丁浩洋，史文静，黄增帅，赵曼，王龙
青岛理工大学（临沂） 276000
摘要：XXXXX
关键词：XXX；XXX
一、引言
近年来，马铃薯收获机械的研制与推广有了较大发展，但目前国内机型以小型、配套动力小，结构简单、轻便为主。研制机具的技术水平也与国外相差甚大，劳动强度还是较大，严重制约了马铃薯产业化的发展。马铃薯收获是一项非常繁重的工作，尤其是马铃薯的分离更是一项繁琐的工作。为了减轻农民的劳动强度，节约时间，通过对国内外马铃薯收获机械的研究和讨论，对比他们的结构和工作特点的基础上确定了一种新型马铃薯联合收获机械的起获与分离设计方案。
但是国外像一些比较发达的国家，比如美国、德国已经实现了机械化如自动化的结合，将液压技术、电子技术等高科技技术融入到了土豆收割机械中，提高了效率，从而也降低了工作强度。在我国每到收获的季节，特别是在一些偏僻，小地块的地区，土豆还是靠老人和妇女进行人力收获，人力进行土豆的收获不仅效率极其低，而且丢失、损伤严重，劳动强度很大，生产成本高。因此土豆收割机的发展空间比较大，对于如何制造更加廉价，生产效率更高，更实用的收割机具有重大意义，所以发展农民喜欢用和用得起的小型土豆收割机才是硬道理。
二、整体结构的确定
针对国内外土豆收割机械的主要问题，研制出一种挖掘、分离、输送、集装等为一体的联合作业机械，该机采用了新型的分离装置进行土薯分离，完成分离后可将薯块通过输送装置输送到机械尾部，然后是薯块覆盖在土壤的表面。本文主要对土豆收割机的起获与分离系统进行研究，并对该机挖掘与旋齿的主要部件和机构进行系统地设计计算和理论探讨。国内外关于谷物联合收割机械输送系统的研究比较成熟，但是关于土豆收割机械中的分离系统的精确理论分析和计算还比较欠缺。因此，针对以上问题，必须在薯块挖掘与分离工作性能方面有所突破，使其达到功耗小，适应性强、效率高、耐用性强，在满足损伤率和丢失率等农业要求的前提下，降低劳动强度，达到机械化收获的目的。其主要内容概括如下：
（1）在满足土豆收获农艺条件的前提下，研究并确定该机挖掘与分离系统各机构的主要参数。
（2）研究并确定挖掘与分离各组成部分的结构，并对其进行理论分析，使其结构、性能达到最佳。
（3）土豆柔性输送系统的研究。薯块在输送过程中极易伤害表皮，对储存极为不利，因此需在输送过程中研究应用新结构、新材料，避免在薯块输送过程中损伤马铃薯。
（4）用AUTO-CAD画出各个组成部分的零件图纸。
（一）总体结构
本任务设计的马铃薯挖掘机与80-100马力的拖拉机配套作业，挂接方式为后悬挂，作业时需对行。该机主要由悬挂机架、转动输送筛、挖掘铲及铲架、切土圆盘刀、传动机构、摆动筛等机构组成。铲架通过螺栓安装在悬挂机架的侧板上，在铲架上安装有挖掘铲。在机架上焊有2点悬挂的地方，与拖拉机的悬挂机构相连。在机架中部安装有传动机构，它由传动箱、一对锥齿轮和传动轴组成。传动机构通过传动轴与拖拉机的动力输出轴连接，拖拉机的动力传动到转动输送筛和摆动分离筛上，使转动输送筛转动，将挖掘出的马铃薯输送到摆动筛上达到分离效果。转动输送筛的主动轴的转动作用由链条带动，从而使转动筛达到转动的效果。传动机构末端上有一偏心轮，偏心轮使与其相连的连杆一端作回转运动，在连杆另一端带动摆动筛使其摆动，使马铃薯和土壤达到分离的效果。
（二）工作原理
