劳动强度．虽然多种类型的花生起收机得到了相应的推广应用，但大多为小型机械［１０］，收获效率低，对各花生主产区的垄距、垄宽、行距等不同种植模式和作业环境适应性差，收获效果欠佳．我国对宽幅高效、性能可靠、具有自动对行功能的多垄多行花生条铺收获装备的研究匮乏．围绕我国花生种植模式，结合农机农艺相融合的要求，设计四垄八行花生条铺收获机，当机具前进方向与花生垄发生偏离时能够实现自动对行，具有机架折叠功能，以期一次性完成四垄八行花生挖掘拔取、夹持输送、梳刷去土、有序条铺收获作业，以期提高花生收获效率，降低埋果率和带土率，为多垄多行花生条铺收获装备的研究提供参考．１　整体方案设计１．１　结构组成四垄八行花生条铺收获机主要由挖掘装置、夹持输送装置、去土装置、有序条铺装置及折叠装置、自动对行装置等组成，其结构设计如图１所示．１．２　工作原理整机配套７０ｋＷ拖拉机，采用后悬挂的方式进 １：悬挂架；２．变速箱；３：机架；４：折叠装置；５：传动装置；６：液压缸；７：挖掘装置；８：位移传感器；９：夹持链；１０：夹持输送架：１１：有序条铺装置；１２：去土装置；１３：仿形轮；１４：控制装置；１５：超声波传感器；１６：限深装置．１：Ｈｅａｄｓｔｏｃｋ；２：Ｇｅａｒｂｏｘ；３：Ｆｒａｍｅ；４：Ｆｏｌｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅ；５：Ｇｅａｒ ｉｎｇ；６：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ；７：Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ；８：Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；９：Ｃｌａｍｐｉｎｇｃｈａｉｎ；１０：Ｆｒａｍｅｏｆｃｌａｍｐｉｎｇａｎｄｃｏｎｖｅ ｙｉｎｇ；１１：Ｏｒｄｅｒｅｄｓｔｒｉｐｌａｙｉｎｇｄｅｖｉｃｅ；１２：Ｒｅｍｏｖｉｎｇ ｓｏｉｌｄｅｖｉｃｅ；１３：Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇｗｈｅｅｌ；１４：Ｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅ；１５：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｅｎｓｏｒ；１６：Ｄｅｐｔｈｌｉｍｉｔｉｎｇｄｅｖｉｃｅ．图１　四垄八行花生条铺收获机结构Ｆｉｇｕｒｅ１　Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｐｅａｎｕｔｈａｒｖｅｓｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｏｆｆｏｕｒｒｉｄｇｅｓａｎｄｅｉｇｈｔｒｏｗｓ０６１第５期马宁等：基于自动对行的四垄八行花生条铺收获机设计与试验行作业．拖拉机后动力输出轴与收获机变速箱连接，动力由传动装置进行传递，通过万向节带动齿轮组工作；动力由齿轮组传递到链轮进而带动夹持链运转．田间作业开始前，控制装置调节液压缸活塞杆，通过折叠装置使两侧机架向下翻转展开．作业过程中，若前进方向发生偏离，通过自动对行装置偏离探测机构感知反馈，控制装置调节夹持输送架横向移动，使夹持输送架前端的挖掘铲与花生垄对齐，实现自动对行．挖掘铲将花生植株从土壤中挖出，夹持链同时进行夹持拔取，使其进入夹持输送装置并输送至机具尾部；在输送过程中去土杆以梳刷方式将粘附在根系及荚果上的土壤去除；花生植株在条铺引导板的作用下以条状按同一方向整齐有序铺放于田间．２　关键部件的设计与分析２．１　挖掘装置挖掘铲作为挖掘装置的重要组成部分，应具有良好的入土性能［１１］，能够松碎土壤，将花生植株完全挖出，不损伤花生荚果；还需对作物施加一个向上托起的力，使其能够顺利进入夹持输送环节［１２］．在四垄八行花生挖掘作业过程中，挖掘铲两侧翻起的土壤易造成壅土堵塞；对行调节过程中，挖掘铲在土下随夹持输送架左右横向移动，受到土壤阻力较大且易缠绕杂草．针对上述问题，设计对置式平面双铲，采用前后交错排列的方式，能有效避免壅土堵塞与缠绕杂草，减小挖掘阻力．挖掘装置结构如图２所示．１：连接杆；２：铲柄；３：挖掘铲．１：Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄ；２：Ｓｈｏｖｅｌｓｈａｆｔ；３．Ｄｉｇｇｉｎｇｓｈｏｖｅｌ．图２　挖掘装置结构图Ｆｉｇｕｒｅ２　Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｅｘｃａｖａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ 挖掘铲的入土角和铲刃顶角是影响挖掘铲阻力大小及挖掘效果的主要因素．挖掘铲在工作过程中土壤和铲面受力分析如图３～４所示． １：土壤；２：铲面；１：Ｓｏｉｌ；２：Ｓｈｏｖｅｌｓｕｒｆａｃｅ．