履帶型自走式韭菜收割機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)

履帶型自走式韭菜收割機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)?zāi)夸?.內(nèi)容綜述................................................2

1.1研究背景.............................................2

1.2收割機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展...................................3

1.3研究的目的和意義.....................................5

2.收割機(jī)設(shè)計(jì)原則..........................................6

2.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì).........................................6

2.2工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).........................................8

2.3行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì).........................................9

2.4用戶友好性設(shè)計(jì)......................................10

3.履帶式收割機(jī)模型構(gòu)建...................................11

3.1收割機(jī)總體布局設(shè)計(jì)..................................12

3.2主要部件設(shè)計(jì)與分析..................................14

3.3動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)..............................15

4.收割機(jī)關(guān)鍵技術(shù).........................................17

4.1收割刀組設(shè)計(jì)........................................18

4.2力學(xué)仿真分析........................................19

4.3控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)................................20

5.試驗(yàn)方法...............................................22

5.1試驗(yàn)環(huán)境與條件......................................23

5.2試驗(yàn)設(shè)備和材料......................................24

5.3試驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)分析..................................25

6.試驗(yàn)結(jié)果分析...........................................27

6.1收割機(jī)性能測試......................................28

6.2動力與傳動系統(tǒng)效率分析..............................29

6.3安全性與用戶友好性評估..............................30

7.設(shè)計(jì)和試驗(yàn)中的問題與改進(jìn)建議...........................32

7.1問題發(fā)現(xiàn)............................................32

7.2原因分析............................................34

7.3改進(jìn)措施建議........................................351.內(nèi)容綜述隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提升的需求，韭菜收割技術(shù)也亟需革新。傳統(tǒng)的人工收割方式存在效率低、勞動力成本高、勞動強(qiáng)度大等問題。履帶式自走式韭菜收割機(jī)作為一種新型的收割技術(shù)，能有效解決這些問題，具有更高的效率、更低的成本和更舒適的操作體驗(yàn)。本項(xiàng)目基于對履帶式自走式韭菜收割機(jī)的現(xiàn)有研究現(xiàn)狀和實(shí)際需求分析，對其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了深入研究和探索。論文首先介紹了履帶式自走式韭菜收割機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，并對不同類型收割機(jī)進(jìn)行了對比分析。詳細(xì)闡述了本次設(shè)計(jì)中所涉及的核心技術(shù)，包括履帶驅(qū)動系統(tǒng)、收割裝置、行走控制系統(tǒng)和割草輸送系統(tǒng)，并對其設(shè)計(jì)思路和技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)論述。通過搭建試驗(yàn)平臺，對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了驗(yàn)證和測試，分析了收割機(jī)的收割效率、質(zhì)量和操作性能，并針對試驗(yàn)結(jié)果提出改進(jìn)建議。本項(xiàng)目旨在為研發(fā)新型的履帶式自走式韭菜收割機(jī)提供理論依據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為推動農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展和提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率做出貢獻(xiàn)。1.1研究背景隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的不斷推進(jìn)，韭菜作為廣泛種植的經(jīng)濟(jì)作物，其收割機(jī)械化一直是提升韭菜種植效率、降低人力勞動強(qiáng)度、確保韭菜品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?？紤]到韭菜生長特性與以往成熟的作物收割機(jī)械存在差異，市場上針對韭菜專用的收割機(jī)產(chǎn)品相對較少，部分現(xiàn)有的自走式韭菜收割機(jī)在作業(yè)效率、適應(yīng)性和可靠性方面亦未能滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)作業(yè)的高要求。以往的韭菜收割設(shè)備主要集中在手動和半機(jī)械化的刀片式收獲工具，盡管這些工具能夠?qū)崿F(xiàn)一定程度的自動化作業(yè)，但普遍存在作業(yè)效率低、勞動強(qiáng)度大、收割質(zhì)量不能保證等問題。