摘要
针对大蒜联合收获过程中夹持漏蒜，损伤严重，无法实现倒伏大蒜的机械化收获和蒜根的有效切除的行业痛点，结合我国多地域实际大蒜种植模式与收获期物理机械特性，创新设计研发了一种手扶式大蒜收获机，重点解决了大蒜联合收获在扶禾、夹持、切割技术难题，本文具体研究内容如下： （1）大蒜拨挑式有序扶禾装置设计与试验。建立了接触变形模型与系统能量方程，通过仿真模拟确立了大蒜扶正条件，构建了大蒜茎秆的挠度模型和橡胶拨齿转动与大蒜植株偏移弯曲曲率表达式，确立了分禾器辅助扶禾机理与关键作业参数，通过扶禾装置田间试验，优化了该装置作业参数。 （2）大蒜浮动式夹持装置设计与试验。构建了大蒜茎秆流变数字模型，拟合了茎秆的粘弹性参数，根据不同载荷下的茎秆蠕变曲线明析了关键作业参数与输送装置夹持力、输送损失及鳞茎损伤的关系，建立夹持作业质量预测模型并进行优化求解，得出了最优参数组合。 （3）大蒜按压式切根装置设计与试验。通过作业机理分析，确定了关键部件结构参数，构建大蒜夹持运动方程和拨轮组的动力、变形及切割力学模型。通过台架试验建立切根作业质量预测模型并进行装置作业参数的双目标优化求解。 （4）大蒜联合收获机整机设计与试验。对挖掘机理进行剖析与智能收集装置优化设计，设计研发了手扶式大蒜联合收获机整机结构，采用Box-Behnken试验方法，进行整机田间参数优化试验，结果表明：当前进速度0.51m/s、挖掘深度97.2mm、定位间距7.6mm，对应的损伤率、损失率分别为0.65%、1.28%，与市面上其他收获机型的最佳工作数据相比，损伤率降低了0.02%，损失率降低了1%，提高大蒜收获作业质量。
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