图３　土壤受力分析Ｆｉｇｕｒｅ３　Ｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｏｉｌ图４　铲面受力分析Ｆｉｇｕｒｅ４　Ｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｈｏｖｅｌｓｕｒｆａｃｅ 由土壤和铲面受力分析可知，挖掘铲在作业过程中受力情况满足：犉＝犌犣＋犆狊１＋犅犣（ｓｉｎβ＋μ２ｃｏｓβ）＋犆犪犃１犣（ｓｉｎθ＋μ１ｃｏｓθ）（１）式中：犉为挖掘铲在工作中受到的牵引力（Ｎ）；犌为铲面上方土壤所受的重力（Ｎ）；犣为常数；犆为土壤内凝聚力因数（Ｎ／ｍ２）；狊１为土壤剪切面积（ｍ２）；犅为土壤沿挖掘铲面运动的加速力（Ｎ）；β为前失效倾角（°）；θ为挖掘铲的入土角（°）；μ１为土壤与挖掘铲之间的摩擦因数；μ２为土壤与土壤之间的摩擦因数；犆犪为土壤的附着力因数（Ｎ／ｍ２）；犃１为铲面面积（ｍ２）．图３～４中：犳１＝μ１犖１（２）犳２＝μ２犖２（３）式中：犖１为挖掘铲的法向载荷（Ｎ）；犖２为前失效面的法向载荷（Ｎ）；犞犿为机具前进速度（ｍ／ｓ）．根据铲面受力情况，为使挖掘铲铲起的土壤向后运动，建立关于入土角的受力平衡方程：犉ｃｏｓθ－犜－犌ｓｉｎθ＝０（４）犚－犌ｃｏｓθ－犉ｓｉｎθ＝０（５）１６１甘肃农业大学学报２０２１年犜＝犚μ１（６）式中：犉为挖掘铲在工作中受到的牵引力（Ｎ）；犚为土壤对铲的作用力（Ｎ）；犜为铲面所受的摩擦力（Ｎ）；犌为铲面上方土壤所受的重力（Ｎ）；θ为挖掘铲的入土角（°）；μ１＝ｔａｎφ，φ为铲面与接触物的摩擦角（°）．化简可得犉≥犌ｔａｎ（θ＋φ）（７）由以上关系可知：铲面受到的力与入土角的大小呈正相关关系；挖掘铲受到的牵引阻力与入土角的关系为：当０°＜θ＜１５°时牵引阻力随入土角的增大逐渐上升；当１５°＜θ＜２５°时牵引阻力随入土角的增大上升缓慢；当θ＜２５°时牵引阻力随入土角的增大急剧上升．因此，挖掘铲的入土角应取１５°～２５°为宜，取入土角为２０°．挖掘铲切割性能主要取决于铲刃顶角［１３］．铲刃顶角过大时，铲刃易被根系缠结造成堵塞；铲刃顶角过小时，铲刃不易切断根蔓而发生滑脱，铲刃的滑切受力分析如图５所示．图５　铲刃滑切受力分析Ｆｉｇｕｒｅ５　Ｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｄｇｅｏｆｓｈｏｖｅｌｓｌｉｄｉｎｇｃｕｔｔｉｎｇ为保证挖掘铲具有良好滑切性能，使土壤及花生根系顺利经过铲面，铲刃顶角的设计应满足：犕＝犘ｃｏｓγ（８）犈＝犘ｓｉｎγ（９）犖＝犈ｔａｎφ（１０）产生滑切的条件是：犕＞犖，即犘ｃｏｓγ＞犘ｓｉｎγｔａｎφ（１１）经化简得：γ＜９０°－φ（１２）式中：γ为铲刃顶角（°）；犘为挖掘铲所受阻力（Ｎ）；犕为挖掘铲所受阻力的分力（Ｎ）；犖为滑移摩擦力（Ｎ）；犈为铲刃对接触物的作用力（Ｎ）．在适宜的角度区间内变化时，γ越小，滑切性能越好，但γ减小会增加挖掘铲长度，使整机的纵向尺寸增大，不利于整机的提升和行走［１３］，因此γ不宜过小．土壤与钢的摩擦系数ｔａｎφ一般为０．４～０．８，γ取４８°左右为宜．２．２　夹持输送装置夹持输送是花生收获作业过程中的重要环节．夹持输送装置主要由夹持链轮、夹持链、张紧链轮、张紧杆、夹持输送架组成．挖掘出土的花生植株经夹持链夹持拔起后被输送至机具尾部，夹持输送装置结构如图６所示． １：夹持链轮；２：夹持链；３：张紧链轮；４：张紧杆；５：夹持输送架．１：Ｃｌａｍｐｉｎｇｓｐｒｏｃｋｅｔ；２：Ｃｌａｍｐｉｎｇｃｈａｉｎ；３：Ｔｉｇｈｔｅｎｅｒｓｐｒｏｃｋ ｅｔ；４：Ｎｕｔｔｅｄｒｏｄ；５：Ｆｒａｍｅｏｆｃｌａｍｐｉｎｇａｎｄｃｏｎｖｅｙｉｎｇ．图６　夹持输送装置结构Ｆｉｇｕｒｅ６　Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｃｌａｍｐｉｎｇｃｏｎｖｅｙｉｎｇｄｅｖｉｃｅ 夹持输送速度是保证装置正常运行的关键参数．收获机采用挖拔夹持组合方式，要求花生挖掘、夹持拔取几乎同步进行；若夹持输送速度过低，将导致花生植株在被夹持前出现倒伏，不利于后续夹持输送；若夹持输送速度过快，将造成先拔后挖，导致秧蔓断裂，埋果率、带土率升高，影响收获效果［１４］．因此，夹持输送速度与机具前进速度在水平矢量上应相等，才能保证夹持输送顺利进行．夹持输送速度和机具前进速度示意如图７所示．图７　夹持输送装置速度示意图Ｆｉｇｕｒｅ７　Ｓｐｅｅｄｏｆｔｈｅｃｌａｍｐｉｎｇｃｏｎｖｅｙｉｎｇｄｅｖｉｃｅ２６１第５期马宁等：基于自动对行的四垄八行花生条铺收获机设计与试验犞犼ｃｏｓα＝犞犿（１３）犞犼＝犞犿ｃｏｓα（１４）式中：犞犿为机具前进速度（ｍ／ｓ）；犞犼为夹持链输送速度（ｍ／ｓ）；α为夹持链与机器前进方向速度的夹角（°）；对夹持输送速度进行分解，如图８所示．图８　夹持输送速度分解图Ｆｉｇｕｒｅ８　Ｖｅｌｏｃｉｔｙｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｃｌａｍｐｉｎｇｃｏｎｖｅｙｉｎｇ由速度分解图可知：犞→ 犻＝犞→ 犿＋犞→ 犼（１５）犞犻＝犞犿２＋犞犼２＋２犞犿犞犼ｃｏｓ槡α（１６）犪犫＝犞犼ｓｉｎ（ω－α）＝犞犿ｓｉｎω（１７） 则：犞犼犞犿＝ｓｉｎωｓｉｎ（ω－α）＝犓（１８）当犓＜１即犞犼＜犞犿，角ω＞π－时，绝对速度犞犻和花生植株角度会产生相对倾斜，不利于夹持输送装置的正常运行；当犓＞１即犞犼＞犞犿，角ω＜π—时，绝对速度犞犻的方向与夹持链运动方向一致并与水平方向形成夹角．根据田间经验并结合机器前进速度、变速箱传动关系，通过查阅相关资料确定夹角为１０°～２０°，当α＝２０°，犓＝１．４７～１．８９可达到最佳工作状态．２．