4UML-130型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

李國(guó)杰，鄧干然，吳洪珠，崔振德，李 玲，黃 潔

（1.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所，廣東 湛江 524091；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶作物農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 湛江 524091；3.青島洪珠農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司，山東 青島 266300；4.中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所，海南 ?？?571101）

0 引言

木薯（學(xué)名：Manihot esculenta Crantz），是大戟科木薯屬植物，耐旱抗貧瘠，粗生易長(zhǎng)、容易栽培、高產(chǎn)和四季可收獲，廣泛種植于非洲、美洲和亞洲等100 余個(gè)國(guó)家或地區(qū)，是三大薯類作物之一[1]，熱區(qū)第三大糧食作物，全球第六大糧食作物，被稱為“淀粉之王”，供應(yīng)了世界近8 億人口糧[2]。在我國(guó)，木薯主要分布在廣西、廣東、海南、云南等地，截止到2019 年，我國(guó)木薯種植面積約29.89 萬(wàn)hm2，產(chǎn)量約為498.70 萬(wàn)t。

木薯收獲主要是指地下塊根的收獲，目前我國(guó)木薯機(jī)械化收獲方式主要為分段收獲，即人工砍運(yùn)木薯莖桿或者機(jī)械化粉碎還田后，利用拖拉機(jī)驅(qū)動(dòng)木薯挖掘收獲機(jī)對(duì)木薯塊根進(jìn)行挖掘[3]、提升后平鋪于地表面，便于后續(xù)人工撿拾、裝車作業(yè)。當(dāng)前木薯收獲設(shè)備主要分為3 種方式：①深松鏟式，如中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所研制的4UMS-1800 型木薯收獲機(jī)；②挖拔式，如海南大學(xué)孫佑攀等設(shè)計(jì)的4UMS-1 型木薯收獲機(jī)；③升運(yùn)鏈?zhǔn)?，如河南坤達(dá)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的4U-160 型木薯收獲機(jī)[4]；3 種設(shè)備目前均未能大規(guī)模推廣應(yīng)用。針對(duì)當(dāng)前木薯收獲設(shè)備明薯率低、損失率高、農(nóng)機(jī)農(nóng)藝不匹配等問(wèn)題，基于農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，設(shè)計(jì)了振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)，一次作業(yè)能夠完成木薯塊根的挖掘提升、振動(dòng)去土、平鋪地表等工序。

1 適宜機(jī)收木薯種植模式要求

當(dāng)前木薯種植農(nóng)藝以等行距90 cm 種植為主，開(kāi)展木薯機(jī)收時(shí)，容易出現(xiàn)拖拉機(jī)輪胎壓斷薯而造成損失。針對(duì)現(xiàn)有農(nóng)機(jī)農(nóng)藝不匹配問(wèn)題，自2016 年以來(lái)，按照農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合適宜機(jī)械化作業(yè)要求，中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所與熱帶作物品種資源研究所聯(lián)合開(kāi)展了適宜機(jī)械化作業(yè)的木薯寬窄雙行起壟種植模式研究。不同于存在機(jī)械化作業(yè)困難的等行距平種或小壟種等傳統(tǒng)木薯種植方式，該模式利用專用的旋耕起壟機(jī)對(duì)耕地進(jìn)行旋耕碎土、平整，并起適宜拖拉機(jī)跨壟行走的梯形壟，旋耕深度25～30 cm，壟面寬90～110 cm，壟底寬約130 cm，壟高25～35 cm，壟溝寬約50 cm；在壟體上沿縱向方向，利用壟作式木薯聯(lián)合種植機(jī)種出2 行木薯，壟上雙行為窄行距約50～70 cm，株距60 cm，鄰壟間木薯為寬行距約120 cm，形成壟上雙行為窄行、鄰壟間為寬行的寬窄雙行起壟種植模式，如圖1 所示。該模式下，木薯的機(jī)械化收獲以66 kW 輪式拖拉機(jī)為動(dòng)力，作業(yè)過(guò)程中拖拉機(jī)輪胎行走于壟溝中，不壓傷壟形和木薯塊根，木薯產(chǎn)量有保證，收獲作業(yè)機(jī)具能耗比平種模式低，機(jī)具操作方便，實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合[5]。

