芋头收获机设计及仿真分析

秦战强; 刘仁鑫; 陈立才; 曾一凡; 何秀文; 《中国农机化学报 》 2020 北大核心

摘要：针对目前芋头机械化收获程度低,主要依靠人工挖掘,劳动强度大,生产效率低的问题,研究一种可实现芋头挖掘、输送和芋土分离功能的芋头收获机。通过对振动挖掘机构、夹持输送机构和芋土分离机构等关键部件进行设计,确定振动机构的振动频率为12 Hz,偏心轴的偏心距为4 mm,明确挖掘铲结构为三面异型结构,铲侧曲面采用仿生设计,确定夹持带安装倾角为40°,夹持带张口角为120°,带间距为25 mm,夹取点高度为120 mm,确定芋土分离机构曲柄半径为60 mm,曲柄转速为180 r/min,筛面安装倾角为0°。同时,利用ADAMS软件对芋土分离机构进行动力学仿真,获得不同工作参数下芋头的运动情况。通过分析,筛面倾角为0°时芋头在筛面上停留的时间最长,曲柄转速为180 r/min时可兼顾芋头抛起高度和碰撞次数,曲柄半径为60 mm时有利于芋头与土壤分离。仿真结果表明,芋土分离机构的参数选择合理。

关键词： 芋头收获机 挖掘铲 振动 夹持 芋土分离 动力学仿真