３　折叠装置折叠装置主要分为４组，每组由两个圆头条形连杆，４个圆角弧边固定座组成．两个连杆的一端与液压缸缸头的耳环相连，当液压缸活塞杆回缩时，拉动连杆，从而带动两侧机架翻起完成折叠．折叠装置结构如图９所示．作为大型宽幅机具，折叠装置能够使其完成翻转折叠，在未工作状态下减小整机所占空间，有效解决宽幅机具运输和田间转弯不便的难题．２．４　自动对行装置我国各花生主产区种植模式和农艺要求存在差１：机架横梁；２：固定座；３：液压缸；４：活塞杆；５：液压缸耳环；６：圆头条形连杆；７：圆角弧边固定座．１：Ｆｒａｍｅｂｅａｍ；２：Ｆｉｘｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；３：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ；４；Ｐｉｓ ｔｏｎｒｏｄ；５．Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒｒｉｎｇ；６．Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄｏｆｒｏｕｎｄｈｅａｄｓｔｒｉｐ；７．Ｆｉｘｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｏｆｃｉｒｃｕｌａｒｅｄｇｅ．图９　折叠装置结构图Ｆｉｇｕｒｅ９　Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｏｌｄｉｎｇｄｅｖｉｃｅ异，垄距、垄宽、行距不一致导致机具在收获过程中前进方向与花生垄发生偏离，挖掘铲出现漏挖、少挖、伤果现象．驾驶员为使机具对行作业，致使劳动强度和难度加大，且对行作业的准确性易受人为因素影响，降低收获效率，增加收获损失［１５］．针对上述问题，综合采用机 电 液一体化控制技术，设计了一种自动对行装置，包括偏离探测机构、夹持输送架横向移动机构、液压控制系统．偏离探测机构通过感知垄沟位置偏移的方式，对机具在收获作业过程中是否准确对行进行实时探测，适用于花生、马铃薯等生长于地下的作物自动对行收获．偏离探测机构如图１０所示．１：机架；２：夹持输送架；３：超声波传感器；４：滑块；５：滑轨；６：滑动套筒；７：仿形轮连接杆；８：仿形轮．１：Ｆｒａｍｅ；２：Ｆｒａｍｅｏｆｃｌａｍｐｉｎｇａｎｄｃｏｎｖｅｙｉｎｇ；３：Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓｅｎｓｏｒ；４：Ｓｌｉｄｉｎｇｂｌｏｃｋ；５：Ｓｌｉｄｅｒａｉｌ；６：Ｓｌｉｄｉｎｇｓｌｅｅｖｅ；７：Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇｗｈｅｅｌｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｒｏｄ；８：Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇｗｈｅｅｌ．图１０　偏离探测机构示意图Ｆｉｇｕｒｅ１０　Ｄｉａｇｒａｍｏｆｄｅｖｉａｔｉｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ３６１甘肃农业大学学报２０２１年机具在田间作业时，仿形轮沿垄沟行走，若仿形轮偏离垄沟，则连接杆在滑动套筒内相应向上滑动，安装在滑动套筒顶端的超声波传感器探测到仿形轮连接杆顶端与其距离变小，说明此时前进方向发生偏离．根据时间差测距法，通过超声波传感器发射声波的传导速度与返回时间测算出距离，公式如下：狊＝狋狏（１９）式中：狊为超声波通过的距离（ｍｍ）；狋为超声波返回所用时间（ｍｉｎ）；狏为超声波移动速度（ｍ／ｓ）．通过使谐振频率与谐振阻抗保持一致，确保探测时间差的准确性，公式如下：犳犿＝１２π犔１犆槡１（２０）犳狀＝１２π犔１（犆０犆１犆０＋犆１槡）（２１）式中：犳犿为谐振频率（Ｈｚ）；犳狀为阻抗频率（Ｈｚ）；犔１为等效电感（Ｈ）；犆０为静态电容（Ｆ）；犆１为等效电容（Ｆ）．当无机械损耗时：犳犿＝犳狀．当有机械损耗时：犳犿＜犳狀．为保证机具自动对行顺利完成，设计夹持输送架横向移动机构．夹持输送架通过两组滑动套筒、圆柱滑轨设置于机架下方，与机架相连，可在液压缸作用下实现左右横向移动，完成自动对行．机架横向移动机构如图１１所示．１：机架；２：滑动套筒；３：圆柱滑轨；４：位移传感器；５：液压缸；６：活塞杆；７：夹持输送架．１：Ｆｒａｍｅ；２：Ｓｌｉｄｉｎｇｓｌｅｅｖｅ；３：Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｓｌｉｄｅｒａｉｌ；４：Ｄｉｓｐｌａｃｅ ｍｅｎｔｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；５：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ；６：Ｐｉｓｔｏｎｒｏｄ；７：Ｆｒａｍｅｏｆｃｌａｍｐｉｎｇａｎｄｃｏｎｖｅｙｉｎｇ．图１１　机架横向移动机构示意图Ｆｉｇｕｒｅ１１　Ｄｉａｇｒａｍｏｆｆｒａｍｅｌａｔｅｒａｌｍｏｖｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ自动对行液压控制系统主要包括油箱、单向定量液压泵、电磁换向阀、流量阀、液压缸、位移传感器．