圖1 木薯寬窄雙行起壟種植模式示意圖

2 總體結(jié)構(gòu)與工作原理

2.1 總體結(jié)構(gòu)

4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)主要由機(jī)架、三點(diǎn)懸掛裝置、挖掘鏟、振動(dòng)鏈排、切草盤(pán)、過(guò)載保護(hù)裝置、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、地輪和收攏板等部分組成，如圖2 所示。其中，傳動(dòng)系統(tǒng)由減速箱、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)鏈輪、鏈條等部分組成；過(guò)載保護(hù)裝置包括帶孔鏈輪、內(nèi)摩擦板、帶軸套摩擦板、外摩擦板、帶孔外緊固板等部分組成。

圖2 4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)結(jié)構(gòu)圖

2.2 工作原理

待收木薯地完成木薯莖桿處理后開(kāi)展木薯收獲作業(yè)，拖拉機(jī)通過(guò)三點(diǎn)懸掛裝置牽引4UML-130 型后振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)前進(jìn)，拖拉機(jī)輪胎行走于壟溝中，不壓木薯壟，動(dòng)力輸出軸通過(guò)傳動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)收獲機(jī)減速箱工作，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，隨著拖拉機(jī)牽引前進(jìn)，收獲機(jī)的切草盤(pán)切割土壤與雜草，收獲機(jī)挖掘鏟在偏心機(jī)構(gòu)的作用下以往復(fù)振動(dòng)方式逐漸深入到木薯壟下方并前進(jìn)，隨著挖掘鏟的工作，壟上種植的2 行木薯被挖掘輸送至振動(dòng)鏈排上，振動(dòng)鏈排在振動(dòng)輪的作用下以上下振動(dòng)方式對(duì)木薯及夾雜的土塊等混合物料進(jìn)行振動(dòng)輸送提升，提升過(guò)程中土塊逐漸被震碎并通過(guò)鏈排間隙掉落，而木薯塊根則被收攏板收集變向后拋落至地表[6]，隨著收獲機(jī)前進(jìn)作業(yè)，拋落的木薯塊根形成條狀平鋪于地表，從而完成挖掘收獲作業(yè)，便于后續(xù)人工撿拾裝車。

2.3 主要技術(shù)參數(shù)

4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1 所示。

表1 4UML-130型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

3 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

3.1 挖掘鏟的設(shè)計(jì)

挖掘鏟主要作用是挖掘木薯塊根使之松動(dòng)并隨鏟面、過(guò)渡板輸送提升至后續(xù)的振動(dòng)鏈排，便于進(jìn)一步提升輸送及薯土分離[7]。我國(guó)熱區(qū)木薯種植區(qū)以紅壤黏土為主，土壤水分高的情況下容易粘結(jié)機(jī)具與木薯塊根，造成分離不徹底；土壤水分低的情況下容易板結(jié)而增加挖掘阻力。因此，挖掘鏟要求減阻穩(wěn)定。本設(shè)計(jì)中，挖掘鏟由挖掘鏟板、過(guò)渡板、側(cè)立柱等部分組成，收獲機(jī)作業(yè)時(shí)，動(dòng)力通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)輸入偏心套機(jī)構(gòu)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)挖掘鏟繞支撐軸實(shí)現(xiàn)前后往復(fù)振動(dòng)挖掘，不斷震碎土壤得以減阻，挖掘的木薯塊根通過(guò)過(guò)渡板提升至后續(xù)振動(dòng)鏈排。整個(gè)挖掘過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)木薯塊根周圍土壤松動(dòng)后提升，便于后續(xù)薯土分離作業(yè)。