對于大面積、規(guī)?；虏朔N植而言，傳統(tǒng)的收割方式已難以滿足市場需求，迫切需要技術(shù)革新與新設(shè)備的應(yīng)用。伴隨科技的發(fā)展，新的農(nóng)業(yè)機(jī)械化技術(shù)不斷涌現(xiàn)，為研發(fā)一款高效率、高智能的履帶型自走式韭菜收割機(jī)提供了技術(shù)支撐。對這些設(shè)備的需求催生了田間作業(yè)機(jī)械的研究與設(shè)計(jì)課題，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案的可行性與有效性，從而促進(jìn)韭菜收割機(jī)械化水平的提升，使韭菜產(chǎn)業(yè)向高效、環(huán)保、安全的方向發(fā)展。1.2收割機(jī)的應(yīng)用與發(fā)展履帶型自走式韭菜收割機(jī)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的重要組成部分，其應(yīng)用廣泛且發(fā)展迅速。隨著科技的進(jìn)步和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的推進(jìn)，這種收割機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。履帶型自走式韭菜收割機(jī)采用先進(jìn)的液壓驅(qū)動技術(shù)和履帶式行走系統(tǒng)，具有較高的機(jī)動性和靈活性。它可以輕松穿越農(nóng)田，快速到達(dá)作業(yè)地點(diǎn)，從而大大提高了韭菜收割的效率。與人工收割相比，該機(jī)器能夠顯著縮短收割時間，降低勞動強(qiáng)度，為農(nóng)民節(jié)省了大量的人力資源。隨著市場對高品質(zhì)蔬菜的需求不斷增加，傳統(tǒng)的韭菜收割方式已無法滿足市場需求。履帶型自走式韭菜收割機(jī)采用精確的切割和輸送裝置，能夠確保韭菜的完整性和清潔度，提高產(chǎn)品的品質(zhì)。該機(jī)器還可以根據(jù)不同韭菜品種和生長情況，進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整，進(jìn)一步推動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的升級。履帶型自走式韭菜收割機(jī)在收割過程中對土地的破壞較小，有利于保持土壤結(jié)構(gòu)和肥力。該機(jī)器還具備一定的自保功能，如防碰撞、過熱保護(hù)等，能夠確保作業(yè)安全。這些特點(diǎn)都有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，減少對環(huán)境的不良影響。隨著科技的不斷進(jìn)步，履帶型自走式韭菜收割機(jī)將朝著智能化、自動化方向發(fā)展。通過搭載先進(jìn)的傳感器和控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測和自動調(diào)整作業(yè)參數(shù)，進(jìn)一步提高收割質(zhì)量和效率。隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，未來的收割機(jī)還將更加注重環(huán)保節(jié)能，以降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境的影響。履帶型自走式韭菜收割機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。1.3研究的目的和意義本研究旨在設(shè)計(jì)和開發(fā)一種新型的履帶型自走式韭菜收割機(jī)，該機(jī)械不僅能夠提高韭菜收割的效率和自動化水平，還能減少農(nóng)民在田間作業(yè)的勞動強(qiáng)度，改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的條件。研究的目的包括優(yōu)化收割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其更適應(yīng)韭菜收割的特點(diǎn)，減少對韭菜植株的損傷，提高收割質(zhì)量；同時，改進(jìn)機(jī)械的驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和操作性能，確保收割機(jī)在實(shí)際作業(yè)中的穩(wěn)定性和可靠性。本研究的意義在于推動農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)程，尤其在小型園藝作物收割領(lǐng)域。通過提高韭菜收割的機(jī)械化水平，可以降低對人工的依賴，緩解勞動力成本上漲的壓力，增加農(nóng)民收入。這種收割機(jī)的研發(fā)和應(yīng)用還有助于農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，減少土地的勞動力使用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。本研究結(jié)果可以為相關(guān)領(lǐng)域的研究和產(chǎn)品開發(fā)提供參考，推動農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)創(chuàng)新。2.收割機(jī)設(shè)計(jì)原則高效收割:設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高效率、快速收割韭菜，最大程度地減少收割時間，提高勞動力產(chǎn)出率。對韭菜葉品質(zhì)輕柔保護(hù):考慮到韭菜的葉片剪得越細(xì)越受歡迎，設(shè)計(jì)收割裝置需采用一定的緩沖和柔性結(jié)構(gòu)，避免損傷葉片，保證收割后韭菜葉片新鮮完整。輕便易操作:采用履帶式驅(qū)動，可適應(yīng)復(fù)雜地形，機(jī)身設(shè)計(jì)輕便，操作門檻低，便于人員操控。安全可靠:設(shè)計(jì)需符合機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)，配備必要的安全防護(hù)裝置，確保操作人員和周圍環(huán)境安全。節(jié)能環(huán)保:采用高效環(huán)保的動力系統(tǒng)，降低能源消耗，減少對環(huán)境的影響。易于維護(hù):各部件設(shè)計(jì)應(yīng)模塊化，方便拆卸維護(hù)，降低維修成本及時間。適應(yīng)性強(qiáng):設(shè)計(jì)應(yīng)能夠適應(yīng)不同品種和生長狀況的韭菜，例如葉片粗細(xì)、株高等，滿足多場景應(yīng)用需求。2.1液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)本段落內(nèi)容將聚焦于韭菜收割機(jī)液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，液壓系統(tǒng)在自走式韭菜收割機(jī)中扮演著至關(guān)重要的角色，其功能主要包括動力傳輸、壓力調(diào)節(jié)、運(yùn)動控制等，確保收割機(jī)的各個部件能夠精確且高效地協(xié)同工作。液壓系統(tǒng)的核心組件包括液壓泵、液壓馬達(dá)、液壓缸、液壓控制閥等，它們共同構(gòu)成了一個閉環(huán)系統(tǒng)。液壓泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為流體的壓力能，驅(qū)動液壓馬達(dá)或者通過液壓缸實(shí)現(xiàn)線性運(yùn)動，進(jìn)而驅(qū)動收割機(jī)刀片進(jìn)行自動化作業(yè)。需特別考慮液壓系統(tǒng)的流速、壓力、泄漏量和運(yùn)動速度等因素。