自动对行装置工作时，控制器将偏离探测机构发出的信号，由比例放大器进行功率放大后传递给电磁换向阀，电磁阀按比例移动阀芯的位置，即可控制液流的流量并改变其方向，进而控制液压缸活塞杆的伸缩，使夹持输送架在横向移动机构的作用下左右移动，完成自动对行．液压控制系统原理如图１２所示． １：油箱；２：液压泵；３：电磁换向阀；４：流量阀；５：位移传感器；６：液压缸．１：Ｆｕｅｌｔａｎｋ；２：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｕｍｐ；３：Ｍａｇｅｎｅｔｉｃｅｘｃｈａｎｇｅｖａｌｖｅ；４：Ｆｌｏｗｖａｌｖｅ；５：Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；６：Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒ．图１２　液压控制系统原理图Ｆｉｇｕｒｅ１２　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ自动对行和两侧机架折叠均依靠液压缸完成，对液压缸主要规格尺寸进行设计．本设计采用工程常用的近似计算方法，即按最大负载力犉Ｌｍａｘ确定液压缸的规格尺寸［１６］．负载力由摩擦力犉ｆ、惯性力犉ａ和外作用负载犉ｅ组成，无弹性负载，需满足：犉犔ｍａｘ＝犉犳＋犉犪＋犉犲（２２）犉犳＝犳犕狋犵（２３）犉犪＝犕狋犪ｍａｘ（２４）犪ｍａｘ＝犞狀２π犳－３犱犫（２５）式中：犕狋为运动部件总质量（ｋｇ）；犵为重力加速度，取犵＝９．８ｍ／ｓ２；犪ｍａｘ为最大纠偏加速度（ｍ／ｓ２）；犞狀为纠偏速度，取犞狀＝８．３×１０－２ｍ／ｓ；犳－３犱犫为常数，犳－３犱犫＝３；犳为摩擦因数，取犳＝０．０８．４６１第５期马宁等：基于自动对行的四垄八行花生条铺收获机设计与试验按负载最佳匹配原则，取负载压力狆 ＝２ 狆狊．所以，液压缸有效面积犃狆为（取犱／犇＝０．５）．犃狆＝犉犔犘犔＝３犉犔２犘狊（２６）犃狆＝π４（犇２－犱２）（２７）式中：犇为液压缸活塞直径（ｍ）；犱为活塞杆直径（ｍ）．经计算，得：犱＝４犃狆３槡π＝０．０２７９（２８）按ＧＢ／Ｔ２３４８ １９９３《液压缸缸内径和活塞杆直径系列》圆整为犱＝０．０２８，犿＝２８ｍｍ，犇＝５５ｍｍ．结合横向移动机构及折叠装置设计尺寸和安装位置，液压缸主要结构参数见表１．表１　液压缸结构参数Ｔａｂｌｅ１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｈｙｄｒａｕｌｉｃｃｙｌｉｎｄｅｒｍｍ名称Ｔｉｔｌｅ活塞杆直径Ｐｉｓｔｏｎｒｏｄｄｉａ缸内径Ｃｙｌｉｎｄｅｒｉｎｎｅｒｄｉａ缸外径Ｏｕｔｅｒｄｉａｏｆｃｙｌｉｎｄｅｒ行程Ｓｔｒｏｋｅ对行油缸Ｃｏｎｔｒａ ｌｉｎｅｃｙｌｉｎｄｅｒ２８５５６０４００折叠油缸Ｆｏｌｄｉｎｇｃｙｌｉｎｄｅｒ２３４５６０１７０３　田间性能试验３．１　试验条件选取山东省青岛市平度市店子镇花生试验田进行样机田间试验，如图１３所示．花生品种为鲁花１１号，株型紧凑、结构整齐，种植土壤为壤土，种植模式为单垄双行，垄距８００～８５０ｍｍ，垄宽５５０～６００ｍｍ，行距２５０～３００ｍｍ，株高３００～３８０ｍｍ，株距８０～１００ｍｍ．３．２　试验方案设计试验选取５个收获试验区进行重复试验，每组试验选择４垄、长为２０ｍ的区域，试验结果取平均值［１７］．选择机具前进速度、夹持链轮转速、挖掘深度作为试验因素，选取埋果率、带土率作为试验指标，参照《ＮＹ／Ｔ２２０４ ２０１２花生收获机械质量评价技图１３　样机田间试验Ｆｉｇｕｒｅ１３　Ｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｐｒｏｔｏｔｙｐｅ术规范》，各试验指标定义如下：埋果率：收集试验区内埋在土层下的荚果称其质量；收集掉落在土层表面的荚果称其质量；将花生植株上的花生荚果摘下称其质量．按式（２９）计算埋果率，并求出５次重复试验的平均值．犛犕（％）＝犠犕犠犙×１００％（２９）式中：犛犕为埋果率，（％）；犠犕为埋在土层中的荚果质量，（ｇ）；犠犙为收获区试验区荚果总质量，（ｇ）；带土率：收集试验区内的花生植株（尽量保证粘附的土壤与其他杂质不掉落），称其总质量；将粘附在花生植株上的土壤进行清理收集，称其质量；按式（３０）计算带土率，并求出５次重复试验的平均值．犛犜（％）＝犠犜犠犙犣×１００％（３０）式中：犛犕为带土率，（％）；犠犜为花生植株带土质量，（ｇ）；犠犙犣为花生植株清理土壤前总质量，（ｇ）．采用三因素三水平二次旋转正交组合设计试验，试验因素与水平编码如表２所示［１８］．３．３　试验结果分析根据Ｂｏｘ Ｂｅｈｎｋｅｎ中心组合设计三因素三水平试验，试验方案与结果如表３所示［１９］．根据表３中的试验结果，通过Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｘｐｅｒｔ１０．０．４软件进行多元回归拟合分析，建立二次多项式响应面回归模型，并对回归模型进行显著性检验与方差分析，如表４所示．