挖掘鏟作為整個(gè)挖掘裝置關(guān)鍵系統(tǒng)部件，直接作用于木薯塊根下方土層，挖掘鏟耐磨性能影響整機(jī)工作可靠性。本設(shè)計(jì)中挖掘鏟通過(guò)選材、結(jié)構(gòu)及工作形式3 個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，以增加其工作可靠性。選材方面采用65Mn 鋼，調(diào)質(zhì)處理使其達(dá)到最好的機(jī)械性能，增加耐磨性；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，既要保持其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度又要降低其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，以減少挖掘過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題的概率，增加挖掘鏟的工作可靠性，故設(shè)計(jì)為單板整體式挖掘鏟。具體結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 挖掘鏟結(jié)構(gòu)圖

挖掘鏟的設(shè)計(jì)寬度以保證不出現(xiàn)漏挖和盡量減少切斷木薯塊根導(dǎo)致漏收為目標(biāo)。根據(jù)寬窄雙行起壟種植模式木薯種植特點(diǎn)及近年木薯塊根結(jié)薯分布特點(diǎn)實(shí)測(cè)結(jié)果，沿壟縱向單行木薯薯塊分布直徑約50～100 cm,取平均值75 cm，行距60 cm 情況下，雙行木薯塊根分布寬度約135 cm，為減小挖掘鏟工作阻力，取挖掘鏟設(shè)計(jì)寬度值為130 cm。

3.2 偏心套機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

現(xiàn)有木薯收獲機(jī)挖掘方式多數(shù)采用固定鏟式挖掘，固定式挖掘鏟挖掘阻力大、功耗大。4UML-130型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用振動(dòng)減阻原理，即工作時(shí)土壤受到激振會(huì)同步振動(dòng)，土壤振動(dòng)時(shí)會(huì)吸收部分振動(dòng)能量使自身內(nèi)應(yīng)力變大，內(nèi)應(yīng)力越大，土壤越容易破碎。振動(dòng)挖掘木薯塊根時(shí)振動(dòng)載荷使土壤趨于緊實(shí)，引起土壤內(nèi)部孔隙水難以從土壤中排出來(lái)，致使土壤壓力增大。當(dāng)土壤壓力增大到與土壤正應(yīng)力一樣大時(shí)，土壤強(qiáng)度就會(huì)急劇減小，土壤的內(nèi)摩擦力也會(huì)跟著減小，使土壤抗剪強(qiáng)度減小，從而使得板結(jié)土層更易破碎。振動(dòng)挖掘的關(guān)鍵是振動(dòng)挖掘裝置能夠產(chǎn)生連續(xù)有規(guī)律的激振力作用于土層。收獲作業(yè)時(shí)，挖掘鏟的振動(dòng)使鏟前土壤顆粒不停交換，使得挖掘鏟對(duì)土壤作用力不停變化，致使土壤和挖掘鏟無(wú)法達(dá)到平動(dòng)條件，最終使得板結(jié)土層在沖擊載荷下破碎，同時(shí)已經(jīng)破碎的土塊沿挖掘鏟刃口滑出時(shí)與刃口的摩擦力也會(huì)相應(yīng)減小，從而減小挖掘阻力。

本設(shè)計(jì)中，偏心套機(jī)構(gòu)[8]依據(jù)曲柄搖桿原理設(shè)計(jì)，其工作過(guò)程如圖4 所示。

圖4 偏心套工作原理示意圖

對(duì)挖掘鏟尖入土部E點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，當(dāng)挖掘鏟工作時(shí)，挖掘鏟的運(yùn)動(dòng)實(shí)際上近似于水平勻速運(yùn)動(dòng)與往復(fù)式簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的組合運(yùn)動(dòng)[9]，其運(yùn)動(dòng)方程為

