自走式甘薯聯合收獲機摘輥的有限元分析

摘要：甘薯收獲主要步驟為去蔓、挖掘、分離土薯和薯秧、集薯裝袋,其中關鍵的一步是將甘薯從莖稈上摘下,使得薯秧分離。本文介紹薯秧分離機構的三維建模以及它的分離原理,并通過試驗測得甘薯與其莖稈在新鮮工況下,將甘薯從莖稈上拉下的力平均為18.37 N,在不同含水率工況下其平均分離力先增大后減小最后穩定,最大分離力為22.95 N。并以此為基礎對薯秧分離機構的摘薯去莖部件摘輥進行模態分析和靜力分析,得出引起摘輥共振的最小外界激勵頻率為334.63 Hz,以及摘輥在焊接處與中間區域發生應力集中,最大應力為217 430 Pa。最后進行田間試驗,試驗結果發現摘輥摘凈率達到98%,傷薯率為3.32%。該研究為自走式甘薯聯合收獲機薯秧分離機構的進一步設計和優化提供參考。