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我国是最大的大蒜生产基地,产量占全球总产量的70%以上。近年来,蒜头价格持续攀升,蒜薹价格低迷,人工抽取蒜薹成本较高,不抽取或不去除蒜薹将会导致蒜头减产,为保证主产品蒜头的产量与效益,迫切需要研发蒜薹切顶或高效抽薹机。目前抽蒜薹技术与装备尚未成熟,根据市场需求,结合棉花打顶机和烟草打顶机等作业机械的结构和原理,设计了大蒜切薹机,并通过田间试验验证了其工作性能。主要研究内容包括:1、蒜薹的物料特性:对蒜薹的自然性状和蒜薹高度及空间特性进行了研究,进行蒜薹的含水率测试、蒜薹顺纹压缩试验、蒜薹剪切试验、蒜薹弯曲试验等。2、大蒜切薹机的结构设计:设计了具有单体仿形功能的大蒜切薹机,并确定了各关键部件的结构参数,通过SolidWorks软件进行零部件的三维建模,并进行虚拟装配,验证大蒜切薹机结构的完整性和合理性。3、大蒜切薹机工作过程仿真分析:通过ANSYS软件建立大蒜切薹机的有限元模型,并对该模型进行仿真;对大蒜切薹机主机架进行静力学仿真,分析大蒜切薹机主机架工作过程中的最大应力;对大蒜切薹机主机架进行模态分析,寻找容易出现共振的频率;通过ADAMS进行滚筒切割器的运动学仿真,提取滚筒切割器的切割刀运动轨迹。4、大蒜切薹机的样机制作和田间性能试验:根据SolidWorks软件建立的模型和虚拟装配的结果,结合大蒜切薹机工作过程的仿真分析,试制大蒜切薹机的样机。选取大蒜切薹机滚筒切割器刀的数量(13把)、滚筒切割器的线速度(24m/s)和作业速度(2.53.5km·h-1)作为试验因素,进行单因素试验。实验结果表明滚筒切割器安装2把刀时切薹合格率高,合格率为90.0%;滚筒切割器线速度为3m/s时切薹合格率高,切薹格率为91.5%;作业速度为3km·h-1薹合格率最高,合格率为92.1%。当滚筒切割器安装2把刀,滚筒切割器线速度为3m/s作业速度为3km·h-1时,进行验证试验,切薹合格率为92.5%,田间试验表明大蒜切薹机符合设计要求。本论文对大蒜切薹机进行了系统的理论研究,并制作了大蒜切薹机样机,能够满足田间工作需求,为进一步设计和优化大蒜切薹机提供了理论依据和实践经验。