式中：

y——挖掘鏟尖點(diǎn)的位移，m；

V——挖掘鏟尖點(diǎn)的速度，m/s；

ω——偏心套機(jī)構(gòu)曲柄角速度，rad/s；

a——挖掘鏟尖點(diǎn)的加速度，m/s2；

v0——收獲機(jī)前進(jìn)速度，m/s；

t——時(shí)間，s。

為了避免在振動(dòng)挖掘過(guò)程中損傷木薯塊根的同時(shí)盡量碎土，要求圖中垂直前進(jìn)距離h與水平進(jìn)距s盡量取小值，h與s的關(guān)系為

式中：

r——曲柄半徑，mm；

α——挖掘鏟入土角，（°）；

θ——擺動(dòng)方向角，（°）；

s——曲柄旋轉(zhuǎn)一周收獲機(jī)前進(jìn)距離，m；

n——曲柄轉(zhuǎn)速，r/min。

通常h≤30 mm，s≤60 mm，挖掘鏟入土角為18～23°時(shí)，木薯收獲振動(dòng)挖掘碎土效果較好，通常曲柄半徑取8～30 mm,振動(dòng)頻率9～15 Hz，振動(dòng)碎土效果較好，但頻率越高，對(duì)機(jī)器的穩(wěn)定性要求越高，制造成本越高。本設(shè)計(jì)中，偏心套機(jī)構(gòu)通過(guò)挖掘鏟左右側(cè)立板上的支撐圓孔內(nèi)支撐銷軸與挖掘鏟鏈接，驅(qū)動(dòng)軸驅(qū)動(dòng)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)工作，使得挖掘鏟繞支撐銷軸做往復(fù)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)減阻挖掘，設(shè)計(jì)曲柄半徑為20 mm，綜合考慮碎土減租效果及制造成本，挖掘鏟振動(dòng)頻率為2 Hz。

3.3 振動(dòng)鏈排的設(shè)計(jì)

振動(dòng)鏈排是整個(gè)收獲設(shè)備實(shí)現(xiàn)薯土分離裝置的關(guān)鍵部件，其分離功能主要是依靠其上輸送的木薯塊根與土壤比重不同而實(shí)現(xiàn)分層、下漏并最終得以分離，在木薯塊根與土塊混合物輸送起始階段，堆積在一起的木薯塊根、土塊等物料在鏈排上下波浪振動(dòng)作用下實(shí)現(xiàn)分散分層，下層土壤顆粒通過(guò)振動(dòng)鏈排鏈桿間隙下落分離，其它木薯塊根與板結(jié)土塊則在振動(dòng)鏈排旋轉(zhuǎn)輸送作用下繼續(xù)產(chǎn)生提升運(yùn)動(dòng)。在此過(guò)程，在鏈排振動(dòng)作用力下，板結(jié)土塊逐漸粉碎變成土壤顆粒下沉到木薯塊根與土壤混合物底部而實(shí)現(xiàn)分層，進(jìn)而下落，從而實(shí)現(xiàn)木薯塊根、土塊等混合物在輸送提升過(guò)程中的分層、分離，最終實(shí)現(xiàn)薯土分離的目的[10-11]。

振動(dòng)鏈排結(jié)構(gòu)參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)將直接影響輸送分離效果。木薯塊根在挖掘過(guò)程中不受損的情況下均成手掌型，掌上的每條木薯平均直徑約30～50 mm?；谝陨铣叽缭诒ＷC每條木薯塊根不被鏈排鏈桿卡住下漏的條件下達(dá)到充分漏土的效果，鏈桿直徑取值為12 mm，鏈桿中心間距42 mm。