為了適應(yīng)收割作業(yè)的負(fù)載和震動條件，液壓系統(tǒng)的組件需具備足夠的強(qiáng)度和耐用性。采用防卡設(shè)計(jì)、可調(diào)節(jié)流量的液壓比例控制組件以及多重安全保護(hù)機(jī)制來保障工作安全穩(wěn)定。我們將在不同工況下測試液壓系統(tǒng)的表現(xiàn)，如應(yīng)對不同厚度韭菜的切割效果、在不同地形的適應(yīng)性、以及長期作業(yè)的耐久性。我們還計(jì)劃收集數(shù)據(jù)，通過分析壓力波動、流量變化、能耗等關(guān)鍵性能指標(biāo)，進(jìn)一步優(yōu)化液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與工作參數(shù)。液壓系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)韭菜收割機(jī)自動化的關(guān)鍵技術(shù)之一，通過精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)謹(jǐn)試驗(yàn)，本項(xiàng)目的液壓系統(tǒng)有望提高韭菜收割效率，同時保障機(jī)器的穩(wěn)定性、可靠性，并為未來的同類產(chǎn)品開發(fā)提供寶貴的參考依據(jù)。2.2工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)履帶型自走式韭菜收割機(jī)的工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)是確保其高效、穩(wěn)定作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本節(jié)將詳細(xì)介紹收割機(jī)的主要工作部件及其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。整機(jī)結(jié)構(gòu)布局需合理規(guī)劃，根據(jù)韭菜的生長特性和作業(yè)要求，選擇合適的履帶式行走底盤，確保機(jī)器在作業(yè)過程中具有良好的通過性和穩(wěn)定性。收割臺的設(shè)計(jì)要兼顧切割、輸送和分離等功能，實(shí)現(xiàn)韭菜的高效收割。切割機(jī)構(gòu)是收割機(jī)的核心部件之一，應(yīng)考慮切割刀片的材料、形狀和布置方式。一般采用高速鋼或復(fù)合材料制成的鋒利刀片，以確保切割效率和質(zhì)量。切割刀片的布置應(yīng)均勻，以減少韭菜的殘留。切割機(jī)構(gòu)還需具備防誤操作功能，確保在非工作狀態(tài)下不會誤傷操作人員或設(shè)備。輸送機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)將切割后的韭菜順利輸送至分離和收集區(qū)域，應(yīng)選擇具有良好耐磨性和彈性的輸送帶，以確保在長時間作業(yè)中保持穩(wěn)定的傳輸性能。輸送帶的速度應(yīng)根據(jù)收割速度和作業(yè)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的輸送。分離機(jī)構(gòu)用于將切割后的韭菜與莖桿分離，常見的分離方式有振動篩分、風(fēng)力分離等。振動篩分利用振動原理，使韭菜與莖桿在篩網(wǎng)上進(jìn)行分層分離；風(fēng)力分離則通過風(fēng)力作用，將輕質(zhì)部分（如韭菜）與重質(zhì)部分（如莖桿）分離出來。分離機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)需根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求進(jìn)行優(yōu)化，以提高分離效率和降低能耗。為了提高韭菜的產(chǎn)量和品質(zhì)，收割后往往需要進(jìn)行覆土和清理工作。覆土機(jī)構(gòu)用于在韭菜莖桿上覆蓋土壤，以保護(hù)根系和促進(jìn)生長；清理機(jī)構(gòu)則負(fù)責(zé)去除收割過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)和損壞的葉片。這些機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)需滿足不同作業(yè)環(huán)境和要求，以實(shí)現(xiàn)高效、可靠的覆土和清理效果。履帶型自走式韭菜收割機(jī)的工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)需要綜合考慮整機(jī)結(jié)構(gòu)布局、切割機(jī)構(gòu)、輸送機(jī)構(gòu)、分離機(jī)構(gòu)和覆土及清理機(jī)構(gòu)等多個方面。通過合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化各部件的性能參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定、可靠的韭菜收割作業(yè)。2.3行走機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)是履帶型自走式韭菜收割機(jī)的重要組成部分，其設(shè)計(jì)需要充分考慮拖拉力的分配、機(jī)器的移動路徑以及收割作業(yè)的需要。本設(shè)計(jì)采用履帶式行走系統(tǒng)，這是因?yàn)槁膸Ь哂休^好的抓地力和耐磨性，能夠適應(yīng)不同地形，減少割臺在操作過程中的顛簸，提高收割精度。履帶的選用應(yīng)根據(jù)機(jī)器的負(fù)荷和作業(yè)環(huán)境確定，履帶的寬度需要與割臺工作部分的高度相匹配，以確保履帶不僅能支撐機(jī)器的重量，還能承擔(dān)收割時的載荷。履帶的張緊度也需要嚴(yán)格控制，以保證履帶在工作時不會因過松而打滑，也不會因過緊而磨損嚴(yán)重。行走機(jī)構(gòu)的動力源通常為發(fā)電機(jī)或拖拉機(jī)的動力輸出，設(shè)計(jì)中需要考慮傳動系統(tǒng)的布局，以實(shí)現(xiàn)動力的高效傳輸。傳動系統(tǒng)通常包括軸、齒輪和鏈條等部件，它們的材質(zhì)、形狀和尺寸都需要經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，以確保在各種作業(yè)條件下都能保持可靠的運(yùn)行性能。在設(shè)計(jì)行走機(jī)構(gòu)時，還需要考慮轉(zhuǎn)向功能。本收割機(jī)設(shè)計(jì)了簡單的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，通過轉(zhuǎn)動履帶的端點(diǎn)安裝的支軸來控制機(jī)器的轉(zhuǎn)彎角度。該系統(tǒng)要求支軸的轉(zhuǎn)動靈活、無卡滯現(xiàn)象，同時要確保轉(zhuǎn)向過程中機(jī)器的穩(wěn)定性和操作者的舒適性。行走機(jī)構(gòu)的耐用性在長期使用中尤為重要，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮到部件的磨損問題和環(huán)境適應(yīng)性，比如防止泥水進(jìn)入、減少鹽堿對部件的腐蝕等，以延長行走機(jī)構(gòu)的使用壽命和機(jī)器的整體使用壽命。通過不斷的優(yōu)化和試驗(yàn)，確保行走機(jī)構(gòu)滿足實(shí)際的收割作業(yè)要求。2.4用戶友好性設(shè)計(jì)可視化操作界面:搭建清晰易懂的操作界面，采用圖形化顯示，顯著標(biāo)注主要功能按鈕，并配以簡潔的文字說明。人性化控制布局:結(jié)合操作者的生理特點(diǎn)，將控制按鈕和踏板分布在符合人體工程學(xué)的位移上，確保操作者能夠輕松、舒適地操控機(jī)器。