拖拉机通过悬挂机构牵引马铃薯收获机前进，拖拉机的动力输出轴与收获机的机传动机构通过传动轴相连接，在拖拉机启动后，结合动力输出轴使其转动，并通过传动机构传送动力，使转动输送筛转动、摆动筛转动摆动；在拖拉机前进过程中，挖掘铲挖出土垡，土垡沿挖掘铲传到转动输送筛上进行初次分离，然后由传动筛输送到摆动分离筛上再次分离，在摆动筛的摆动作用下薯块和泥土分离，并将薯块成条状铺放在挖掘机的后面，以便捡拾。
三、技术
本机器重要的部件有V带、带轮、减速器、机架、振动轮、挖掘铲、传送带。
拖拉机产生动力经输出轴，然后通过锥齿轮减速器，将转速降低1.5倍，然后由带轮将所需要的动力传送至从动带轮上，并且传动速度降低2倍把动力传到分离装置和以同等速度传送到防缠绕装置，栅条在动力的作用下运动同时会带动振动轮运动，挖掘部分的作用是把薯块和土壤一起挖起，并把薯块和土壤输送到分离筛上。在运动的过程中实现马铃薯和土壤的分离，同时也把马铃薯送往后方铺条，达到了分离的目的。挖掘部分的作用是把薯块和土壤一起挖起，并把薯块和土壤输送到分离筛上。
（1）在尽量少挖取土壤的情况下挖净薯块；
（2）挖掘深度稳定不损伤薯块，并可根据需要进行调整；
（3）挖掘铲应有较强的碎土能力，对粘重土壤保证上垡能顺利通过，以便为分离薯块中的土壤提供有利条件；
（4）要求挖掘部件的牵引阻力小，刃口的耐磨性好。
为满足上述要求，采用了组合式挖掘部件。这种挖掘部件由三角平面多铲、铲架和切土圆盘刀组成。挖掘铲与铲架通过螺钉连接，铲架固定在机架上。切土圆盘刀安装高度可调节。
四、设计路线
铸造、焊接或烧结的带轮在轮缘、腹板、轮辐及轮毂上下不允许有砂.眼、裂缝、缩孔及气泡;铸造带轮在不提高内部的前提下，允许对轮缘、凸台、腹板及轮毂的表面缺陷进行修补;转速高于极限转速的带轮要做静平横，反之要做动平衡。
铲的设计要根据土豆在土壤中的生长宽度、土豆的结果深度和果实的多少等具体状况，还有种植的土壤坚实程度以及根系对土壤的结合力，综合考虑各种因素，进行合理设计。
根据收获农艺相关指标：挖净率、明薯率、结果深度等，挖掘铲的设计要符合以下要求：
（1）挖掘深度要大于土豆的生长深度，这就保证了所有的土豆都会被挖出来，另外，挖掘深度够深还会减少土豆被铲子切伤，降低切伤率；
（2）在土豆输送的过程中，要保证所有的掘起物全部输送到分离装置中法，完成士豆和土壤的分离；
（3）土豆和土壤进入了分离筛中后，必须在铺条之前完成土豆和土壤分离的工序，进而减小了收获过程中的阻力，降低了拥堵的可能性，同时也降低了分离筛的负担，提高了分离效率和净薯率。
五、结束语
我国土豆收获机的技术并不是很成熟，目前还在发展的开始阶段，首先，马铃薯收获机功能有待进一步完善。在演示推广过程中，大多机型存在着功能不太安稳，制作质量欠佳的疑问，特别是振荡式收成机，给驾驶员供给的工作条件极差，是驾驶员容易疲惫，有的机型焊接不过关，工作中常有开焊发生。
机械耕种与收成不协调。在应用过程中，因收成劳动强度大，机械与人工工作功率悬殊大，形成重“收”轻“播”，致使机械收成人畜耕种的作物，因为栽培行距的不标准，呈现破薯、漏等表象。配套技术存在标准性欠佳疑问。
一是种薯切块由人工操作，粗细不一致，小则形成耕种双块或多块表象，大则呈现种箱架空形成漏播；二是收成前杀秧不完全，形成收成机环绕、雍堵。及时杀秧还可使薯皮坚固，减轻收成损害，提高机器别离质量。栽培形式制约机械化工作。
参考文献
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