农业机械学报

作者：侯瑞，刘鲁鹏，辛丽，沈景新，周凯，侯加林，李玉华

单位：北京邮电大学,山东农业大学,山东省玛丽亚农业机械股份有限公司,山东省农业机械科学研究院,山东农业大学,山东农业大学,山东农业大学,

关键词：大蒜联合收获机;挖拔收获装置;作用机理;EDEM-MFBD

基金：国家重点研发计划项目(2023YFD2001204)、财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目(CARS-24-D-01)、?山东省重点研发计划项目（2024TZXD072、2024TSGC0624、2024BTJH012）和山东省技术创新引导计划项目（YDZX2024032）

针对大蒜联合收获机在大蒜植株挖掘、拔取过程中常出现的破土碎土效果差、拔取阻力大、壅土严重等问题，设计了一种挖拔组合式大蒜联合收获装置。阐述和分析了该装置的整体结构和工作原理，通过动力学分析和理论计算，对关键部件的运动学物理量、受力情况、基本结构参数和空间位置关系进行了优化设计。利用EDEM-MFBD耦合仿真方法，建立了大蒜-土壤-挖拔装置接触模型，确定影响挖拔收获性能的关键因素，并对挖拔收获过程进行微观和宏观分析，探究了大蒜、土壤和挖拔收获装置之间的相互作用关系，揭示了挖拔收获机理。以整机前进速度、铲尖到夹持点水平距离和挖掘铲振动幅度为试验因素进行了单因素仿真试验，以土壤BOND键断裂数量、大蒜茎秆拉拔力和土壤隆起高度为试验指标分析了不同作业参数的影响，进行二次回归正交旋转组合试验。试验结果表明，当整机前进速度为434.3mm/s、铲尖到夹持点水平距离为144.6mm、挖掘铲振动幅度为6.1mm，土壤BOND键断裂数量为78283，大蒜茎秆拉拔力为20N，土壤隆起高度为42.1mm，挖掘、拔取效果最好。为验证优化后的挖拔收获装置作业性能，进行了田间试验，满足设计要求。

来源：2025年第11期

《农业机械学报》期刊编辑部

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