多功能安全裝置:配備多個安全裝置，例如機(jī)艙安全門、緊急停車按鈕、超載保護(hù)和反向報(bào)警系統(tǒng)等，以有效保障操作者在作業(yè)過程中的安全。智能輔助功能:設(shè)置導(dǎo)航輔助、高度調(diào)節(jié)提示等智能功能，幫助操作者更加精準(zhǔn)、高效地進(jìn)行收割。語音提示及警示系統(tǒng):結(jié)合文字、燈光等提示，同時加入語音報(bào)警系統(tǒng)，幫助操作者及時了解機(jī)器狀態(tài)和潛在危險。3.履帶式收割機(jī)模型構(gòu)建段落開頭通常引出主題，并概括段落重點(diǎn)。在此段落中，“履帶式收割機(jī)模型構(gòu)建”是一個關(guān)于設(shè)計(jì)創(chuàng)新的部分。需要詳細(xì)闡述模型的組成部分、設(shè)計(jì)理念以及可能的技術(shù)要點(diǎn)。在這次設(shè)計(jì)研究中，履帶式收割機(jī)的構(gòu)建采用了模塊化設(shè)計(jì)思想，以確保裝置的輕巧便攜和高效作業(yè)。模型主要由以下幾個關(guān)鍵模塊組成：動力系統(tǒng)：選擇新型高效直流電動機(jī)作為動態(tài)動能來源，通過變頻調(diào)速技術(shù)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速以適應(yīng)不同收割需求，從而實(shí)現(xiàn)精確且持續(xù)的控制。履帶系統(tǒng)：采用高性能耐磨材料，在覆土環(huán)境中提供強(qiáng)有力的牽引力和穩(wěn)定性，同時具有一定程度的自主調(diào)整功能，適應(yīng)不同地勢地形的變化。割刀系統(tǒng)：設(shè)計(jì)高強(qiáng)度可調(diào)位割刀組，可依據(jù)韭菜的生長高度和密度靈活操作，保證切割動作流暢且斷口平整。集料系統(tǒng)：包含自動輸送帶和集料車廂兩大部分，輸送帶可將收割后韭菜勻速輸送至集料處，避免因堆積造成堵塞，集料車廂設(shè)計(jì)便于傾倒和收納。物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)：集成傳感器和通訊技術(shù)，裝置可通過GPS定位和服務(wù)器連接遠(yuǎn)程操作與實(shí)時監(jiān)控，極大地提升了作業(yè)效率和智能性。綜合各種先進(jìn)技術(shù)考量，本模型走向了創(chuàng)新與實(shí)用性的結(jié)合，不僅在功能設(shè)計(jì)上力求符合韭菜收割的高標(biāo)準(zhǔn)，在材料選擇與動力配備上也秉承了節(jié)能減排和長效可靠的原則，你可以在接下來重點(diǎn)介紹每個模塊的詳細(xì)設(shè)計(jì)與預(yù)期效果。通過這樣的結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是為了確立這座模型為實(shí)際生產(chǎn)中的韭菜收割問題提供了一個極佳的解決方案。3.1收割機(jī)總體布局設(shè)計(jì)收割機(jī)的總體布局設(shè)計(jì)是確保其高效作業(yè)和可靠性的關(guān)鍵，在本設(shè)計(jì)中，將采取以下布局原則來最大化收割機(jī)的性能和實(shí)用性：收割機(jī)將采用柴油或電動作為主要動力源，確保在田間作業(yè)時有足夠的動力支持。動力系統(tǒng)將置于機(jī)器的最前端，以確保驅(qū)動軸位于中心位置，便于機(jī)械穩(wěn)定性和動力傳輸?？紤]到農(nóng)作物的種類，選定的動力源將能夠提供足夠的扭矩，以適應(yīng)不同農(nóng)作物收割時的阻力。履帶式行走系統(tǒng)被選用來適應(yīng)各種農(nóng)田地面條件，包括濕滑和硬地。履帶的設(shè)計(jì)將考慮其耐磨性和磨損特性，以確保長時間使用下不易損壞。履帶的間距和張力將通過試驗(yàn)來優(yōu)化，以適應(yīng)不同地形的牽引力和穩(wěn)定性需求。收割機(jī)械部分將位于機(jī)器的頂部，以方便對農(nóng)作物進(jìn)行收割。采用適合韭菜收割特點(diǎn)的刀片或割刀裝置，保證收割的效率和清潔度。收割裝置的設(shè)計(jì)將考慮其可維護(hù)性，以便于清理和更換維護(hù)。收割機(jī)將配備直觀的操作控制面板，包括啟動停止按鈕、安全開關(guān)以及收割速度調(diào)節(jié)器等。通過定制的操作界面和自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用戶可以輕松地控制收割機(jī)的作業(yè)模式和性能。安全設(shè)計(jì)貫穿于整個收割機(jī)的布局，包括駕駛室的防滑地板、安全帶、緊急停止按鈕等設(shè)施。還將在收割區(qū)上方設(shè)置防割網(wǎng)，以保護(hù)操作員的安全。對所有暴露的機(jī)械部件進(jìn)行有效防護(hù)，以防止人員在接近作業(yè)時受到傷害。收割機(jī)將集中設(shè)計(jì)多種功能，如自動卸載、自動油箱填充系統(tǒng)等，以提高操作的便利性和作業(yè)效率。將進(jìn)一步研究和集成智能技術(shù)，如遠(yuǎn)程監(jiān)控和維護(hù)提醒系統(tǒng)，讓用戶更好地掌握機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)和維護(hù)需求。3.2主要部件設(shè)計(jì)與分析本節(jié)將詳細(xì)介紹履帶型自走式韭菜收割機(jī)的主要部件設(shè)計(jì)及分析，包括駕駛室、動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、割臺機(jī)構(gòu)、堆垛機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)等。駕駛室設(shè)計(jì)為可樞動結(jié)構(gòu)，提供舒適的操作環(huán)境和良好的視野。內(nèi)飾配備ergonomic座椅、儀表板和操作控制臺，并具備良好通風(fēng)、空調(diào)和燈光系統(tǒng)，確保機(jī)組人員的操作舒適度和安全。動力系統(tǒng)采用高功率、低轉(zhuǎn)速柴油發(fā)動機(jī)驅(qū)動，提供充足的動力以滿足收割和搬運(yùn)作業(yè)的需求。采用水冷式散熱系統(tǒng)確保發(fā)動機(jī)始終在最佳的工作溫度范圍內(nèi)。傳動系統(tǒng)采用hydrostatic液壓傳動，提供平穩(wěn)、可變速度的行走功能，并能實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。采用多段控制閥和液壓泵組成，實(shí)現(xiàn)精確的速度和方向控制。割臺機(jī)構(gòu)采用多刀條割刀設(shè)計(jì)，配合oscillating切割機(jī)制，確保韭菜切割更徹底、損傷更小。刀條材質(zhì)采用高強(qiáng)度耐磨鋼，可有效延長使用壽命。堆垛機(jī)構(gòu)采用旋轉(zhuǎn)式輸送帶和升降機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)韭菜的集中堆垛。堆垛機(jī)構(gòu)可根據(jù)不同操作需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)堆垛高度和寬度等參數(shù)的調(diào)整?？刂葡到y(tǒng)采用embedded程序控制，整合了發(fā)動機(jī)、傳輸、割臺、堆垛等各部分的控制信號，實(shí)現(xiàn)自動化操作控制。用戶可通過操作控制臺進(jìn)行參數(shù)設(shè)置和故障診斷，提高作業(yè)效率和準(zhǔn)確性。本設(shè)計(jì)布局清晰、結(jié)構(gòu)合理，各部件之間緊密配合，為完善的韭菜收割解決方案奠定了基礎(chǔ)。