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甘草售貨機(jī)的設(shè)計(jì) 冉衛(wèi)剛 1 馬少輝 1 1 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 隨著地區(qū)甘草需求量的日益增大 甘草的人工種植規(guī)模也越來越大 與此同時(shí)急 需面對解決的問題就是甘草的機(jī)械化收獲 本文結(jié)合北疆地區(qū)甘草的種植模式以及國內(nèi)外 長根莖藥材收獲機(jī)械的研究現(xiàn)狀 設(shè)計(jì)了一種適應(yīng)于北疆地區(qū)砂質(zhì)土壤的甘草收獲機(jī)械 一次 性完成甘草的挖掘 分離 鋪放等工作 提高了機(jī)具的工作效率 關(guān)鍵詞 甘草收獲機(jī) 挖掘鏟 分離裝置 中圖分類號 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 0 引言 20世紀(jì) 50年代末 由于大規(guī)模的 墾荒 甘草資源得以開發(fā)應(yīng)用 發(fā)現(xiàn)了 許多優(yōu)質(zhì)品種的甘草 同時(shí)巨大的產(chǎn)量很快 使甘草躍居為藥材出口及制品產(chǎn)量之首 新 疆成為了我國的甘草主產(chǎn)區(qū) 5 但是 由于 國內(nèi)藥用量的增長和對外出口數(shù)量的逐年增 加 造成了甘草采挖量迅速上升 其結(jié)果是 野生甘草被亂墾亂挖導(dǎo)致過度使用 最 后致使甘草資源減少的同時(shí)種植面積也急劇 減小 同時(shí)沙塵暴 干早等自然災(zāi)害相繼頻 頻發(fā)生 不僅給人們的生活帶來了許多困難 也嚴(yán)重影響了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展 6 為 了避免情況的持續(xù)惡化 大范圍的人工種植 甘草技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生 1 總體設(shè)計(jì)思路 目前國內(nèi)的甘草機(jī)械化收獲主要以人工 收獲和部分機(jī)械化收獲為主 人工收獲在消 耗大量勞力的同時(shí)工作效率很低 所以本文 設(shè)計(jì)的甘草收獲機(jī)械為半機(jī)械化收獲 主要 同時(shí)完成甘草的挖掘 一次分離 二次分離 作業(yè) 最后需要人工完成撿拾 1 1 設(shè)計(jì)原理 在甘草收獲機(jī)的帶動(dòng)下 挖掘鏟將甘草 崛起 甘草與土壤的混雜物沿鏟面上升輸送 通過柵條到分離裝置上 挖掘鏟上的柵條與三 角鏟面是線接觸 對輸送的土壤有很好的破 碎作用 部分土壤通過柵條間距漏下 減小 了分離的土壤量和挖掘阻力 前端的犁刃可以 根據(jù)磨損狀況隨時(shí)更換 挖掘鏟側(cè)面的固定加 強(qiáng)板形成方形的加強(qiáng)結(jié)構(gòu) 使得固定刀臂在 對深度板結(jié)土壤工作時(shí)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠 1 2 設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu) 針對北疆地區(qū)甘草的種植模式和收 獲機(jī)的收獲要求 綜合考慮現(xiàn)有甘草收獲機(jī) 的優(yōu)缺點(diǎn) 設(shè)計(jì)了一種適合北疆地區(qū)甘 草種植模式的中型甘草收獲機(jī) 三維效果圖 如下所示 由機(jī)架 挖掘鏟組件 動(dòng)力裝置 分離裝置 破碎裝置等構(gòu)成 可一次完成挖 掘 分離及鋪放作業(yè) 該作業(yè)機(jī)可一次性完成甘草的挖掘 分 離 鋪放作業(yè) 作業(yè)機(jī)由 88KW以上的拖拉機(jī) 牽引 作業(yè)速度為 1 5 2 Okm h 動(dòng)力輸出 軸的轉(zhuǎn)速選用 540r min 作業(yè)機(jī)的工作幅寬 為 600mm 工作時(shí) 由拖拉機(jī)牽引并且傳輸 動(dòng)力 挖掘鏟將 300 400mm深度的甘草鏟起 并運(yùn)送到分離裝置上進(jìn)行分離輸送 分離裝 置的作用主要是將部分土壤與甘草分離且輸 送至地表 圖 1 甘草收獲機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖 2 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 2 1 挖掘鏟的設(shè)計(jì) 甘草挖掘鏟的作用就是順利挖掘出甘草 并將它提升至一定高度輸送給分離裝置 挖 掘鏟工作時(shí)既要保證挖掘出土層中的所有甘 草 且不得鏟斷甘草 又要盡量減少進(jìn)入分離 裝置的土壤量以至于降低能量消耗 其次還 要避免挖掘鏟上纏草和奎土 最后順利地將 甘草輸送到分離裝置 不同地區(qū)所對應(yīng)有不 同的土壤條件 簡單的讓挖掘鏟滿足不同地 區(qū)的挖掘要求非常困難 目前市場上根據(jù)機(jī) 具工作時(shí)挖掘鏟的運(yùn)動(dòng)情況而分為固定式挖 掘鏟 回轉(zhuǎn)式挖掘鏟 往復(fù)式挖掘鏟和振動(dòng) 式挖掘鏟 2 2 振動(dòng)篩的設(shè)計(jì) 甘草收獲機(jī)分離裝置的作用是將挖掘鏟 輸送過來的甘草和土壤的混合物中分離出甘 草 由于挖掘深度過深 分離角度又不能過 大以免造成奎土 所以一級分離裝置基本是 在地下完成工作 所以在地下有限的空間內(nèi) 要保證分離裝置的傳動(dòng)可靠 分離機(jī)構(gòu)工作 穩(wěn)定可才靠是最主要的 其次一級分離裝置 的作用是將甘草輸送至地表 2 3 分離裝置 在甘草收獲機(jī)的帶動(dòng)下 挖掘鏟將甘草 崛起 甘草與土壤的混雜物沿鏟面上升輸送 通過柵條到分離裝置上 挖掘鏟上的柵條與三 角鏟面是線接觸 對輸送的土壤有很好的破 碎作用 部分土壤通過柵條間距漏下 減小 了分離的土壤量和挖掘阻力 前端的犁刃可以 根據(jù)磨損狀況隨時(shí)更換 挖掘鏟側(cè)面的固定加 強(qiáng)板形成方形的加強(qiáng)結(jié)構(gòu) 使得固定刀臂在 對深度板結(jié)土壤工作時(shí)結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定可靠 3 總結(jié) 根據(jù)北疆地區(qū)甘草種植的模式和分 布情況以及現(xiàn)有甘草收獲機(jī)存在的問題 本 文設(shè)計(jì)了一種中型適用于西北地區(qū)砂質(zhì)板結(jié) 土壤的甘草收獲機(jī) 通過對挖掘鏟和分離裝 置進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和理論計(jì)算 且對分離裝置 及樣機(jī)的試驗(yàn)研究 主要得出以下結(jié)論 1 分析了目前國內(nèi)外甘草收獲機(jī)械的 研究現(xiàn)狀 存在問題及未來發(fā)展的趨勢 針 對存在的問題設(shè)計(jì)了一種中型的甘草收獲機(jī) 介紹了其主要的組成及工作原理 2 通過對挖掘鏟的功能和形狀分析 設(shè)計(jì)了一種柵條式挖掘鏟 結(jié)構(gòu)簡單可靠 能有效減小挖掘阻力 經(jīng)理論計(jì)算確定了其 結(jié)構(gòu)及主要參數(shù) 3 通過對分離裝置的功能和工作要求 的分析 設(shè)計(jì)了一種輥筒式分離裝置 經(jīng)理 論分析計(jì)算確定了其結(jié)構(gòu)及主要參數(shù) 參考文獻(xiàn) 1 周劍 馮曉靜 劉洪杰 等 甘草種植產(chǎn)業(yè)發(fā) 展現(xiàn)狀及對策研究 J 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2012 40 19 10065一 10066 2 吳敬峰 賈曉光 李珺珂 等 甘草規(guī)模 化種植與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用 J 中國現(xiàn)代農(nóng)藥 2006 13 7 12 14 3 許正才 中國甘草產(chǎn)業(yè)競爭力研究 D 新 疆 石河子大學(xué) 2011 20 31 4 王學(xué)農(nóng) 馬彩雯 甘草人工種植前景探討 J 農(nóng)機(jī)化 2004 6 34 35 5 李曉瑾 簡析甘草資源現(xiàn)狀 J 中藥研究 與信息 2002 4 2 26 29 6 王 立 李家恒 西北地區(qū)甘草人工栽培技術(shù) 體系研究 J 林業(yè)科學(xué) 1999 35 1 129 132 7 黃明進(jìn) 王文全 我國甘草要用植物資源調(diào)查 及質(zhì)量評價(jià)研究 J 中國中藥雜志 2010 35 8 947 951