山地田间鲜烟叶搬运机设计研究

2020-12-30 135 上传者：管理员

摘要：影响烤烟质量的一个重要因素就是鲜烟叶搬运过程中受到的二次损伤。目前，绝大部分烟叶种植地对于鲜烟叶的搬运都是人工夹持，必然带来鲜烟叶间的挤压摩擦产生的青痕，直接影响烤烟品质。基于此，本文设计一款环境友好型田间鲜烟叶搬运机，重点对搬运机的整机结构布置方案，驱动行走方案和换垄方案进行可行设计的对比择优。

关键词：
山地田间
搬运机设计
烤烟质量
设计方案
鲜烟叶搬运机
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引言

国内在烟叶产业机械化研究中获得一定成果，主要集中在管理系统、烟叶采摘、烟叶分拣、轮式烟叶收获机、装卸机械等方面的研究[1,2,3,4]。北京德邦大为科技有限公司[5]生产的烟叶采摘机在国内属于较为先进的自走式烟草收获机械。该机器可以准确、快速地采摘烟叶，对烟叶的损伤率较低，能轻松地把烟叶从后方的存烟篮转移到烟叶拖车上，但是该机器在国内烟草采收时的适应性并不是很好，机器作业完毕后收获的烟叶还是会出现部分破损、破裂和搅碎的现象，无法再对烟叶进行分级和处理，所收获的烟叶的次品率有些大。河南农业大学王玲等人[6]设计发明的“一种自动行走的烟草收获机”，解决了人工采收烟叶效率低下和少数半机械化收获机结构复杂、造价较高、易堵塞等问题，提供了一种机构简单的自动行走烟草收获机。通过后期机器在田间的烟叶采收试验发现，该机器也存在着损伤烟叶的情况，而且较为严重，机器的适应性也不是很好。贵州大学的卫韦等人[7]以贵州省晴隆县为研究对象，分析制约南方丘陵山区烟叶生产机械化发展的因素，从研发适宜的农机装备、完善农机购置补贴政策、改善烟农生产基础条件、提高农机具成本回收率等方面，提出推进南方丘陵山区烟叶生产机械化发展的思路，但还未实现机械化设计研究。

本文针对鲜烟叶运输过程中人工效率低和烟叶二次损伤等难题，结合贵州烟叶种植实际情况，设计一款环境友好型田间鲜烟叶搬运机械，对于提高烟叶生产效率、促进农民增收有重要现实意义。

1、整机结构布置

根据鲜烟叶种植地实地调研情况，因垄间距离最大尺寸仅30cm，故提出整机结构理论可行方案如图1所示。

A、B、C、D方案转向机构为前或后单侧操作方向盘控制，现根据现场农民与技术人员反馈意见，将单侧方向盘设计为前后双侧方向盘操作，前后双侧可控转向即方案E。

2、驱动行走方案

按照田间地形地貌及烟叶种植情况，设计了8个搬运机行走方案:

(1)三轮方案:双驱前转向(方案A)、后单驱前转向(方案B)、前驱前转向(方案C)、后双驱前转向(方案D);

(2)两轮方案:前后轮独立驱动转向+左右双侧辅助轮(方案E)、前后轮同步驱动转向+左右双侧辅助轮(方案F);

(3)四轮方案:后双驱前双转向+左右双侧辅助轮(方案G)、左右同步驱动前后独立转向+左右双侧辅助轮(方案H)。所有理论可行方案如图2所示。

图1整机结构布置方案

图2驱动行走方案

为实现搬运机垄端转弯或调头功能，方案A设计后轮驱动系统为差速结构。但因垄间距离仅为30cm，不便安装差速器，故将该机构取消，取而代之以软件控制实现差速功能。