下一步將進(jìn)行詳細(xì)的性能測試和優(yōu)化調(diào)整，進(jìn)一步提高機(jī)器的性能和可靠性。3.3動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)本節(jié)將著重介紹韭菜收割機(jī)設(shè)計(jì)的動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)，這關(guān)系到整個設(shè)備的作業(yè)效率和可靠性。我們的目標(biāo)是設(shè)計(jì)一套高效、自給的動力以及精確、穩(wěn)定的傳動系統(tǒng)，以確保韭菜在高速和低能耗的情況下，能夠高效地被收割。動力系統(tǒng)是整個收割機(jī)的核心，經(jīng)過反復(fù)研究和理論分析，我們采用了一臺高性能柴油機(jī)作為韭菜收割機(jī)的主動力源。在設(shè)置動力時，不僅考慮了韭菜收割作業(yè)的正常需求，還預(yù)留了一定的余量以應(yīng)對裝載量變化或是特殊作業(yè)情況。傳動系統(tǒng)是一個將動力轉(zhuǎn)換為收割機(jī)構(gòu)機(jī)械動作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們遵循簡單可靠和精度控制的原則，通過齒輪、鏈條和皮帶等傳統(tǒng)傳動方式相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了三級驅(qū)動的傳動鏈條設(shè)計(jì)方案。其中初級傳動用于驅(qū)動刀片機(jī)構(gòu)，保證韭菜在收割時的快速和切削效果；中級和次級傳動則用來控制刀片的旋轉(zhuǎn)速度和相對定子的位移，確保在收割時韭菜的損傷率最低。傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，我們還特別引入了電子調(diào)速器，這使得動力供應(yīng)能夠根據(jù)實(shí)際操作需要進(jìn)行精細(xì)調(diào)節(jié)，既可以在操作過程中保證動力輸出的平穩(wěn)性，又能通過準(zhǔn)確控制電機(jī)轉(zhuǎn)速來適應(yīng)不同地塊上的作業(yè)環(huán)境。動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)設(shè)計(jì)在韭菜收割機(jī)的整體結(jié)構(gòu)中扮演著至關(guān)重要的角色。通過精密的設(shè)計(jì)和合理的構(gòu)造，本設(shè)計(jì)的動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)不但為韭菜收割提供了充足的動力，同時還在確保傳動精度的前提下，降低了能耗，提升了作業(yè)質(zhì)量和效率。4.收割機(jī)關(guān)鍵技術(shù)履帶行走系統(tǒng)是履帶型自走式韭菜收割機(jī)的重要組成部分，它負(fù)責(zé)將收割機(jī)穩(wěn)定在韭菜田中并進(jìn)行移動。設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮履帶的寬度、長度和厚度，以確保足夠的承載能力和地面牽引力。履帶行走系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐用性也非常關(guān)鍵，這對于收割作業(yè)的平穩(wěn)性和機(jī)器壽命的長短都是非常重要的。收割機(jī)上的割刀是切割韭菜的關(guān)鍵部件，它們的設(shè)計(jì)應(yīng)兼顧鋒利度和耐用性。切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)確保割刀能夠準(zhǔn)確切割韭菜，且不會傷害韭菜根部，同時要考慮到韭菜的不同品種和生長條件，以適應(yīng)不同的收割需求。收割機(jī)將割下的韭菜輸送至收集部位的系統(tǒng)設(shè)計(jì)至關(guān)重要，這一系統(tǒng)應(yīng)能夠快速、均勻地將韭菜輸送至收集區(qū)，同時減少韭菜的損傷和損失。集滿韭菜的收集系統(tǒng)還需要方便用戶投遞，以提高作業(yè)效率。動力系統(tǒng)是驅(qū)動收割機(jī)各個工作部件的能源來源，設(shè)計(jì)時需要考慮到電機(jī)的功率和效率，以及傳動系統(tǒng)的可靠性。傳動系統(tǒng)應(yīng)確保動力的有效傳遞，避免因傳動故障而導(dǎo)致收割過程的中斷?？刂葡到y(tǒng)是收割機(jī)的神經(jīng)中樞，它負(fù)責(zé)接收和處理來自各個傳感器的信息，啟動和調(diào)節(jié)各部件的工作。安全保護(hù)系統(tǒng)則是確保收割作業(yè)安全的關(guān)鍵，包括割刀的安全啟動停止機(jī)制，以及可能的機(jī)械故障警示和緊急停止按鈕等。這段內(nèi)容是一個簡化的指南，具體的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)細(xì)節(jié)將取決于實(shí)際的機(jī)械工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、韭菜的生長條件以及生產(chǎn)目標(biāo)。在實(shí)際撰寫文檔時，每個關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)都需要詳細(xì)描述設(shè)計(jì)理念、選型依據(jù)、試驗(yàn)結(jié)果和優(yōu)化方案等具體內(nèi)容。4.1收割刀組設(shè)計(jì)刀架:由耐磨鋼材制成，安裝在收割頭的前端，固定刀片并承受剪切力。刀架設(shè)計(jì)為傾斜結(jié)構(gòu)，方便韭菜被切割后下落到輸送帶。刀片:切割面采用高強(qiáng)度、高韌性的合金鋼材制成，并進(jìn)行淬火處理，具備良好的鋒利性和耐磨性。刀片設(shè)計(jì)為與各刃之間形成一定間隙，確保韭菜充分切斷，防止堵塞。驅(qū)動系統(tǒng):收割刀組采用電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，動力傳遞效率高，能夠確保高速、精準(zhǔn)的收割工作。保險裝置:為保護(hù)機(jī)器和操作人員的安全性，設(shè)計(jì)了刀片過載保護(hù)裝置，當(dāng)?shù)镀龅阶枇Τ迺r，會自動停止運(yùn)轉(zhuǎn)，避免刀片損壞和卡殼現(xiàn)象。為了提高收割效率和降低自走式韭菜收割機(jī)的能耗，本設(shè)計(jì)采用了優(yōu)化化的刀片排列方式和刀片角度。針對韭菜的特性，收割刀組設(shè)計(jì)了自動調(diào)節(jié)功能，可以根據(jù)韭菜的生長高度和穗狀花序密集度進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)最佳的收割效果。4.2力學(xué)仿真分析為了準(zhǔn)確體現(xiàn)各個部件在實(shí)際工作狀態(tài)下的力學(xué)響應(yīng)，本研究對收割機(jī)進(jìn)行了全面的幾何模型建模，隨后導(dǎo)入到FEA軟件中。計(jì)算模型中，材料屬性基于韭菜收割機(jī)各個組件的實(shí)際材質(zhì)由工程師團(tuán)隊(duì)采集及輸入到仿真環(huán)境中。這些輸入值包括了彈性模量、泊松比例、質(zhì)量密度等關(guān)鍵材料參數(shù)。履帶部件仿真中，重點(diǎn)考慮了履帶與地面的接觸力學(xué)以及傳遞力矩的能力，考量了傳動系統(tǒng)對履帶牽引力的分?jǐn)傂?yīng)。還模擬了在不同土壤條件下的附著力變化，確保機(jī)械在多變的環(huán)境下仍具良好的通行性能。切割器的仿真分析著眼于其刀片在收割過程中的受力和應(yīng)力計(jì)算，以便評估刀片磨損程度及其使用壽命?？