仿生手掰穗玉米收获装置结构及运行参数优化

摘要：

针对板式摘穗含杂率高,辊式摘穗果穗啃伤、籽粒损失严重等问题,该文提出了一种仿生掰穗手式玉米收获机构.通过对该机构及关键部件的理论分析,确定整机结构参数,掰穗手数目1~3个、掰穗手速度0.95~2.85 m/s、夹持导轨行进速度0.83~1.67 m/s;利用搭建的仿生掰穗手式玉米收获台架试验装置,以掰穗手数目、掰穗手速度、夹持导轨行进速度作为试验因素对籽粒损失进行三因素三水平二次回归正交试验;通过Design-Expert 8.0.6数据分析软件,建立各因素与指标的响应面数学模型,分析了各因素与评价指标之间的关系,同时,对影响因素进行了综合优化.试验结果表明:各因素对籽粒损失率均有显著影响(P<0.05),影响主次顺序为掰穗手速度>掰穗手数目>夹持导轨行进速度;得到各试验因素最优参数组合为掰穗手数目2个,掰穗手速度2.15 m/s,夹持导轨行进速度1.14 m/s,对应的籽粒损失率为0.031%.根据该试验参数组合,进行台架试验验证,可以得到籽粒损失率为0.04%,评价指标与理论优化值的相对误差仅为0.009%,远低于国家标准(2%),优化预测模型可靠.该研究实现了玉米果穗的低损收获,验证了模仿人工掰穗的可能性,为低损伤玉米收获的研发提供了参考.

关键词：农业机械、仿生、优化、玉米收获、低损伤、籽粒损失

所属期刊栏目：34

分类号：S225(农业机械及农具)

资助基金：农业科技成果转化资金项目2014GB2C600022;山东省重点研发计划项目2015GGX101003;山东省农机装备研发创新计划项目2016YF029、2017YF058

在线出版日期：2018-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：15-22