藜蒿去葉機去葉裝置的設計與試驗研究.pdf

1、藜蒿是一種常見蔬菜，其種植主要分布在長江中下游地區(qū)，其中湖北、江蘇、湖南、江西、安徽等省份最為常見，由于藜蒿香脆可口，營養(yǎng)豐富且具有很高的藥用價值，現(xiàn)已成為一種深受廣大消費者喜愛的綠色保健蔬菜。近年來藜蒿產業(yè)迅猛發(fā)展，已成為農民增收的又一新途徑，其中湖北省武漢市蔡甸區(qū)等已將藜蒿種植作為提高農民收入的重要途徑。但目前國內藜蒿種植機械化程度低，主要以人工種植、采收、加工為主，但人工工作時間長、效率低，增加了藜蒿種植成本，降低了農民藜蒿種植積

2、極性，阻礙了藜蒿種植產業(yè)的進一步提高，因此提高藜蒿采收和后處理的機械化水平的需求越來越急迫。藜蒿具有獨特的生物學特性和物理機械特性以及嚴格的農藝要求，缺乏針對藜蒿的去葉機械，本論文通過查閱國內外去葉機械的相關研究現(xiàn)狀、分析并參考了現(xiàn)有去葉機械的去葉方式方法，對食用期藜蒿幾何特性進行了測量統(tǒng)計，對其機械物理特性進行了測試分析，在分析藜蒿莖稈幾何特性和物理機械特性的基礎上，提出了適合藜蒿去葉工作的去葉方案，通過試驗選擇最佳去葉方式，運用so

3、lidworks軟件進行了三維建模并制作去葉裝置，通過試驗優(yōu)化機構參數(shù)，以及對樣機的進行了制作和試驗。
　　本研究主要內容包括：⑴本文設計的去葉機作業(yè)對象為采割后新鮮的藜蒿，因此，結合有關對莖稈類材料的研究，對新鮮的藜蒿莖稈幾何特性進行測量與分析，得到收獲期藜蒿的總長差異較大，平均值為304mm，株高主要集中在320-339mm、收獲期藜蒿最大直徑為3.29-8.42mm，平均值為5.3mm，主要分布在5-6mm之間、藜蒿莖稈留葉

4、處直徑主要分布在3-4mm之間，均值為3.29mm，最小直徑為2.35mm，最大直徑為4.29mm、藜蒿莖稈平均保有葉子總數(shù)為13.5，最多為20、平均去葉數(shù)為8，最多去葉數(shù)為12;最底端葉子到莖稈頂端的距離最大為254mm，最小為124mm最頂端需去葉子到莖稈頂端距離最大為90mm，最小為10mm，由此確定去葉機對藜蒿莖稈的作業(yè)長度為254mm-10mm。⑵對新鮮藜蒿莖稈進行了壓縮試驗，得到最大藜蒿莖稈破壞力為26.8N，最小藜蒿莖稈

5、破壞力為9.6N，彈性模量平均值為1.5MPa，而藜蒿樣本和藜蒿莖稈直徑對藜蒿莖稈破壞力都有極顯著影響(p＜0.01)，藜蒿莖稈直徑對藜蒿莖稈破壞力有極顯著影響(p＜0.01)。⑶對新鮮藜蒿葉子進行了不同方向的拉伸試驗，得到順生長方向拉伸所需拉力平均值為3.4N，垂直生長方向拉伸所需拉力平均值為1.7N，逆生長方向拉伸所需拉力平均值為0.8N，去葉方向對所需拉力有顯著影響(P＜0.01)。⑷參考國內外有關莖葉分離的研究，結合藜蒿莖稈幾何

6、特性和物理機械特性，為滿足藜蒿去葉農藝要求，提出梳刷去葉、雙輥去葉、鋼絲網(wǎng)孔去葉和仿生去葉4種去葉方案，對不同方案的去葉效果進行了試驗分析，對比各去葉方案的優(yōu)缺點，選擇了仿生去葉為最終去葉方案。⑸通過對仿生去葉方案的詳細分析，設計了一種藜蒿去葉裝置，可實現(xiàn)自動夾取藜蒿、去葉、葉莖分別放置的功能，對去葉裝置的關鍵部件夾持裝置、導軌和去葉機構的結構進行設計。⑹結合藜蒿去葉機去葉裝置的總體設計和關鍵部件的設計，進行了三維建模和虛擬組裝，制作了

7、去葉裝置的試驗裝置，利用該試驗裝置對夾持裝置合頁夾尺寸和去葉機構去葉夾尺寸對去葉裝置工作性能的影響進行了試驗，得到去葉夾最佳寬度為10mm，合頁夾最佳寬度為10mm和30mm，此時去葉總合格率可達到83％;進行了單根與多根藜蒿喂入對去葉效果的影響試驗，得到多根喂入有利于提高去葉合格率。⑺結合試驗裝置的試驗和分析，采用不銹鋼材料制作了擁有3組去葉裝置，9個夾持裝置的藜蒿去葉機樣機，并用新鮮藜蒿進行了性能測試，得到樣機的平均去葉合格率為75