农业机械学报

作者：王兴欢，魏忠彩，苏国粱，孟鹏祥，王法明，张祥彩，王宪良，程修沛，李志合，金诚谦

单位：山东理工大学,山东理工大学;农业农村部南京农业机械化研究所,山东思代尔农业装备有限公司,山东思代尔农业装备有限公司,山东思代尔农业装备有限公司,山东理工大学,山东理工大学,山东理工大学,山东理工大学,山东理工大学;农业农村部南京农业机械化研究所,

关键词：马铃薯收获机;薯土分离装置;扰动分离装置;耦合仿真

基金：国家自然科学基金项目（52105266）、山东省科技型中小企业创新能力提升工程项目（2021TSGC1332）、山东省高等学校青创科技支持计划项目（2023KJ152）和中国博士后科学基金面上项目（2021M701801）

针对现有的小型马铃薯收获机筛面土块破碎效果不佳而影响分离效率和收获品质等问题，结合北方马铃薯主产区收获模式和常用杆条式分离装置，设计了一款马铃薯收获机扰动分离装置。在阐述总体结构及工作原理基础上，结合马铃薯的碰撞特性和土块的破碎过程分析，得到影响薯块损伤和土块破碎的主要因素为扰动深度、偏心轮转速和偏心距；通过EDEM-RecurDyn耦合构建仿真模型，单因素试验得到扰动杆数量最优为4，以扰动深度、偏心轮转速和偏心距为试验因素，以马铃薯碰撞力和土块破碎率为评价指标，运用Box-Behnken中心组合设计方法进行仿真试验，对试验结果进行方差分析，利用响应面分析了各交互因素对试验指标的影响规律，结合实际工况确定影响因素最佳取值。验证试验表明：当收获机分离筛运行速度为0.7m/s、扰动深度为51.5mm、偏心轮转速通过调速器设为2.3r/s、偏心距为31mm时，土块破碎率为60.7%，电子马铃薯采集的碰撞加速度峰值平均值为790.66m/s2，小于马铃薯临界损伤阈值。

来源：2024年第4期

《农业机械学报》期刊编辑部

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