５６１甘肃农业大学学报２０２１年表２　试验因素与水平Ｔａｂｌｅ２　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓａｎｄｌｅｖｅｌｓ水平Ｌｅｖｅｌｓ犡１机具前进速度／（ｍ·ｓ－１）Ａｄｖａｎｃｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙ犡２夹持链轮转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）Ｓｐｅｅｄｏｆｃｌａｍｐｉｎｇｓｐｒｏｃｋｅｔ犡３挖掘深度Ｅｘｃａｖａｔｉｏｎｄｅｐｔｈ／ｍｍ－１１．２７２１０１３８０１．４４２８０１４６１１．６１３５０１５４ 犢１＝１．１９＋０．２０犡１＋０．３１犡２＋０．１６犡３－０．１４犡１犡２＋０．１３犡１犡３＋０．０９５犡２犡３＋０．５７犡１２＋０．３２犡２２＋０．９１犡３２（３１） 犢２＝１０．４９＋０．２８犡１＋０．２０犡２＋０．３５犡３－０．２１犡１犡２＋０．２６犡１犡３－０．２５犡２犡３＋犡１２＋１．４５犡２２＋１．１３犡３２（３２）其中犡１为机具前进速度；犡２为夹持链轮转速；犡３为挖掘深度；犢１为埋果率；犢２为带土率．由表４分析可知，埋果率犢１和带土率犢２响应面回归模型的犘值均小于０．０００１，表明两回归模型极显著（犘＜０．０１）；失拟项犘值均大于０．０５，表明失拟项不显著，模型拟合度高；决定系数犚２的值分别为０．９９３２、０．９９０２，均大于９９％，表明两个回归模型能够解释９９％的响应值变化．因此，两模型可以用来优化收获机相关参数．各试验因素犘值的大小可以反映其对指标的影响程度．在埋果率回归模型中，犡１、犡２、犡３、犡１２、犡２２、犡３２（犘＜０．０１）６个回归项对模型影响极显著，犡１犡２、犡１犡３、犡２犡３（犘＜０．０５）对模型影响显著；带土率回归模型中，犡１、犡３、犡２２、犡３２（犘＜０．０１）对模型影响极显著；犡２、犡１犡２、犡１犡３、犡２犡３、犡１２（犘＜０．０５）对模型影响显著．根据响应面回归模型分析结果，应用Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｘｐｅｒｔ１０．０．４软件绘制响应曲面图；机具前进速度、夹持链轮转速、挖掘深度对埋果率、带土率的响应面分析如图１４～１５所示．表３　试验方案与试验结果Ｔａｂｌｅ３　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐｒｏｊｅｃｔａｎｄｒｅｓｕｌｔｓ序号Ｎｏ．犡１机具前进速度／（ｍ·ｓ－１）Ａｄｖａｎｃｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙ犡２夹持链轮转速／（ｒ·ｍｉｎ－１）Ｓｐｅｅｄｏｆｃｌａｍｐｉｎｇｓｐｒｏｃｋｅｔ犡３挖掘深度／ｍｍＥｘｃａｖａｔｉｏｎｄｅｐｔｈ犢１埋果率／％Ｉｎｔｅｒｇｒｏｕｎｄｐｅａｎｕｔｒａｔｅ犢２带土率／％Ｓｏｉｌｃａｒｒｙｉｎｇｒａｔｅ１－１－１０１．４１１１．５９２１－１０２．１６１２．４６３－１１０２．２７１２．３８４１１０２．４８１２．４１５－１０－１２．３６１１．５５６１０－１２．４２１１．６９７－１０１２．４６１１．５８８１０１３．０４１２．７４９０－１－１１．９４１２．１９１００１－１２．４１１３．１１１１０－１１２．０３１３．５４１２０１１２．８８１３．４７１３０００１．１９１０．６６１４０００１．２４１０．５３１５０００１．０５１０．３１１６０００１．２５１０．６３１７０００１．２１１０．３２６６１第５期马宁等：基于自动对行的四垄八行花生条铺收获机设计与试验表４　回归方程方差分析Ｔａｂｌｅ４　ＲｅｇｒｅｓｓｉｏｎｅｑｕａｔｉｏｎｏｆＶａｒｉａｎｃｅａｎａｌｙｓｉｓ来源Ｓｏｕｒｃｅ埋果率／％Ｉｎｔｅｒｇｒｏｕｎｄｐｅａｎｕｔｒａｔｅ平方和Ｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅｓ自由度Ｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ犉值犉ｖａｌｕｅ显著水平ＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｖｅｌＰ带土率／％Ｓｏｉｌｃａｒｒｉｎｇｒａｔｅ平方和Ｓｕｍｏｆｓｑｕａｒｅｓ自由度Ｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ犉值犉ｖａｌｕｅ显著水平ＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｅｖｅｌＰ模型Ｍｏｄｅｌ６．５０９１１３．５２＜０．０００１１８．３７９７８．２８＜０．０００１犡１０．３２１５０．３００．０００２０．６１１２３．２００．００１９犡２０．７８１１２２．８１＜０．０００１０．３２１１２．１２０．０１０２犡３０．２０１３２．１９０．０００８０．９７１３７．３２０．０００５犡１犡２０．０７３１１１．４６０．０１１７０．１８１６．７７０．０３５４犡１犡３０．０６８１１０．６３０．０１３９０．２６１９．９８０．０１６０犡２犡３０．０３６１５．６７０．０４８７０．２５１９．４００．０１８２犡１２１．３８１２１７．７０＜０．０００１０．３０１１１．４５０．０１１７犡２２０．４３１６７．１４＜０．０００１８．９０１３４１．２６＜０．０００１犡３２２．７５１４３２．６６＜０．０００１５．４１１２０７．５６＜０．０００１残差Ｒｅｓｉｄｕａｌ０．０４５７０．１８７失拟项Ｌａｃｋｏｆｆｉｔ０．０１８３０．９４０．４９９００．０７１３０．