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”韭“足饭饱—双行韭菜收获机
- 作品编号:2024C3647
- 所属领域:C4智能收获农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:青岛农业大学
- 所在院/系:机电工程学院
- 作品所处阶段:B、中试阶段
- 作品展示形式:样机
- 制作成本估算:1.4918万元
作品简介:
针对韭菜及其它蔬菜的收获打捆农艺要求设计发明了一款可收获后打捆的双行韭菜收获机。该机器根据收获地形调节割茬高度、根据种植行距调整割幅宽度,根据不同作物农艺要求调整柔性夹持力度并且实现即时打捆低损伤作业。其主要通过传感器对地面高度信息进行动态收集,以PLC为控制核心控制电动推杆从而实现割台的仿形功能。通过可调节双行柔性夹持输送皮带线组实现应对不同作物高效、低损伤收获。通过打捆输送结构将韭菜运至打捆机,完成打捆装箱工作。该机器主要应用于一次性精准完成韭菜的收割与打捆工序,不仅显著提升了韭菜收获的作业效率,还适用于多种作物,大幅降低了农业生产成本。
主要创新点:
1.割台仿形装置的创新
该双行韭菜收获机采用机械式割台仿形机构,利用磁性传感器高精度、响应速度快以及抗干扰能力强的优势和控制装置箱根据前行速度调节割台仿形机构反应时间,以实现双行韭菜收获机动态收获过程中的精准割茬。
2.打捆装置的创新
该打捆装置采用可调节拉紧力与带圈大小的自动打捆机构,通过调节送带时间使气缸与打捆机构配合,实现全自动送料打捆并通过电机与顶板槽的配合,实现自动装箱。而菜箱采用门板式结构方便打捆后独立快速取菜。
技术关键和主要技术指标:
1.离地式收获蔬菜高度是关键,该仿形机构通过电磁传感器对地面高度信息进行动态收集,通过PLC控制电动推杆从而实现割茬的齐平,西门子 S7-200 SAMART(CPU ST60)PLC提供了三路高速脉冲用于步进电机控制,为限位开关、电动推杆以传感器提供充足的 I/O 端子实现仿形机构的基本操作功能,可扩展至收获机整机控制
2.该皮带线组采用双行设计,通过电动推杆上的PWM编码器将推杆运动状态反馈给直流电机驱动模块后运用PID算法进行处理,从而调节皮带线组底座的距离,实现对不同种植行距收获。皮带轮张紧装置可根据收获农艺要求及收获密度通过调节张紧弹簧调节皮带轮宽度,实现多种蔬菜的聚拢收割和高效输送。
3.自动打捆机构的工作性能(打捆合格性、连续性、低损伤性等)是影响打捆成功率的关键决定因素。通过对三维模型反复设计修改,选择合适的打捆输送结构和旋转下落角度进行打捆机构试制和试验,实现高合格性、连续性、低损伤性的蔬菜打捆机构设计方案。
推广应用价值:
近年来韭菜种植面积呈上升趋势,种植企业规模不断扩大,此种双行韭菜收获机实现收割打捆一体化,每台每年可解放216人次,按每年生产3000台计算,可解放劳动力64.8万人次,按每天收获12亩,每年工作18天,投产3000台,每台售价3.24万元计算,预计新增产值9720万元,实现税收600万元。
作品视频: