CN111351676A - 薯类作物茎秆收获试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薯类作物茎秆收获试验装置，包括喂入装置、割台装置和测控系统；喂入装置，包括喂入机架和喂入传动装置；割台装置，设置在喂入装置后方，包括输送装置、切割装置、割台传动装置和割台机架；输送装置、切割装置、割台传动装置均设置在割台机架上；输送装置包括依次设置的拨禾机构、夹持机构、输送带总成；切割装置包括切割机构和摆环机构；割台传动装置包括主传动箱总成和中间轴总成；测控系统包括喂入测控系统、输送测控系统和切割测控系统；切割测控系统包括切割变频电机、扭矩传感器Ⅲ和拉压传感器，切割变频电机通过联轴器Ⅴ及扭矩传感器Ⅲ连接摆环机构，切割机构上设置拉压传感器。本发明解决了现有茎秆收获装置功能单一、调整困难和适应范围不足等问题。

Description

薯类作物茎秆收获试验装置

技术领域

本发明涉及一种薯类作物茎秆收获试验装置，属于农业机械技术领域。

背景技术

甜菜、木薯、马铃薯、芋头和甘薯等薯类作物是我国重要的经济作物，种植面积及产量均居世界首位，其叶、茎秆也是重要的工业原料、蔬菜和饲料，有很高的营养价值，收集利用前景广阔。目前，国内薯类作物茎秆收获多采用人工割除方法，劳动强度大，成本高，生产效率低。茎秆收获机械的发展也严重滞后，缺乏高效专用的机具，以粉碎型去蔓机为主，不能满足茎叶收集和回收要求，而且击碎茎叶时有可能损伤果实。薯类作物茎秆联合收获机能一次性完成挑秧、拨禾喂入、根部切断、夹持输送、铺放等作业，可实现作物茎秆的整株收获，作业精度及作业效率大幅提高。茎秆的喂入、输送和切割试验参数是衡量收获性能的重要依据，采用收割机械在田间直接进行作业获取喂入、输送和切割参数时，存在收获季节性强、田间情况差别大、试验可重复性差和获取数据精度低等局限性问题。

近几年，国内对作物茎秆收获试验装置也有一定的研究。初旭宏等模拟田间马铃薯秧茎切割工况，构建马铃薯秧茎切割试验台，以留茬高度、刀刃形式、刀盘转速、刀盘倾角、刀片安装角等作为试验研究对象，进行马铃薯茎秧切割对比试验。中国发明专利CN208860692 U公布了一种作物茎秆多功能往复式切割试验台，切割装置可对不同直径的作物茎秆进行不同部位的切割试验，可进行割台倾角、切割速度、割刀行程、刀片型式等不同切割参数对茎秆切割性能的影响试验。宋占华等设计了曲柄连杆式棉秆切割试验台，对棉杆进行切割试验，并分析切割速度和切割器倾角对切割力和切割功耗的影响。侯加林等为研究小麦秸秆的切割性能，采用曲柄连杆驱动机构，设计了可在实验室模拟田间小麦收获时秸秆切割过程的往复式切割试验台。

以上几种茎秆收获试验装置，大都是以茎秆切割试验为主，只是对特定作物进行了茎秆喂入和切割参数的获取和分析，没有针对茎秆喂入装置、拨禾装置、夹持装置、输送装置和切割装置的原理和作业参数进行深入地研究，与生产实践差别较大。其试验装置与田间实际作业装置差别较大，无法真实模拟田间环境下进行试验。其试验装置适应能力弱，无法快速安装到联合收获机上，直接进行田间收获。试验装置无法适应作物茎秆生理特性和种植模式复杂的问题，尤其对于作物生长茂盛，匍匐缠绕严重的的茎秆没有很好的解决方案。

综观作物茎秆收获试验装置现状，急需一种功能齐全、能真实模拟生产实践、适应能力强的薯类作物茎秆收获试验装置。

发明内容

为了克服现有薯类作物茎秆收获试验装置的不足，本发明提供了一种薯类作物茎秆收获试验装置。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种薯类作物茎秆收获试验装置，包括喂入装置、割台装置和测控系统；

喂入装置，包括喂入机架和喂入传动装置；

割台装置，设置在喂入装置后方，包括输送装置、切割装置、割台传动装置和割台机架；输送装置、切割装置、割台传动装置均设置在割台机架上；输送装置包括依次设置的拨禾机构、夹持机构、输送带总成；切割装置包括切割机构和摆环机构；割台传动装置包括主传动箱总成和中间轴总成；

测控系统包括喂入测控系统、输送测控系统和切割测控系统；喂入测控系统设置在喂入机架一侧，其动力传递给喂入传动装置；输送测控系统设置在割台机架上，其动力传递给割台传动装置；割台传动装置将动力分别传递给夹持机构和输送带总成；