為實(shí)現(xiàn)鏈排振動(dòng)作用，設(shè)計(jì)了鏈排振動(dòng)源的振動(dòng)輪。振動(dòng)輪用于拋散薯土混合物，強(qiáng)化分離性能，增加振動(dòng)鏈排上所移動(dòng)板結(jié)土塊的破碎率[12]。本設(shè)計(jì)中，振動(dòng)輪設(shè)計(jì)為被動(dòng)雙滾子式雙頭型振動(dòng)輪，獨(dú)立的滾子可繞自身固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)整個(gè)振動(dòng)輪機(jī)構(gòu)又繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)作業(yè)條件為華南熱區(qū)紅壤黏土，其特點(diǎn)是多雨條件下土壤黏結(jié)力、黏著力較大，干旱條件下土壤易板結(jié)。為減少木薯塊根振動(dòng)損傷，振動(dòng)輪振幅范圍通常為15～60 mm，為增強(qiáng)破碎、篩分土壤能力，設(shè)計(jì)振動(dòng)輪振幅為40 mm，其實(shí)際作業(yè)振幅可根據(jù)安裝位置上下調(diào)整進(jìn)行調(diào)節(jié)。設(shè)計(jì)滾子直徑為50 mm，其工作圓周半徑為120 mm，其轉(zhuǎn)過(guò)1 周可對(duì)振動(dòng)鏈排產(chǎn)生2 次往復(fù)振動(dòng)。振動(dòng)輪結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示。

圖5 振動(dòng)輪結(jié)構(gòu)圖

3.4 過(guò)載保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)

南方紅壤土粘性大、易板結(jié)，木薯收獲過(guò)程中易出現(xiàn)木薯、土壤不分離，甚至大堆板結(jié)土塊伴隨木薯一起在分離鏈排上輸送，從而導(dǎo)致分離鏈排出現(xiàn)壅土現(xiàn)象或者負(fù)載較大，使得薯土分離輸送提升過(guò)程不順暢，擁堵物容易堵塞在輸送鏈排上，導(dǎo)致鏈排停止輸送的情況發(fā)生，振動(dòng)鏈排輸送過(guò)載，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致振動(dòng)鏈排及傳動(dòng)鏈條斷裂、減速箱齒輪撞擊損壞等，造成機(jī)具損壞。為避免上述現(xiàn)象發(fā)生，設(shè)計(jì)了過(guò)載保護(hù)裝置[13]，該裝置對(duì)于木薯在輸送鏈排的輸送過(guò)程中形成的過(guò)載，具有使振動(dòng)鏈排驅(qū)動(dòng)軸與傳動(dòng)系統(tǒng)自動(dòng)分離功能，使減速箱輸出軸的驅(qū)動(dòng)力無(wú)法傳遞至振動(dòng)鏈排驅(qū)動(dòng)軸而實(shí)現(xiàn)空轉(zhuǎn)，保護(hù)傳動(dòng)系統(tǒng)不受過(guò)大載荷沖擊，避免輸送鏈排、鏈條的斷裂以及減速箱齒輪的撞擊損壞，起到過(guò)載保護(hù)的作用。

過(guò)載保護(hù)裝置安裝在振動(dòng)鏈排驅(qū)動(dòng)軸上，主要由軸承、帶孔鏈輪、內(nèi)摩擦板、帶軸套摩擦板、外摩擦板、帶孔外緊固板、彈簧及緊固螺栓等部分組成，具體結(jié)構(gòu)如圖6 所示。

圖6 過(guò)載保護(hù)裝置

過(guò)載保護(hù)作用發(fā)生后，振動(dòng)鏈排驅(qū)動(dòng)軸與傳動(dòng)系統(tǒng)分離，此時(shí)需要停機(jī)清理振動(dòng)鏈排上的木薯、土壤等承載物，然后通過(guò)緊固螺栓調(diào)節(jié)間距使之縮小，從而使帶孔鏈輪與第1 摩擦片、帶軸套摩擦板、第2 摩擦片及帶孔外固圓盤(pán)的距離不斷縮小，從而加大之間的摩擦，讓帶孔鏈輪傳遞的摩擦力在第1摩擦片、帶軸套摩擦板、第2 摩擦片及帶孔外固圓盤(pán)之間得以加強(qiáng)并重新建立摩擦連接，使得本裝置重新啟動(dòng)后使得振動(dòng)鏈排驅(qū)動(dòng)軸與傳動(dòng)系統(tǒng)連接，從而恢復(fù)整機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工作。

