农业机械学报

作者：杨德秋，程子文，李洋，刘萌萌，汪昕，陈新予，陶鑫愿，李道义，张丽娜

单位：中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,中国农业机械化科学研究院集团有限公司,

关键词：马铃薯联合收获机;不停机卸袋装置;Hertz接触理论;碰撞损伤

基金：财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目（CARS-09-P25）

针对装袋型马铃薯联合收获机田间作业时停机卸袋所造成的效率较低问题，设计了一种不停机卸袋装置。该装置可通过缓存和装袋状态的切换，实现机器作业过程不停机卸袋。运用Hertz接触理论推导马铃薯与薯箱碰撞过程中最大接触应力的表达式，得到了影响接触应力的关键因素。对卸袋装置卸袋过程进行了分析，确定了卸袋装置的尺寸参数;通过速度矢量图对马铃薯在与箱壁碰撞后可能出现的3种运动方向进行了分析;结合运动学原理明确了马铃薯在下落过程中的运动轨迹和速度表达式，得出影响马铃薯速度的关键因素。为确定箱体的最佳结构参数，运用Box-Benhnken试验方法，以壁面角度、输送带速度和箱体壁面长度为试验因素，以马铃薯破皮率和伤薯率为试验指标，对该装置进行三因素三水平试验。通过Design-Expert 11.1.0软件对试验结果进行方差分析，得出对试验指标影响显著的因素，通过响应面试验，分析试验交互因素对试验指标的影响规律并得出最佳的结构参数，在此基础上进行台架试验验证，并进行了田间对比试验。台架试验表明，当薯箱壁面角度为44°、分拣输送链速度为0.44m/s、薯箱壁面长度为603mm时，破皮率为0.96%，伤薯率为0.63%。田间对比试验结果表明，满足马铃薯联合收获机作业标准要求，且收获效率较停机卸袋联合收获机提升了41.63%。

来源：2025年第6期

《农业机械学报》期刊编辑部

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