双层平筛式半夏收获机设计与试验

针对丘陵山区地带半夏人工收获劳动强度大、效率低、收获期长、收获损失率高,而现有的根茎类收获机械直接应用于半夏时存在采收不彻底、分离效果不佳、二次除杂工作量大等问题的现状,结合种植农艺,设计一种半夏收获机.样机主要由挖掘装置、升运装置、筛分装置和收集装置组成.用解析法分析确定升运装置的升运速度,进而确定升运量和计算功率;分析筛面上半夏与土壤复合物竖直、水平运动的条件,确定偏心轮转速范围为530～753 r·min-1,偏心距范围为15～25 mm;分析半夏从升运装置到筛面的运动特性,确定升运装置顶端距离筛面的高度为350 mm.用EDEM软件模拟筛分过程,验证参数选择的合理性.仿真结果表明:平筛频率为9 Hz、幅值为20 mm时,筛面复合物颗粒分布均匀;复合物可以完成后滑、前移和抛起运动,无淤积等筛分不畅现象;复合物颗粒跳动周期性明显,竖直方向总速度差别明显,所选参数符合筛分装置设计要求.半夏收获试验样机田间试验表明:当行进速度为0.5 m·s-1、挖掘深度为83 mm、拖拉机输出转速为540 r·min-1时,挖净率为97.3％,伤损率为3.51％,含杂率为4.97％,符合根茎类中药材收获机质量评价技术规范要求和样机设计要求.研究成果可为半夏收获机的设计与研制提供应用实例与技术参考.