4 田間試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)條件

研制的4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所木薯生產(chǎn)機(jī)械化試驗(yàn)示范基地進(jìn)行了田間性能試驗(yàn)，如圖7，基地為紅壤土，實(shí)測(cè)基地土壤含水率18.3%。木薯種植模式為寬窄雙行起壟種植，壟上窄行距70 cm，株距60 cm，木薯品種為南植199。隨機(jī)選擇5 壟進(jìn)行收獲試驗(yàn)，試驗(yàn)選用東方紅LX904 輪式拖拉機(jī)作為動(dòng)力，作業(yè)速度為拖拉機(jī)低二檔，1.8 km/h，每壟作業(yè)長(zhǎng)度均為75 m。

圖7 樣機(jī)田間試驗(yàn)

4.2 試驗(yàn)方法

由于我國(guó)目前未制定木薯收獲機(jī)試驗(yàn)方法和作業(yè)質(zhì)量相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)方法參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NYT 648—2015《馬鈴薯收獲機(jī)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》來(lái)進(jìn)行，主要檢測(cè)指標(biāo)為明薯率、損失率、純工作時(shí)間生產(chǎn)率等指標(biāo)。

4.3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

分析4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)7 壟試驗(yàn)結(jié)果，取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，作業(yè)主要性能指標(biāo)如表2 所示。

表2 4UML-130型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)試驗(yàn)結(jié)果

明薯率是指木薯進(jìn)行收獲作業(yè)時(shí)，經(jīng)過(guò)收獲設(shè)備收獲作業(yè)后木薯地表面能明顯看到木薯塊根的木薯株數(shù)占整個(gè)收獲作業(yè)木薯株數(shù)的百分比；損失率是指木薯收獲機(jī)作業(yè)后，土壤中因漏挖或者切斷等原因未能收獲的木薯塊根質(zhì)量與總的木薯質(zhì)量百分比,收獲作業(yè)后，在每壟試驗(yàn)區(qū)隨機(jī)選10 m，通過(guò)人工挖掘土壤內(nèi)所埋的木薯塊根量與這10 m 平均木薯產(chǎn)量對(duì)比，進(jìn)而計(jì)算損失率；純工作時(shí)間生產(chǎn)率為拖拉機(jī)單位作業(yè)時(shí)間內(nèi)的木薯收獲作業(yè)面積。

由表2 分析可知，4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)對(duì)寬窄雙行起壟種植農(nóng)藝模式下木薯收獲適應(yīng)性較好，壟上2 行木薯均處于挖掘鏟工作幅寬內(nèi)，明薯率，損失率、生產(chǎn)率等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論與展望

1）基于木薯寬窄雙行起壟種植農(nóng)藝要求，設(shè)計(jì)了4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)，該機(jī)一次作業(yè)能夠完成木薯塊根的挖掘提升、振動(dòng)薯土分離、薯塊收攏條狀平鋪地表等工序。田間試驗(yàn)表明，作業(yè)速度1.8 km/h 時(shí)，明薯率95.8 %、損失率5.4%、生產(chǎn)率0.42 hm2/h，滿足設(shè)計(jì)要求。

2）目前，4UML-130 型振動(dòng)鏈?zhǔn)侥臼硎斋@機(jī)作業(yè)方式仍為分段收獲，作業(yè)時(shí)需配備約20 名以上撿拾工人對(duì)挖掘收獲后的木薯進(jìn)行撿拾、分切、裝車等作業(yè)。分段收獲只減輕了木薯收獲環(huán)節(jié)約50%勞動(dòng)量，在當(dāng)前農(nóng)村勞動(dòng)力日益缺乏的情況下，木薯分段收獲設(shè)備的應(yīng)用推廣受到了較大影響。今后，木薯聯(lián)合收獲技術(shù)將是木薯產(chǎn)業(yè)收獲機(jī)械化發(fā)展方向。