农业机械学报

作者：潘烤鑫，张庆，尤泳，孙立皓，胡建良，王德成

单位：中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,中国农业大学,石家庄鑫农机械有限公司,中国农业大学,

关键词：小粒径苜蓿种子;收获机;梳齿梳脱;负压气流

基金：国家重点研发计划项目(2022YFD2001902)和财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-34)

针对当前国内外小粒径苜蓿种子机械化收获缺少专用采收装备且采净率低等问题,设计了一种机械梳脱耦合负压气流吸收的增流式半喂入苜蓿种子收获机。根据苜蓿植株生物学特性和种植农艺提出了机械梳齿梳脱、气流吸附与运移、负压风机增流的小粒径苜蓿种子机械化采收方案。基于苜蓿种子收获过程损失抑制机理进行了梳脱割台关键部件设计,针对苜蓿种子收获过程中的未梳损失,设计梳齿结构对种荚进行捋穗式梳脱。针对落粒与飞溅损失,设计滚筒与壁面组合式气流喉口和负压风机对种子、种荚进行吸附与运移。在此基础上,开展了梳齿梳脱过程中的运动学特性分析,确定了梳脱速比有效范围为36~50,梳脱滚筒半径为290mm,并识别出影响未梳损失的关键参数为梳脱滚筒转速、中心离地高度和割台行进速度。利用CFD仿真结合CCD正交试验研究了梳脱滚筒转速、气流喉口尺寸与负压风机转速交互作用对割台流场的影响规律,并通过响应面法确定气流喉口尺寸、梳脱滚筒转速和负压风机转速优化值分别为83mm、1000r/min和1450r/min。为验证整机及梳脱割台功能有效性,开展了苜蓿种子收获样机田间试验,结果表明:当梳脱滚筒中心离地高度为430mm、机具行进速度为0.68m/s时,梳脱后苜蓿植株无种荚漏梳现象,苜蓿种子采净率达到83.4%,作业效率达0.73hm2/h,满足苜蓿种子机械化采收指标要求,为小粒径种子采收机设计提供了参考。

来源：2025年第2期

《农业机械学报》期刊编辑部

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