紤]到韭菜切割的復(fù)雜性，通過細(xì)化網(wǎng)格模擬刀片與韭菜的切入過程，并檢查韭菜結(jié)構(gòu)和韌度的關(guān)系?？紤]至傳動系統(tǒng)的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)者通過仿真確認(rèn)驅(qū)動力的分布狀況以及各部件的應(yīng)變和溫度，確保傳動機(jī)構(gòu)在保障高切割效率的同時，減少機(jī)械磨損并提高耐用性能。通過精確地設(shè)定邊界條件、施加荷載以及定義材料性質(zhì)，計(jì)算結(jié)果顯示了收割機(jī)在不同操作條件下的整體性能，從而驗(yàn)證并優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)。此一分析對于預(yù)測收割效率、穩(wěn)定性以及耐用度至關(guān)重要，并為后續(xù)的物料收集和存儲系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)施提供了依據(jù)。這段仿真分析段落集中體現(xiàn)了工程研發(fā)過程中的關(guān)鍵步驟，包括但不限于建立仿真模型、進(jìn)行模型驗(yàn)證、以及在實(shí)際應(yīng)用中可能考慮到的所有因素。這些都被綜合后用以提煉出可能的性能提升點(diǎn)，為最后的設(shè)計(jì)完善和生產(chǎn)準(zhǔn)備鋪平了道路。這樣的力學(xué)仿真分析將極大提高設(shè)計(jì)過程的精準(zhǔn)性和創(chuàng)新性，有助于生產(chǎn)出更高效的農(nóng)業(yè)機(jī)械。4.3控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)在履帶型自走式韭菜收割機(jī)的控制系統(tǒng)中，首先要進(jìn)行的是總體設(shè)計(jì)。這個階段的主要目標(biāo)是確定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、選擇合適的傳感器、控制器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)?？傮w設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮到操作的便捷性、系統(tǒng)的可靠性、以及與現(xiàn)有機(jī)械部件的兼容性。還需要對設(shè)備進(jìn)行尺寸限制，確保收割機(jī)能夠適應(yīng)不同的農(nóng)田環(huán)境。傳感器的選擇對于控制系統(tǒng)至關(guān)重要，對于履帶型自走式韭菜收割機(jī)，可能需要使用輪速傳感器來監(jiān)控履帶的運(yùn)行速度，以確保收割效率和機(jī)器穩(wěn)定性。還可以加裝位置傳感器和速度傳感器，以便實(shí)時監(jiān)控收割機(jī)的位置和移動速度，以及積累的韭菜數(shù)量。通過這些傳感器的數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)可以更準(zhǔn)確地控制收割機(jī)的行進(jìn)軌跡和收割速度?？刂破魇钦麄€控制系統(tǒng)的大腦，在設(shè)計(jì)控制器時，我們需要考慮如何處理來自傳感器的數(shù)據(jù)，以及如何根據(jù)處理結(jié)果給出正確的指令來控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。對于履帶型自走式韭菜收割機(jī)，控制器需要能夠處理來自輪速傳感器的速度信息，以及來自位置和速度傳感器的位置信息?？刂破魍ㄟ^這些數(shù)據(jù)，能夠控制履帶的加速和減速，確保收割機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。執(zhí)行機(jī)構(gòu)是控制系統(tǒng)的對外輸出，由電機(jī)、齒輪箱和其他機(jī)械部件組成。為了確保收割機(jī)的性能，執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要能夠承受切割韭菜時的沖擊和移動時的負(fù)荷。選擇合適的電機(jī)和齒輪箱，以及考慮必要的潤滑和冷卻系統(tǒng)，對保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)的長期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。軟件是控制系統(tǒng)的核心，在設(shè)計(jì)軟件時，需要考慮的目標(biāo)包括運(yùn)行效率、數(shù)據(jù)處理的速度和準(zhǔn)確性，以及用戶界面的人機(jī)交互性。軟件應(yīng)該能夠處理傳感器的數(shù)據(jù)，通過控制器算法進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)處理，然后輸出控制指令給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。軟件還需要提供實(shí)時監(jiān)控和故障診斷功能，以便在出現(xiàn)異常時能夠及時調(diào)整操作。將硬件和軟件部分集成到一起，并進(jìn)行系統(tǒng)測試是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中的最后一步。在集成過程中，需要確保各個組件能夠正常工作，并且沒有任何潛在的不匹配或沖突。系統(tǒng)測試則是為了確定設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)是否能夠滿足預(yù)期的性能標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)備的工作效率、收割質(zhì)量、燃油消耗等。通過測試收集的數(shù)據(jù)可以為后續(xù)的優(yōu)化提供依據(jù)。完成這一系列的設(shè)計(jì)與測試工作后，一個完備的履帶型自走式韭菜收割機(jī)控制系統(tǒng)便可以投入使用，為農(nóng)業(yè)作業(yè)帶來更高的效率和更好的效果。5.試驗(yàn)方法本試驗(yàn)旨在評價履帶型自走式韭菜收割機(jī)在韭菜田中的收割效能、動力特性及運(yùn)行穩(wěn)定性。試驗(yàn)選取位于（試驗(yàn)地點(diǎn)）的成熟韭菜田，該田面積約為（試驗(yàn)田面積）平方米，韭菜種植密度為（種植密度）株平方米，平均植株高度為（平均高度）cm。收割速度:將收割機(jī)設(shè)置不同的工作速度，分別為（速度一）、（速度二）、（速度三），記錄每個速度下的收割寬度和單位時間內(nèi)收割面積。收割損耗:在不同速度條件下，隨機(jī)選取若干條韭菜，對比收割前后的莖稈重量和外觀變化，計(jì)算莖稈破損率和落葉率。收割效率:根據(jù)收割速度、收割寬度和收割時間，計(jì)算收割機(jī)單位時間的收割面積和韭菜產(chǎn)量，并分析不同速度的收割效率。油耗:在不同速度和收割高度下，記錄收割機(jī)在工作中的燃料消耗量，計(jì)算不同條件下的油耗，并分析其與收割效率的關(guān)系。功率:通過測試發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和扭矩?cái)?shù)據(jù)，在不同工作負(fù)載下測定收割機(jī)的輸出功率。振動:使用振動傳感器對履帶型移動平臺和刀具系統(tǒng)進(jìn)行振動測試，分析其振動幅值和頻率分布，評價收割機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性。噪音:使用聲級計(jì)對收割機(jī)不同工作狀態(tài)下的噪音進(jìn)行測量，分析其聲壓級和噪音污染程度。在試驗(yàn)過程中嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，配備必要的防護(hù)設(shè)備，并由專業(yè)人員進(jìn)行安全監(jiān)護(hù)。