白菜收获机部分机械结构设计

白菜收获机部分机械结构设计

摘要：白菜在我国是一种常见的蔬菜，随着人们对白菜需求量的增加，种植

白菜的面积也随之增加，但是以往纯手工种植和收获的方式，大大增加了人们的

劳动强度，而且随着人们生活质量的提高，对物质需求的增加，较低的机械化程

度已经不能满足人们的需求。本文针对白菜的生产特性和种植农业进行分析，并

对白菜收获机的切割系统进行设计；白菜收获机的切割系统主要包括了机械的引

拔机构、夹持机构、切割机构、仿形机构等组成。该机械利用引拔装置将白菜按

顺序拔起，再用夹持装置将白菜夹紧并运输到切割装置，然后由切割装置将白菜

根部切下，再由夹持装置将白菜运输到传送带上。因为加装了仿形装置，使得机

械可以在一定程度上适应复杂地形，保证白菜在切割时的精度，在保证收获速度

的基础上也能确保白菜的收获品质；本设计机械结构简单，制造成本较低，具有

广泛的应用价值和发展前景。

关键词：白菜收获机；引拔机构；夹持机构；切割机构；仿形机构

1.甘蓝收获机切根刀片设计

切根刀的主要作用是将甘蓝的根部切断，使菜体与根部完全分离。如果切根

装置不合理，会导致切割位置偏差过大，影响甘蓝的收货质量。

圆盘切割刀的结构简单、工作效率高、安装方便等特点。在工作时没有漏割、重复切削等现象，切割时稳定没有振动，切割的质量较好。在切割时，因为切割

幅与刀盘的直径和刀盘的数量有关系，圆盘式切割器的割幅没有往复式切割器的

割幅大。如图2-1所示，切割刀分为几种不同的样式，圆盘切割器根据刀片样式

不一样可以分为光刃圆盘刀、直线式（刀盘上装刀片）圆盘刀和锯齿状圆盘刀等

形式。根据圆盘切割刀的安装方式，又可以分为单圆盘式和双圆盘式两种，根据

作物的种类和选择的方式不一样，需要设置不同的切割参数。

图1-1圆盘切割器的典型结构

因为圆盘切割更适用于根茎较粗的蔬菜切割，其结构简单，在工作时切割阻力小，切割的线速度范围大并能进行高速转动作业，所以在蔬菜和果木机械中有广泛应用。采用皮带夹持的方式，由皮带夹持甘蓝菜体重心部位，使甘蓝根部呈自由垂落状态，采用没有支撑根部的切割类型，大大简化了切根器的结构使得传输更加容易，而且切根部位不容易堵塞。在切割时选择滑切和削切两种方法所结合，使滑角和削切角都可以进行调整，可以选择出最合适的切割参数。甘蓝切割装置如下图2-2所示，图中1是甘蓝的根，2和7是圆盘刀，4和5是皮带夹持装置，3和6是滚筒。根据甘蓝菜根部的特征和对收获的要求，切根位置确定在甘蓝根叶交错的位置。

图1-2 甘蓝夹持切割示意图

2.引拔装置和仿形装置的设计

收获机的引拔装置主要作用是将甘蓝根部从土壤里拔取出来，并将甘蓝送到后面的夹持运输装置上，为了使传输切根装置和引拔装置距离地面的距离可以调整，设计了仿形装置。

2.1引拔装置的设计

引拔装置安装在收获机的前端，在此设计中设计了引拔铲，引拔铲可以从甘蓝的两侧伸到甘蓝的根部，将甘蓝从土壤中拔出来，甘蓝会随着机器的前进从引拔铲进入到夹持装置上，引拔铲在机器工作时在地面滑行，并承受机械前端传输切割装置的重量。因为甘蓝在引拔铲的表面是滑行，所以为了减少两者之间的摩擦力，使甘蓝能够顺利在引拔铲的表面滑行，引拔铲的表面必须光滑，为了能够顺利将甘蓝的根部拔起，引拔铲设计时还应该有一定的角度，使得机器在前进时能顺利将甘蓝的根部拔起，同时引拔铲在安装时应该保证两个引拔铲之间的距离合适，能够将甘蓝托住，并能将甘蓝最外侧的叶子收拢，让其整颗的拔起，而且不会脱落。引拔铲的结构设计如图2-1所示。

图2-1引拔铲结构示意图

2.2仿形装置设计

因为收获机在工作时有些地面高低起伏凹凸不平，但是得保证机器前端的引拔装置与地面紧贴在一起，使引拔铲顺利的到达甘蓝的根部，所以需要设计能随着地面高起起伏而进行自我调节的仿形装置，并且还能支撑住收获机前端传输切根装置的重量。所以仿形装置采用地轮来进行仿形，由于甘蓝都是起垄栽培，收获机在收获时，整个传输切割装置都在垄上工作，所以在收获机的一侧安装仿形地轮还可以起到导向的作用，使收获装置能很方便的对准需要收获的甘蓝。因为地轮是在泥土上滚动，一般蔬菜种植的突然都比较疏松，所以为了防止地轮陷入土壤中，地轮的宽度选择应尽量大一点。为了能更好地适应不同地面的高度，使引拔铲与地面之间的距离可以调整，所以地轮支架的高度可以进行调节，可以通过调节支架的高度来调节引拔铲与地面之间的距离。

参考文献

[1]苗帅通. 白菜收获机关键部件优化分析和试验研究[D].黑龙江大学,2022.

[2]高艳红.小型大白菜收获机结构设计[J].南方农机,2021,52(23):51-53.

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