８５０．５３４１误差Ｐｕｒｅｅｒｒｏｒ０．０２６４犚２０．９９３２０．１１４犚２０．９９０２总和Ｔｏｔａｌ６．５４１６Ａｄｊ犚２０．９８４４１８．５５１６Ａｄｊ犚２０．９７７５ 犘＜０．０１（极显著），犘＜０．０５（显著）．图１４　因素间交互作用对埋果率的影响Ｆｉｇｕｒｅ１４　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｇｒｏｕｎｄｐｅａｎｕｔｒａｔｅ图１５　因素间交互作用对带土率的影响Ｆｉｇｕｒｅ１５　Ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｓｂｅｔｗｅｅｎｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓｏｉｌｒａｔｅ７６１甘肃农业大学学报２０２１年 由图１４ Ａ～Ｃ可以看出：埋果率随机具前进速度增大呈先缓慢增长后快速增长的趋势，这是由于机具前进速度变化越大，挖掘装置和夹持输送装置的工作效果差距越大．机具前进速度过快时，挖掘铲对花生植株的挖掘不充分，夹持输送链无法对花生植株完成正常的夹持拔取，出现落果、埋果现象，导致埋果率持续上升；随挖掘深度的增大埋果率先快速下降后缓慢增长，这是由于当挖掘深度逐渐增大时，挖掘铲能够将花生植株充分挖掘出土，但挖掘深度过大时，挖掘铲的阻力较大，挖掘效果变差，导致埋果率缓慢增长．埋果率随夹持链轮转速的增大变化趋势相对平缓．由图１５ Ａ～Ｃ可以看出：带土率随机具前进速度的增大变化趋势相对平缓；随夹持链轮转速增大，呈下降趋势；随挖掘深度的增大呈增长趋势，这是由于当夹持链轮转速较大时，被夹持输送链夹持拔起的花生植株运动速度较快，粘附的土壤会相应掉落，导致带土率下降；当挖掘深度增大时，由挖掘铲挖掘出土的花生植株根系粘附的土壤较多，导致带土率上升．利用Ｄｅｓｉｇｎ Ｅｘｐｅｒｔ１０．０．４软件对２个指标的回归模型进行最优化求解［２０］．最优参数组合为：机具前进速度为１．３６ｍ／ｓ，夹持链轮为３００ｒ／ｍｉｎ，挖掘深度为１４６ｍｍ．四垄八行花生有序条铺收获机田间试验结果见表５．由表５试验结果可以看出，机具各项技术性能指标均满足《ＮＹ／Ｔ２２０４ ２０１２花生收获机械质量评价技术规范》，符合相关设计要求．表５　田间试验结果Ｔａｂｌｅ５　Ｒｅｓｕｌｔｓｏｆｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ项目Ｉｔｅｍ埋果率／％Ｉｎｔｅｒｇｒｏｕｎｄｐｅａｎｕｔｒａｔｅ带土率／％Ｓｏｉｌｃａｒｒｉｎｇｒａｔｅ作业效率／（ｈｍ２·ｈ－１）Ｗｏｒｋｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ技术要求Ｔｅａｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ≤２．０≤２０≥０．３检测结果Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔ１．０６１０．３１１．３９４　结论１）　设计的四垄八行花生有序条铺收获机能够一次性完成四垄八行花生的挖掘拔取、夹持输送、梳刷去土、整齐铺放工作，可实现自动对行、机架折叠等功能，对花生垄距、垄宽、行距等不同种植模式和作业环境适应性强，收获效果好，收获效率高．２）　设计的自动对行装置通过偏离探测机构对前进方向是否偏离花生垄进行探测；横向移动机构能实现夹持输送架左右横向移动，完成自动对行，最大程度避免漏挖、少挖伤果现象，降低了收获损失，保证了收获效果；折叠装置能使两侧机架完成翻转折叠，减小整机所占空间，有效解决大型宽幅机具运输及田间转弯不便的难题．３）　优化后的最优参数组合为机器具进速度１．３６ｍ／ｓ，夹持输送速度３００ｒ／ｍｉｎ，挖掘深度１４６ｍｍ，此时埋果率１．０６％，带土率１０．３１％，作业效率１．３９ｈｍ２／ｈ．各项参数均符合设计要求和相关技术标准，满足实际生产要求．参考文献［１］　郭伟宏，郭辉，于欣东，等．基于两段式收获工艺的花生起收机设计与试验［Ｊ］．中国农机化学报，２０２０，４１（７）：３４ ３９．［２］　王东伟，尚书旗，李想，等．花生联合收获机Ｌ型输送清选分离机构研究［Ｊ］．农业机械学报，２０１３，４４（Ｓ２）：６８７４，５１．［３］　中华人民共和国统计局．中国统计年鉴［Ｍ］．北京：中国统计出版社，２０１９．［４］　高连兴，陈中玉，ＣｈａｒｌｅｓＣｈｅｎ，等．美国花生收获机械化技术衍变历程及对中国的启示［Ｊ］．农业工程学报，２０１７，３３（１２）：１ ９．［５］　王冰，胡志超，彭宝良，等．半喂入四行花生联合收获机弹指筛结构运行参数优化［Ｊ］．农业工程学报，２０１７，３３（２１）：２０ ２８．［６］　陈中玉，高连兴．美国花生收获机械现状与发展［Ｊ］．农机市场，２０２０（８）：５７ ５９．［７］　胡志超．半喂入花生联合收获机关键技术研究［Ｄ］．南京农业大学，２０１１．［８］　张亚萍，胡志超，游兆延，等．双筛体多功能花生收获机设计与试验［Ｊ］．农机化研究，２０１８，４０（１１）：１５１ １６１．［９］　鲁建秋．振动式铺放型花生收获机的设计与仿真［Ｄ］．秦皇岛：河北科技师范学院，２０１５．［１０］　高连兴，王得伟，董华山，等．链杆式花生起收机翻转放铺装置的设计与试验［Ｊ］．沈阳农业大学学报，２０１６，４７（１）：５７ ６３．（下转第１７７页）８６１。

