单行木薯块根收获机仿生铲的设计与试验

• 作者: 李东贺 彭绪友 廖宇兰 郭带贵 石婷婷
• 来源期刊: 农机化研究
• 学科: 农学
• 关键词: 收获机 仿生铲 木薯块根 数学模型 Design-Expert
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 试验研究|Experiment and Research
• 页码范围: 174-182
• 页数: 9页
• 分类号: S225.7+1
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-188X.2022.01.030

摘要

针对目前木薯块根收获机挖掘铲存在入土困难、碎土及排土效果不理想及工作强度不足等问题,基于工程仿生学理论,结合动力学知识,提出并设计了一种模仿犬爪趾形状的仿生铲.基于Design-Expert软件中的试验设计方法,以作业速度、土壤含水率及挖掘铲类型为试验因素,以挖薯率、伤薯率为试验指标,对挖掘铲的工作参数进行试验研究,建立了影响因素与响应指标之间的二次正交回归模型,并分析了各影响因素对各响应指标的影响规律.对所有影响因素进行了综合优化处理,确定了最佳的田间工作参数组合为:当选用仿生铲作业速度为1.5m/s、土壤含水率为17％时,整个机具的收获效果达到最佳,挖薯率高达96.1％,伤薯率低至2.48％,满足木薯块根收获的作业要求.以经过前期处理的木薯植株为试验对象进行田间试验验证,得到实际的挖薯率为95.7％,伤薯率为2.57％,相比于软件分析值(96.1％、2.48％)分别下降0.42％、上升3.50％,验证了软件分析的准确性.研究数据可为木薯块根机械化收获提供参考,对木薯块根的挖掘作业具有重要意义.