农业机械学报

作者：张佳，杜亚坤，马小雯，马少腾，肖萍，张佳喜

单位：新疆工程学院;新疆农业大学,新疆农业大学,新疆工程学院,新疆工程学院;新疆农业大学,新疆工程学院,新疆农业大学,

关键词：捡石机;挖掘齿;阿基米德曲线;运动学分析

基金：新疆维吾尔自治区自然科学基金项目（2022D01A245）和新疆维吾尔自治区重大专项（2022A02007-2-2）

针对现有捡石机存在捡净率低、工作阻力大等问题，设计了一种基于阿基米德曲线的螺旋拨齿式捡石机。通过对挖掘齿在挑石及抛石作业过程进行运动学分析，确定了主要零部件的结构参数与工作参数。为了验证捡石机工作的可靠性与作业效果，以挖掘齿刀刃起始滑切角、机具前进速度、刀轴转速为试验因素，石块捡净率、作业扭矩为评价指标，选择Box-Behnken试验设计方法进行三因素三水平正交试验，通过Design-Expert软件对试验结果进行方差分析和响应面分析，明晰了试验因素及交互作用对捡石机作业性能的影响规律，对构建的线性回归模型进行多目标求解优化，结果表明：当挖掘齿刀刃起始滑切角为14.73°、机具前进速度为0.34 m/s、刀轴转速为171.89 r/min时捡石效果最佳。以优化后的参数进行田间验证试验，结果表明，平均石块捡净率为90.04%，满足农田捡石作业要求。

来源：2025年第1期

《农业机械学报》期刊编辑部

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