花生去壳机原理花生去壳机是一种广泛应用的机器设备，主要用于花生的去壳操作，可以将花生壳与籽粒分离开来。

它主要由进料机构、壳体、分离筛、吸风机、导壳器及驱动装置等组成。

下面将详细介绍花生去壳机的工作原理。

花生去壳机的进料机构负责将花生送入去壳机内部。

进料机构包括送料隔板、送料钉和进料斗等部分。

花生经由进料斗进入去壳机，然后由送料隔板和送料钉一起进行推送，推送到分离筛上方。

然后，花生进入壳体，进入分离筛的空腔中。

分离筛的结构设计是比较复杂的，主要由大纵孔、小纵孔和横孔等组成。

当花生穿过分离筛时，由于其相对大小的差异，花生和花生壳被分离成两部分，花生籽粒则通过小孔被筛出。

在分离筛下部，花生壳也通过大孔被分离出来。

与此吸风机产生的负压将分离出的花生壳吸到壳体顶部，通过排出口排出去。

需要注意的是，分离出的花生壳并不是一次性排出的，而是收集在导壳器中，然后再通过导壳器排出。

花生籽粒通过分离筛下方的出料口流出去。

整个操作过程具有高效性、稳定性和卫生安全性等优点。

花生去壳机是一种非常可靠和高效的机器设备，适用于广泛的花生去壳工作。

它的工作原理是基于分离筛的结构设计，将花生和花生壳分离开来，并收集花生壳，排出整个机器中。

花生去壳机可以实现高速、稳定和卫生的花生去壳操作。

除了上述的原理，花生去壳机还具有以下一些特点和优点：1.高效性：花生去壳机的分离筛采用特殊的结构设计，可以将花生和花生壳快速分离，提高了去壳速度和效率。

2.智能化：花生去壳机配备了电子控制系统，可以通过调节电控系统中的参数来实现花生去壳的速度和效率调节，比手动操作更加智能化。

3.稳定性：花生去壳机具有较好的稳定性，整个机器的部件都经过严格的检测和组装，保证了机器运转的稳定性和可靠性。

4.卫生安全：花生去壳机的材质全部采用符合卫生标准的不锈钢，整个机器设备不仅易于清洁，而且不会有任何卫生问题。

5.节能环保：花生去壳机的吸风机采用节能环保的设计，具有较低的耗电量和噪音，不会对环境造成任何负面影响。

图书分类号：密级：毕业设计(论文)花生收获机三维设计与实现Peanut harvester three-dimensional designand implementation学生姓名学院名称专业名称指导教师学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名：日期：年月日学位论文版权协议书本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。

有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。

可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要设计了基于振动原理的花生收获机的传动方案，挖掘部件。

