作品名稱:凹盤式單株塊根作物收獲機
學校名稱:青島農業大學
參賽隊伍:New Century
參賽學生:丁楊 李雙 楊家岐
指導老師:王方艷 劉興華
凹盤式單株塊根作物收獲機
本作品以普通的甜菜收獲機為基礎,創新發明了多適應性的凹盤式單株塊根作物收獲機。
隨著生活水平的提高和食品安全意識的提升,市場對甜菜及甜菜堿等副產品的需求量正在逐年穩步增加,給甜菜產業帶來極好的發展機遇。但由于目前我國甜菜農業機械化水平較低,甜菜的收獲需要大量的勞動力,而國外的甜菜收獲機械因地理因素的差異不能夠滿足我國的甜菜收獲的需要。
我們研究小組立足國內甜菜收獲生產實際情況,以提高我國現有甜菜收獲機械的整體技術水平,加快甜菜收獲機具的技術升級為目的,研制符合我國國情的甜菜及其它塊根作物收獲農藝的收獲機——凹盤式單株塊根作物收獲機。
凹盤式單株塊根作物收獲機是集疏松土壤、去土挖掘、傳輸拋送于一體的高效挖掘裝置。主要由凹盤式起拔輪、撥禾拋送輪、角度調節裝置和裝置構架四部分組成。
①凹盤式起拔輪:
輪輻挖掘盤:創新設計了此輪輻挖掘盤,通過SOLIDWORKS等虛擬軟件的優化分析,結構更加合理簡單。輪輻挖掘盤通過牽引臂以及斜軸轉動裝置帶動進行旋轉運動,可以實現不停的收獲運動,以此可解決因作物不同、株距不同而對收獲造成的問題。輪輻挖掘盤的這一收獲特點直接決定了本裝置可完成對多種作物的收獲。
輪盤十字牽引臂:牽引臂是整個裝置的主要連接部分,是農機與挖掘裝置的連接橋梁。在整個裝置中,牽引臂所承受的力最大,所以針對牽引臂做了大量的優化分析,力求結構簡單合理。
防漏爪:通過螺絲緊固在輪輻式挖掘盤的一側,用于防止挖掘出的塊根作物掉落,減小人們的勞動量
②撥禾拋送輪:
撥禾輪裝置有柔性撥禾葉、轉動軸承、傳動桿和可調速式電機組成。撥禾輪通過不停旋轉將挖掘盤挖掘出土的作物拋送到指定位置,完成收獲。
可調速式電機控制轉動軸承的轉速,進而調節撥禾輪的轉速,實現變速調節。
③調節裝置
調節裝置主要通過改變車身高度,調節輪輻盤的挖掘深度;調節撥禾輪的前后上下,來改變撥禾輪的拋送位置。本裝置基本由螺栓與軸承組合而成。這樣一個裝置,既方便了操作、提高了精準性,又節省了操作時間。
④收獲機車架:
收獲機車架是整個裝置的骨架,所以承受的載荷也是最大的。在做結構仿真優化時,機架是所有裝置中的重點。我們通過多種仿真優化,采用最簡單的結構設計去實現最理想的目標。通過應力計算,我們使得應力均布于機架,努力避免集中應力的產生,機架設計簡單合理,所以造價成本低。