自走式拱棚机连续插架装置设计与试验

作者：刘平; 万一卓; 孟勇; 宋绪斌; 王春颖^*

来源：农业工程学报, 2023, 39(22): 1-8.

• 农业机械
• 试验
• 设计
• 拱棚搭建
• 连续插架
• 弯折部件

针对目前拱棚搭建机械停机插架作业效率低的问题,该研究研制了自走式拱棚机的连续插架装置。此装置设计行星轮系反向传动机构和弯折部件,行星轮系反向传动机构带动弯折部件转动可实现弯杆、压杆等动作。“棚杆-土壤”离散元仿真分析确定插入土壤最大深度10 cm时,棚杆所受土壤阻力为51 N;为确保棚杆成功插入土壤,对棚杆及弯折部件的压杆臂进行应力仿真分析,仿真结果表明,在保证压杆臂不会发生断裂的前提下,压杆臂与棚杆之间的摩擦力为168 N,远大于棚杆所受土壤阻力,且棚杆应力在屈服强度内,此时棚杆弯折且不断裂;通过分析弯折部件的弯折压板运动轨迹,根据小拱棚插架深度、间距的农艺需求,确定弯折支架最优长度为27 cm,中心转轴的速度与车体行进速度比值为0.85。田间试验结果显示,棚杆平均插架深度为7.04 cm,平均插架间距为74.11 cm,两侧插架深度的平均误差0.09 cm,平均插架间距偏差为0.16 cm,连续插架装置作业效果满足小拱棚搭建的农艺要求,进一步验证了连续插架装置设计的合理性和作业的稳定性。研究结果可为连续插架覆膜拱棚机的研制提供理论基础。

• 单位
  山东农业大学; 电子工程学院