农业机械学报

作者：黄新平，徐瑞华，黄广杰，贾松涛，王方艳

单位：青岛农业大学;山东省主要农作物机械化生产装备协同创新中心,青岛农业大学,青岛农业大学,青岛农业大学,青岛农业大学,

关键词：生姜收获机;铲筛组合式;离散元法;挖掘清土装置

基金：国家自然科学基金项目(52275258)、泰山学者青年专家项目、山东省重点研发计划项目(2019GNC106096)和山东省主要农作物机械化生产装备协同创新中心开放基金项目（SDXTZX-07）

针对生姜收获机清土效果差、作业阻力大、损伤率较高的难题，设计了一种铲筛组合式生姜收获机，可实现生姜的对行、挖掘、清土、铺放作业，其关键部件生姜挖掘清土装置主要由挖掘铲和抖土筛组成。通过对生姜挖掘清土装置进行理论分析和仿真试验，初步确定铲面倾角为18°，铲面长度为160mm，摆动频率为4Hz。以整机前进速度、抖土筛摆动幅度、抖土筛摆动频率为试验因素，生姜含土率和损伤率为试验指标，依据Box-Behnken试验原理对铲筛组合式生姜收获机进行田间试验。对试验结果进行方差分析，建立生姜含土率和损伤率与各显著因素之间的回归模型。对回归模型的目标函数进行求解，得出最优参数组合：前进速度0.39m/s、摆动幅度30°、摆动频率3.901Hz，此时生姜含土率的模型预测值为9.85%，损伤率为1.79%。田间验证试验结果表明，生姜挖掘清土装置含土率为10.31%，损伤率为1.86%，与模型预测值之间的相对误差均小于5%；较原挖掘清土装置含土率降低2.39个百分点，损伤率降低1.38个百分点；生姜挖掘清土装置作业阻力约为1240N,较原挖掘清土装置作业阻力降低11.43%。

来源：2025年第5期

《农业机械学报》期刊编辑部

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