蒜种振动排序装置设计与试验

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1、2015年8月农机化研究第8期蒜种振动排序装置设计与试验1，21，21，21，21张兆磊，耿爱军，李汝莘，路世康，侯加林(1．山东农业大学机械与电子工程学院，山东泰安271018;2．山东省园艺机械与装备重点实验室，山东泰安271018)摘要:为了解决目前大蒜播种机对蒜种调头能力差、播种不能满足农艺生产要求的问题，设计了蒜种振动排序试验台，为研究大蒜播种机提供参考依据。通过改变对蒜种排序有影响的曲柄长度、振动槽倾角、曲柄回转中心高度及振动频率4个振动试验台参数，进行有交互作用的正交试验，并对结果进行方差分析，得到最重要影响因素为曲柄长度，最佳试验组合A2B1

2、C2D1。关键词:蒜种;振动排序;振动试验台;正交试验中图分类号:S223．94文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)08－0138－05DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.031对蒜种施加持续的力，可使其鳞芽朝向特定方向。本0引言文根据蒜种的这一力学特点，设计了大蒜振动试验［1－2］我国是世界上最大的大蒜生产和出口国。机，对蒜种施加不同的力矩，寻找对蒜种排序影响最［3－4］随着对大蒜的营养价值和保健作用的研究，大蒜大的组合方式，为研究大蒜播种机提高蒜种直立率奠［5］［17］。种植越来越受国内外的广泛关注，种植面

3、积呈上升定了基础［6－7］趋势。大蒜外形不规则，农艺要求必须保证鳞芽1蒜种振动排序试验台［8］朝上直立种植。目前，其主要种植方式是人工插［9］播，播种效率低、劳动强度大，而大蒜播种机械种植振动试验台工作原理:通过改变振动槽的振动频的效率是人工种植的10倍以上，可以大大减少劳动率、振动槽与水平面的夹角、曲柄长度及曲柄回转中力的使用。心高度等4个参数以获得不同组合，观察蒜种在振动大蒜栽植农艺要求大蒜栽植时必须保证大蒜鳞槽里振动后鳞芽朝A方向(见图1)的数量。［10］芽向上的特殊性制约着大蒜栽植机械的发展。其1．1主要组成部分及功用主要制约因素是大蒜栽植的关键技术

4、没有通过机械振动试验台主要由振动频率调节装置、振动槽倾的方式得到解决，因此解决大蒜排序问题是研究大蒜角调节装置、曲柄长度调节装置、曲柄回转中心高度［11－13］播种机的关键。目前，国内外主要有3种方式调节装置、振动槽和机架等组成，如图1所示。用于大蒜排序:一是采用人工方式，由人工把大蒜按一定方向摆放到输送槽内实现大蒜调头，但效率低、［14］用工多，没有完全实现机械化;二是采用视觉识别技术。由计算机对采集的数据进行分析、识别，完成大蒜蒜瓣调头，但辅助工序较多，不适合田间作业时［15］的环境;三是根据大蒜种子蒜瓣的自身特性，采用［16］一种机械式的定向调头装置对

5、蒜瓣进行调头。由于蒜种重心靠下，使蒜种具有特定的力学性1．电机2．曲柄3．曲柄回转中心高度调节能，为解决蒜种排序问题提供了一条新途径;通过4．振动槽5．振动槽倾角调节图1振动试验台收稿日期:2014－08－27Fig．1Vibrationtestingmachine基金项目:山东农业大学博士后基金项目(76376);山东省现代农业产业技术体系蔬菜创新团队项目(SDAIT－02－021－09)振动频率调节装置由直流电动机和调压器组成，作者简介:张兆磊(1989－)，男，山东聊城人，硕士研究生，(E－mail)通过调节电压的大小来控制直流电机的转速，同时调zha

6、ngzhaolei218@126．com。节振动槽的振动频率，获得不同振动频率下的蒜种排通讯作者:耿爱军(1973－)，女，山东淄博人，讲师，博士，(E－mail)zhilan@yeah．net。序数据。·138·2015年8月农机化研究第8期振动槽调节装置调节振动槽底面与水平面的夹范围，为正交试验提供数据支持。角，主要是通过固定在振动槽一端的圆弧环轨道与上试验方法是改变其中1个因素，确保另外3个因连杆底部的相对位置调节，来改变蒜种在振动槽底部素不变。统计随参数改变试验指标的变化情况如图3推力和摩擦力的作用下合力的方向及大小，可调范围所示。是±15°，用来测

7、定不同角度下蒜种的排列数据。曲柄长度调节通过改变曲柄的长短来改变蒜种在振动槽中沿振动槽底面方向的受力距离的长短，用来测定不同曲柄长度下蒜种排序的数据，调节范围是0～43mm。曲柄回转中心高度调节装置改变连杆与振动槽的底面的夹角，试验台的头部是铰链接在机架上的，通过固定在机架上的半圆盘均匀分布的小孔来调节头部的旋转角度，曲柄传动装置固定在头部位置，跟随头部进行旋转从而改变蒜种在振动槽中沿垂直于振动槽底面方向的受力距离，获得不同角度下的蒜种排序数据。1．2振动槽的设计振动槽作用:试验台工作时，将20个蒜种随机放入振动槽中，蒜种只能仰卧或者侧躺在振动槽内而不会在水

8、平面内旋转;试验时观察蒜种在振动槽内运动的情况，试验