导　　师： 区颖刚

学科专业： H2801

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南农业大学

摘　　要： 甘蔗是我国重要的经济作物，种植面积居世界第三位。但是，我国甘蔗生产机械化技术，尤其是机械化收获技术相对落后，造成甘蔗生产效率低、成本高，影响我国制糖业在国际市场的竞争力。依照现阶段我国甘蔗种植业和制糖业的总体技术水平，甘蔗收获适宜采用整秆收获方式。我国甘蔗主要种植区域集中在南方沿海省份，每年受台风等影响，甘蔗倒伏严重。如何对倒伏角小于15°严重倒伏的甘蔗进行收获，以及对完全倒在地面不能被扶起的甘蔗进行收获就成了当今亟待解决的技术难题。国内外扶蔗装置主要有螺旋式和拨指链式两种形式。田间试验表明，螺旋式扶蔗装置对于倒伏甘蔗的适应性较差，对于倒伏严重(倒伏角低于30°)的甘蔗扶起效果差，无法适应整秆式甘蔗收割机的技术要求。室内试验表明，拨指链式扶蔗装置对于倒伏严重(倒伏角低于15°)的甘蔗扶起效果差。根据以上两点，针对螺旋式扶蔗装置、拨指链式扶蔗装置存在的问题，参考水稻、芦苇、玉米等收割机的扶禾机构，设计了组合式扶起装置。根据组合式扶起装置室内试验和田间试验出现的问题进行了改进，并提出了整秆甘蔗收割机综合收获方式这一概念。这一概念包括组合式扶起装置和螺旋棍双刀盘耙送机构，对于优化整秆式甘蔗收割机结构，提高其工作质量，具有重要的理论意义和实用价值。 本文在组合式扶起装置试验台上进行了扶蔗效果影响因素试验，包括正交试验、验证试验、单因素试验、高速摄影试验、多根甘蔗试验等试验，并进行了整机的田间试验，优化了扶蔗装置的机构参数，完成了以下工作： (1)通过对螺旋滚筒4因素3水平的正交预试验，得出各因素之间不存在交互作用，甘蔗的倒伏状态对扶起成功率影响最大，螺旋滚筒对于侧倒伏的甘蔗扶起效果最佳。影响组合式扶起装置扶蔗效果的4个因素由主到次依次为，甘蔗的倒伏状态S、甘蔗偏离滚筒的中心距离C、台车前进速度VM、组合式扶起装置的滚筒转速N。各因素对扶起后成功率均有显著影响。 (2)通过对螺旋滚筒轴线与地面夹角单因素试验、螺旋滚筒的螺旋叶片螺距单因素试验、甘蔗倒伏状态单因素试验、不同滚筒转速的前进速度单因素试验等，研究了各因素对于扶蔗效果的影响规律，并得出了组合式扶起装置的参数组合：甘蔗倒伏状态为顺倒伏、甘蔗偏离滚筒中心距离为200MM、台车前进速度为0.15M/S和组合式扶起装置滚筒转速为60R/MIN、其速度比值K与螺旋滚筒的关系为，K=0.02899N+3.544(N=60～100R/MIN)，此式适用于扶起倒伏角小于15°的各种倒伏状态甘蔗的情况，符合此式时扶蔗效果最佳。 (3)通过高速摄影试验，观察三种速比情况下对滚筒与拨指衔接、拨指与夹持输送衔接扶起过程，总结扶蔗规律。当滚筒转速100R/MIN、台车前进速度0.2M/S时，组合式扶蔗装置的扶蔗效果最佳。夹持输送链上的胶皮起到将组合式扶起装置扶起的甘蔗拨到夹持口的作用，便于夹持输送。 (4)通过多根甘蔗试验，模拟田间甘蔗的倒伏状态，检验扶蔗装置的适应性和实际通过性能，得出，组合式扶起装置对于每茬密度1根/茬，种植密度为3～5根/0.5米的甘蔗均能起到有效的扶起作用。 (5)通过田间试验得出：该机可连续完成扶起、夹持、切割、侧向输送、集堆铺放等工序，配套48KW拖拉机，采用前悬挂方式，基本达到整秆甘蔗的收获要求。

关 键 词： 甘蔗收割机 扶起装置 优化设计

分 类 号： [S225.53]

领　　域： [农业科学] [农业科学]