5.1試驗(yàn)環(huán)境與條件氣候條件：海南屬熱帶季風(fēng)氣候，適合韭菜常年栽培，而山東與河北屬于溫帶季風(fēng)氣候，具有典型韭菜種植季節(jié)規(guī)律。散戶與農(nóng)場并存：該地區(qū)既有傳統(tǒng)的小規(guī)模韭菜種植，也有現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的大田種植，能夠全面檢驗(yàn)機(jī)器在不同規(guī)模生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。土壤條件：海南土壤肥沃，適宜韭菜生長；山東與河北土壤類型多樣，可評估收獲機(jī)對不同土壤的適應(yīng)性。水資源：水資源較為豐富，有利于評估收割機(jī)在濕潤與干旱條件下的性能。韭菜品種多樣性：這些地區(qū)的韭菜品種多樣化，收割機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮處理不同種類韭菜的需求。為確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，每次試驗(yàn)前需對機(jī)械進(jìn)行徹底的清潔與校準(zhǔn)，確保切片厚度均勻、行走速度穩(wěn)定。試驗(yàn)需注意的是在每個測試點(diǎn)選取不同成熟階段的韭菜，以便綜合評估機(jī)器對不同生長階段韭菜的處理能力。針對機(jī)械在垂直、水平以及復(fù)雜地形條件下的適應(yīng)性和可靠性進(jìn)行詳細(xì)的記錄。試驗(yàn)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)緊密觀察每一步操作，避免人為因素的干預(yù)影響試驗(yàn)結(jié)果，確保試驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性與科學(xué)性。5.2試驗(yàn)設(shè)備和材料履帶型自走式韭菜收割機(jī)（以下簡稱“收割機(jī)”）：用于收割青菜及其他韭菜等作物。需提供收割機(jī)的型號、規(guī)格、功能等詳細(xì)信息。測試區(qū)域及草坪地表:試驗(yàn)地點(diǎn)應(yīng)具有代表性的地表?xiàng)l件，如土壤類型、濕度、坡度等，以確保試驗(yàn)條件的真實(shí)性和可重復(fù)性。記錄表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):用于記錄收割機(jī)的各項(xiàng)性能指標(biāo)，如割刀深度、割茬高度、作業(yè)速度等。測量工具套件:包括尺子、體重秤等，用于測量韭菜的收獲情況及相關(guān)參數(shù)。清潔工具和補(bǔ)給品:如水桶、拖把、垃圾袋等，用于試驗(yàn)后現(xiàn)場清潔和維持試驗(yàn)環(huán)境。鑒于收割機(jī)的特殊性，需對收割機(jī)進(jìn)行操作前的檢查和準(zhǔn)備工作，以確保試驗(yàn)的高效和數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性。還應(yīng)對測試區(qū)域和草坪地表的條件進(jìn)行預(yù)處理，以保證試驗(yàn)的可靠性。在測試實(shí)施前，應(yīng)將計(jì)時器秒表進(jìn)行校準(zhǔn)，確保時間記錄的準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)事先調(diào)試并確保穩(wěn)定運(yùn)行，測量工具也應(yīng)該進(jìn)行檢查和校準(zhǔn)，以便獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)過程中，應(yīng)定期檢查所有設(shè)備和材料的使用狀況，如確保設(shè)備功能正常、材料完好無損。維護(hù)工作應(yīng)包括設(shè)備的清潔、潤滑和必要的檢查，以確保設(shè)備在試驗(yàn)中能夠正常工作，減少故障率。同時也需要記錄設(shè)備和材料的損耗及磨損情況，為下次試驗(yàn)提供參考。5.3試驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)分析設(shè)備設(shè)置:將履帶型自走式韭菜收割機(jī)安裝調(diào)試完畢，確保各系統(tǒng)正常工作。測量設(shè)備的尺寸、重量和主要參數(shù)。收割速度測試:以不同收割速度(每分鐘10m,15m,20m)橫穿試驗(yàn)場地，記錄每一速度下完成割修面積所需的時間，并計(jì)算收割效率。收割高度測試:調(diào)整收割刀的切割高度，以不同高度(5cm,7cm,9cm)進(jìn)行收割，記錄不同高度下韭菜殘留長度，并評估切割效果。收割質(zhì)量分析:收割完成后的韭菜進(jìn)行質(zhì)量評估，包括刈切整齊度、稻谷損傷率、殘茬長度等。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析:利用EXCEL等軟件對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并進(jìn)行回歸分析，從而得出履帶型自走式韭菜收割機(jī)在不同條件下性能指標(biāo)和收割效果的結(jié)論。故障診斷與處理:記錄所有試驗(yàn)過程中出現(xiàn)的故障現(xiàn)象，分析故障原因，并進(jìn)行及時處理。收割質(zhì)量:通過評價韭菜殘留長度、損傷率等指標(biāo)，分析不同收割高度下的收割質(zhì)量。設(shè)備可靠性:通過記錄故障次數(shù)以及故障處理時間，分析設(shè)備運(yùn)行可靠性。6.試驗(yàn)結(jié)果分析收割機(jī)的作業(yè)速度和適應(yīng)性方面表現(xiàn)出色，機(jī)器能夠在不同地形和坡度的田地中保持穩(wěn)定的操作性能，且在預(yù)定的作業(yè)速度下，能夠迅速且高效地完成韭菜的收割。測試數(shù)據(jù)表明，在理想作業(yè)條件下，收割機(jī)每小時可完成近1畝地的收割任務(wù)，這大大提升了韭菜收割的效率。收割品質(zhì)符合預(yù)期，試驗(yàn)中使用收割機(jī)收割的韭菜均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求，保證了韭菜的完整和無損。分析收割后的sample發(fā)現(xiàn)，韭菜的切斷面平滑，且不造成葉片的機(jī)械損傷，顯著保證了加工質(zhì)量與外觀。能源利用效率方面，自走式設(shè)計(jì)極大程度上減少了人力與物力的成本消耗。由于使用內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動，機(jī)器在連續(xù)工作若干下依舊表現(xiàn)出良好的能源利用效率。進(jìn)一步的研究可以聚焦在提高發(fā)動機(jī)的燃料利用率或是轉(zhuǎn)向可再生能源的應(yīng)用，進(jìn)一步優(yōu)化成本和環(huán)境效益。機(jī)器在某些復(fù)雜地形或在狹窄作物區(qū)域作業(yè)時，仍存在操作靈活性的挑戰(zhàn)。我們建議未來的研發(fā)重點(diǎn)是進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)器的機(jī)動性和適應(yīng)高難度作業(yè)環(huán)境的穩(wěn)定性。試驗(yàn)中機(jī)器的表現(xiàn)還有許多值得優(yōu)化之處，如收割機(jī)的割幅大小、動力系統(tǒng)的改進(jìn)、以及智能化控制系統(tǒng)的完善。這些方面的優(yōu)化都將有助于提升整個設(shè)備的作業(yè)性能，為農(nóng)民帶來更多便利。