该收获机主要由入土机构，振动机构，振动驱动器组件，承载轮，动力传动和悬挂装置等，动力输出源采用15千瓦的拖拉机，一次作业的收获行数为两行，经挖掘并初步处理的花生秧被送往振动筛，在振动作用下，清楚花生上的部分泥土，最后通过容纳传输机构将花生整齐码放。

打破传统花生收获机挖掘模块与清理模块各自独立的设计，将挖掘与清理融为一体，边挖掘边清土，结构紧凑，效率较高。

用CATIA进行三维设计与实现。

设计的花生收获机具有运转平稳，工作可靠，清理效果好，能量损失小，净生产力为0.1公顷/小时。

关键词花生收获机；机械化；振动原理AbstractThis paper describes the outline of the technical characteristics of the harvester using vibration principle, principle, structure, design and key components of the operating parameters. The device consists of buried bodies, vibrating screen, vibrating drive components, load-bearing wheels, power transmission and suspension devices, power output source uses 15 kilowatts of tractor, the number of harvested rows one job for two lines, the excavation and preliminary processing of peanuts seedlings were sent shaker, under the vibrating action, clearly part of the soil on peanuts, and finally by receiving transmission mechanism peanut neatly stacked. To break the traditional peanut harvester mining module and cleanup module independent design, mining and clean-up integration, while digging edge clean soil, compact and efficient. With catia three-dimensional design and implementation. Design peanut harvester has a smooth, reliable, good cleaning effect, energy loss, net productivity of 0.1 ha / hour.Keywords Harvesting machine Vibration principle Mechanizatio目录1 绪论 (1)1.1 研究的目的和意义 (1)1.1.1 中国花生生产现状 (3)1.2 花生收获发展历程 (3)1.2.1 花生收获作业模式 (4)1.3 国内外研究发展趋势 (4)1.3.1 国外研究发展趋势 (4)1.3.2 国内研究发展趋势 (4)1.4 catia简介 (5)1.5 研究目标与内容 (5)1.6 研究方法及技术路线 (6)1.6.1 研究方法 (6)1.6.2 技术路线 (6)2 振动筛式花生收获装置的设计原理 (7)2.1确定总体方案...................................................................................... 错误！未定义书签。

花生大豆湿法脱皮机
刘进
【期刊名称】《农村新技术》
【年(卷),期】2015(0)6
【摘要】该产品是针对油炸花生仁，酱花生及花生卤制品而开发设计的花生仁湿法脱皮机。

机体接触物料部分，全部采用不锈钢材料，脱皮橡胶圈采用优质橡胶硫化而成，磨耗为0．1～0．4毫米，10千米，使用寿命是普通胶圈的3倍以上。

【总页数】1页(P40)
【作者】刘进
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.花生摘果机和玉米脱皮机
2.带式花生红衣脱皮机的设计
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4.DTJ-180花生米红衣脱皮机
5.花生米干法脱皮机
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摘果神器的制作方法
一、准备工具：
1、电钻机：用于钻孔；
2、锉刀：用于削减、削平果模的顶部；
3、收缩盘头螺丝刀：用于固定果模；
4、锉齿工具：用于在果模的表面刻切；
5、钳子：用于拆开、拧紧果皮；
6、锤子：用于敲打果皮；
7、削皮刀：用于削去果皮；
8、钳子：用于夹住果肉；
9、钳子：用于抓取果籽；
10、木棍：用于支撑果模；
11、抹布：用于清洁果模；
12、硅胶棒：用于粘装果模中的小件；
13、胶带：用于固定果模。

二、制作步骤：
1、将果模装入木棍中，用电钻机钻出一个8-10毫米的孔；
2、用锉刀削平果模的顶部，使其与木棍接触紧密；
3、用收缩盘头螺丝刀固定果模；
4、用锉齿工具在果模的表面刻切；
5、用钳子拆开果皮；
6、用钳子夹住果肉，用锤子敲打果皮，使它们容易剥离；
7、用削皮刀削去果皮，抓取果籽；
8、用硅胶棒粘装果模中的小件；
9、用抹布清洁果模，最后用胶带固定果模即可完成。

美国花生收获机械现状与技术特点分析孙玉涛;尚书旗;王东伟;杨然兵;王延耀;王博【摘要】花生机械化收获是我国花生产业面临的急需解决的重要问题，而美国花生的机械化程度位居全球首位。

为此，系统地论述了美国花生种植的分布、特点及收获机械的研究现状，重点介绍了美国花生收获机械的种类和各个机型的原理、特点进行了介绍，并分析了美国花生收获机械的发展趋势，旨在为我国花生收获机械的发展提供参考。

%Mechanization of peanut harvesting is an urgent issueto resolve for the peanut industry in China while peanut harvesting mechanization of the U .S.is ranked in the top around the globe .Therefore , this paper introduced peanut planting distribution , its planting feature , and present research on peanut harvesting machinery inAmerica .Particularly , American peanut harvester categories , working principles , and features are discussed as an emphasis , and its develop-ment trend is presented in this paper , which could serve as a reference for development of peanut harvesting mechaniza -tion in China .【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】5页(P7-11)【关键词】花生联合收获机;花生挖掘铺放机;美国【作者】孙玉涛;尚书旗;王东伟;杨然兵;王延耀;王博【作者单位】青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109;青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109;青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109;青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109;青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109;青岛农业大学机电工程学院，山东青岛 266109【正文语种】中文【中图分类】S225.7+30 引言据联合国粮农组织统计数据显示，我国花生2011年产量居世界首位，然而低下的机械化水平限制了产业的进一步发展。