甘薯联合收获机高度自适应集薯装置设计与优化

S225.7+1; 甘薯收获是甘薯生产中用工量最多、劳动强度最大的环节.为了解决甘薯联合收获机集薯环节存在伤薯率高、自动化程度低等问题,该研究开展了高度自适应集薯装置的机械结构设计与控制系统搭建.系统及结构设计充分考虑物料物理性状及作业过程中的运动学与力学特性,通过新的集薯方式以满足落薯高度自适应、集薯装筐和自动卸料换筐等作业要求.通过落薯高度自适应功能减小并控制薯块下落的高度达到有效减少甘薯伤薯率与破皮率的目的.在单因素试验分析结论的基础上,以清选平台转速、落薯机构转速和落薯设定高度为试验因素,开展三因素三水平Box-Benhnken试验,以伤薯率、破皮率、微破率和损伤率为试验指标建立多元回...

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Published in农业工程学报 Vol. 39; no. 2; pp. 24 - 33
Main Authors 鲍国丞, 王公仆, 胡良龙, 杨薇, 申海洋, 徐效伟, 吴稳, 陈文明, 殷梓城
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 农业农村部南京农业机械化研究所,南京 210014 2023
南京工程学院机械工程学院,南京 211167
中国农业机械化科学研究院集团有限公司,北京 271599%农业农村部南京农业机械化研究所,南京 210014%中国农业机械化科学研究院集团有限公司,北京 271599%农业农村部南京农业机械化研究所,南京 210014
Subjects
高度自适应
设计
响应面分析
甘薯联合收获
优化
农业机械
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202208115

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Abstract S225.7+1; 甘薯收获是甘薯生产中用工量最多、劳动强度最大的环节.为了解决甘薯联合收获机集薯环节存在伤薯率高、自动化程度低等问题,该研究开展了高度自适应集薯装置的机械结构设计与控制系统搭建.系统及结构设计充分考虑物料物理性状及作业过程中的运动学与力学特性,通过新的集薯方式以满足落薯高度自适应、集薯装筐和自动卸料换筐等作业要求.通过落薯高度自适应功能减小并控制薯块下落的高度达到有效减少甘薯伤薯率与破皮率的目的.在单因素试验分析结论的基础上,以清选平台转速、落薯机构转速和落薯设定高度为试验因素,开展三因素三水平Box-Benhnken试验,以伤薯率、破皮率、微破率和损伤率为试验指标建立多元回归方程并进行响应面分析.回归模型进行多目标优化后获得装置最优工作参数组合为:清选平台转速108.07 r/min、落薯机构转速74.75 r/min、落薯设定高度18.15 cm.对优化结果进行验证试验,试验结果为:伤薯率0.39％、破皮率0.54％、微破率22.93％和漏薯率0.54％,各评价指标与模型预测值相近.研究结果可为甘薯联合收获机高度自适应集薯装置进一步设计与优化提供参考.
AbstractList S225.7+1; 甘薯收获是甘薯生产中用工量最多、劳动强度最大的环节.为了解决甘薯联合收获机集薯环节存在伤薯率高、自动化程度低等问题,该研究开展了高度自适应集薯装置的机械结构设计与控制系统搭建.系统及结构设计充分考虑物料物理性状及作业过程中的运动学与力学特性,通过新的集薯方式以满足落薯高度自适应、集薯装筐和自动卸料换筐等作业要求.通过落薯高度自适应功能减小并控制薯块下落的高度达到有效减少甘薯伤薯率与破皮率的目的.在单因素试验分析结论的基础上,以清选平台转速、落薯机构转速和落薯设定高度为试验因素,开展三因素三水平Box-Benhnken试验,以伤薯率、破皮率、微破率和损伤率为试验指标建立多元回归方程并进行响应面分析.回归模型进行多目标优化后获得装置最优工作参数组合为:清选平台转速108.07 r/min、落薯机构转速74.75 r/min、落薯设定高度18.15 cm.对优化结果进行验证试验,试验结果为:伤薯率0.39％、破皮率0.54％、微破率22.93％和漏薯率0.54％,各评价指标与模型预测值相近.研究结果可为甘薯联合收获机高度自适应集薯装置进一步设计与优化提供参考.
Author 杨薇
申海洋
殷梓城
徐效伟
吴稳
鲍国丞
王公仆
胡良龙
陈文明
AuthorAffiliation 农业农村部南京农业机械化研究所,南京 210014;中国农业机械化科学研究院集团有限公司,北京 271599%农业农村部南京农业机械化研究所,南京 210014%中国农业机械化科学研究院集团有限公司,北京 271599%农业农村部南京农业机械化研究所,南京 210014;南京工程学院机械工程学院,南京 211167
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