履帶型自走式韭菜收割機(jī)在設(shè)計(jì)理念和實(shí)際應(yīng)用中都取得了相當(dāng)可觀的進(jìn)展和成績。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，依然有提升空間。需要針對眾多細(xì)節(jié)進(jìn)行深入的優(yōu)化和測試，以期實(shí)現(xiàn)更為高效、節(jié)能和智能化的韭菜收割效果。通過不斷的試驗(yàn)與應(yīng)用反饋，我們相信這一創(chuàng)新的韭菜收割機(jī)將繼續(xù)推動農(nóng)業(yè)自動化進(jìn)程，并為韭菜產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造更高的價值。6.1收割機(jī)性能測試收割效率的測試目的是定量地評價履帶型自走式韭菜收割機(jī)在單位時間內(nèi)收割的韭菜數(shù)量。測試應(yīng)在不同韭菜生長階段和不同韭菜密度條件下進(jìn)行，以達(dá)到更為全面的效果。回收效率的計(jì)算公式通常為：。動力性能測試動力性能測試用于考察履帶型自走式韭菜收割機(jī)在作業(yè)過程中的機(jī)械動力需求，包括功率、扭矩輸出等參數(shù)。測試時應(yīng)加載相應(yīng)的作物負(fù)載，記錄收割機(jī)發(fā)動機(jī)在不同工作點(diǎn)時的功率輸出。可靠性測試是考查收割機(jī)的穩(wěn)定性和耐久性，通過長時間連續(xù)工作來判斷其機(jī)械部件磨損情況和設(shè)備穩(wěn)定性。測試過程中需要對收割機(jī)進(jìn)行定期的維護(hù)檢查，以排除可能影響測試結(jié)果的臨時故障。收割機(jī)的作業(yè)精度直接影響到收割后的韭菜品質(zhì)，測試其割茬高度、切割寬度以及切割的整齊程度等，確保收割機(jī)能夠提供高質(zhì)量的收割作業(yè)效果。履帶型自走式韭菜收割機(jī)需要適應(yīng)各種地形和氣候條件，因而進(jìn)行環(huán)境適應(yīng)性測試是必要的。測試內(nèi)容包括不同土壤類型、不同坡度、不同溫度和濕度條件下收割機(jī)的性能表現(xiàn)。收割機(jī)在作業(yè)時應(yīng)確保操作人員的人身安全，測試主要包括收割機(jī)械的防護(hù)措施、緊急停止系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的人機(jī)工學(xué)設(shè)計(jì)等方面，確保其在出現(xiàn)意外情況時的安全性。通過對履帶型自走式韭菜收割機(jī)的綜合性能測試，可以明確其各項(xiàng)性能指標(biāo)是否滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，以及是否有改進(jìn)的空間，為收割機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和用戶的選擇提供科學(xué)依據(jù)。6.2動力與傳動系統(tǒng)效率分析履帶型自走式韭菜收割機(jī)的動力與傳動系統(tǒng)效率直接影響機(jī)收割效率和燃油經(jīng)濟(jì)性。本試驗(yàn)以收割速度為變量，分析了動力與傳動系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的效率，包括發(fā)動機(jī)、變速箱、液壓系統(tǒng)和履帶系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)效率:以發(fā)動機(jī)額定功率為參考，測量不同轉(zhuǎn)速下的發(fā)動機(jī)輸出功率和油耗，計(jì)算發(fā)動機(jī)效率。試驗(yàn)結(jié)果表明，發(fā)動機(jī)在7590額定轉(zhuǎn)速下效率最高，高于額定轉(zhuǎn)速和低于額定轉(zhuǎn)速時。變速箱效率:通過測量不同檔位下的傳動扭矩和輸出功率，獲得變速箱效率。變速箱效率與檔位選擇有關(guān)，高檔位下效率相對較低，低檔位下效率較高。液壓系統(tǒng)效率:通過測量液壓泵的驅(qū)動功率和液壓油的流量，計(jì)算液壓系統(tǒng)泵的效率和液壓閥的泄漏流量。試驗(yàn)結(jié)果表明，液壓系統(tǒng)在較高工作壓力下效率更高，但泄漏流量也會增加。履帶系統(tǒng)效率:通過測量履帶的牽引力、行駛速度和油耗，計(jì)算履帶系統(tǒng)效率。履帶機(jī)的效率受地表情況和載荷情況影響較大，在平坦路況下效率更高，而載重程度增加時效率會下降。通過對各傳動環(huán)節(jié)的分析，確定了動力與傳動系統(tǒng)整體效率影響因素，為優(yōu)化設(shè)計(jì)和提高機(jī)器收割效率提供了依據(jù)。6.3安全性與用戶友好性評估安全性是設(shè)計(jì)任何農(nóng)用機(jī)械時首要考慮的核心因素之一，對于履帶型自走式韭菜收割機(jī)而言，涉及的多個組件和控制系統(tǒng)需要經(jīng)過嚴(yán)格的安全評估。防護(hù)設(shè)計(jì)與警告標(biāo)識：在收割機(jī)上使用代言清晰的防護(hù)罩，確保操作者和維護(hù)人員的安全。在關(guān)鍵部件（如轉(zhuǎn)動部件、刀刃和傳動軸等）附近設(shè)立清晰的警告標(biāo)識，提醒用戶避免潛在危險。緊急停止機(jī)制：設(shè)計(jì)集成緊急停止開關(guān)和緊急制動裝置，確保在突發(fā)情況下能夠迅速終止機(jī)器工作，保護(hù)操作者安全。穩(wěn)定性與平衡性：機(jī)器的穩(wěn)定性對于工作安全至關(guān)重要。通過對機(jī)器重心進(jìn)行合理配置與優(yōu)化，減小翻倒風(fēng)險，增強(qiáng)整體的穩(wěn)態(tài)特性。電氣安全標(biāo)準(zhǔn)：電子控制設(shè)備和元件需符合國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，如IP等級（以防塵、防水特性），確保電氣系統(tǒng)的安全可靠。為確保韭菜收割機(jī)的有效使用和普及，需對每項(xiàng)使用功能進(jìn)行用戶友好性評估：操作簡便性：韭菜收割機(jī)應(yīng)設(shè)計(jì)成界面直觀、操作簡單的方式，減少用戶的學(xué)習(xí)和工作負(fù)擔(dān)，以提高用戶的使用效率。指令響應(yīng)性：機(jī)械的操作接口需響應(yīng)迅速，確保用戶能準(zhǔn)確控制收割的幅度、深度等參數(shù)，避免失誤。維護(hù)保養(yǎng)便捷性：便于用戶自行進(jìn)行簡單的維護(hù)和保養(yǎng)工作，例如更換零部件、清洗和潤滑油等，降低保養(yǎng)成本。運(yùn)輸和儲存便利性：設(shè)計(jì)考慮運(yùn)輸過程中的部件拆卸和再裝配，同時需考慮收割機(jī)長時間儲存時的保護(hù)措施，以應(yīng)對不同存放條件。通過多維度、全方位的發(fā)展和安全標(biāo)準(zhǔn)的研究和實(shí)施，履帶型自走式韭菜收割機(jī)能夠顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全水平和作業(yè)效率，同時降低操作門檻，使之貼切融合于韭菜的機(jī)械化種植流程中。7.設(shè)計(jì)和試驗(yàn)中的問題與改進(jìn)建議關(guān)于履帶型自走式韭菜收割機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)過程中，我們發(fā)現(xiàn)了一些問題并提出了相應(yīng)的改進(jìn)建議。這些問題的研究和解決對進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)備性能和提高生產(chǎn)效率至關(guān)重要。在實(shí)際試驗(yàn)過程中，我們發(fā)現(xiàn)在復(fù)雜地形和較陡峭的地塊上，機(jī)器的定位精度不夠高，可能影響精準(zhǔn)收割韭菜。這