喂入测控系统包括喂入变频电机、减速机、联轴器Ⅰ、扭矩传感器Ⅰ和联轴器Ⅱ，喂入变频电机通过联轴器Ⅰ、扭矩传感器Ⅰ和联轴器Ⅱ连接减速机，减速机输出端连接通过链轮链条组件连接喂入传动装置；

输送测控系统包括输送变频电机、联轴器Ⅲ和扭矩传感器Ⅱ，输送变频电机通过联轴器Ⅲ及扭矩传感器Ⅱ经第一皮带带轮组件连接主传动箱总成，主传动箱总成还经第二皮带带轮组件连接输送带总成；

切割测控系统包括切割变频电机、联轴器Ⅴ、扭矩传感器Ⅲ和拉压传感器，切割变频电机通过联轴器Ⅴ及扭矩传感器Ⅲ连接摆环机构，切割机构上设置拉压传感器。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，喂入装置包括喂入机架和喂入传动装置；

喂入传动装置包括主动轴系总成、从动轴系总成和喂入输送带，主动轴系总成设置在底架前侧，从动轴系总成设置在底架后侧，喂入输送带连接主动轴系总成与从动轴系总成；

喂入机架包括底架、护罩、高度调节座和调节螺栓，护罩设置在底架左右两侧，高度调节座设置在底架下面，调节螺栓设置在底架上，且与从动轴系总成连接。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，喂入测控系统设置在底架右前侧，链轮链条组件包括与减速机输出端连接链轮Ⅰ以及与从动轴系总成连接链轮Ⅱ，喂入测控系统的动力传递给喂入传动装置驱动安装在主动轴系总成和从动轴系总成之间的喂入输送带。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，主传动箱总成包括输入轴、输出轴、锥齿轮Ⅰ、锥齿轮Ⅱ、输出链轮和皮带轮Ⅰ，输入轴轴线和输出轴轴线相互垂直，锥齿轮Ⅱ和皮带轮Ⅰ同轴设置在输入轴上，输出链轮和锥齿轮Ⅰ同轴设置在输出轴上，输出链轮通过链条与中间轴总成的链轮连接；

第一皮带带轮组件包括皮带轮Ⅰ和皮带轮Ⅱ，皮带轮Ⅱ设置在输送变频电机的输出端，Ⅱ和皮带轮Ⅰ通过皮带Ⅱ连接；

第二皮带带轮组件包括皮带轮Ⅲ，皮带轮Ⅲ设置在输送带总成上，并通过皮带Ⅰ与皮带轮Ⅰ连接。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，摆环机构摇臂的行程S应满足以下要求，即：

，

式中，K为考虑尺寸误差和间隙对行程影响的修正系数，K=1.02~1.1，α为摆环偏角，L为摇臂（1321）长度，S ₁ 为切割装置的动刀片形程。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，割刀平均速度Vp应满足以下关系式为：

式中，Vm为喂入速度，δ为刀机速比，由被割作物的生理状况类型决定，试验装置取δ=1.0~2.0。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，拨禾轮的运动速度v _b 是输送装置（12）的重要参数， v _b 与喂入速度v _m 的关系为：

式中，λ 为速度比值，β为拨禾轮的安装倾角；

当λ<1时，拨指运动方向远离拨禾机构作业斜面，同时有把相邻未被扶到的茎秆压下的趋势；当λ≥1时，拨指运动方向靠近拨禾机构作业斜面，同时可以把倒伏的茎秆较好的扶起，试验装置取λ≥1.2。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，喂入变频电机转速调节范围为0-1420r/min，扭矩传感器Ⅰ激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m；

输送测控系统的输送变频电机转速调节范围为0-1435r/min，扭矩传感器Ⅱ激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m；

切割测控系统切割变频电机转速调节范围为0-1435r/min，扭矩传感器Ⅲ激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m，拉压传感器激励电压为12V，输出电压-5 - 5V，量程为300kg。

所述薯类作物茎秆收获试验装置优选方案，割台机架包括前机架和后机架，后机架上设置有用于挂接在拖拉机的上连接座和下连接座。

本发明的优点在于：可对不同直径、含水率的薯类作物茎秆进行喂入、输送和切割等收获全过程试验，解决了作物茎秆种类单一的问题，同时紧密联系生产实践；可进行不同喂入速度、输送速度、切割速度、切割速比、割刀行程等收获作业参数的相关试验，解决了茎秆收获试验台作业参数调整困难问题；测控系统可实时记录茎秆喂入速度、输送速度、切割速度、切割力、喂入功耗、输送功耗、切割功耗、切割位移以及切割力-位移关系，可用于分析茎秆变形破坏机理；试验装置部件还可以挂接在农业机械上进行田间收获作业，一机多用；试验装置结构紧凑、功能完善、成本较低，解决了现有茎秆收获装置功能单一、调整困难和适应范围不足等问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为一种薯类作物茎秆收获试验装置结构示意图；

图2为一种薯类作物茎秆收获试验装置主视图；

图3为一种薯类作物茎秆收获试验装置俯视图；

图4为一种薯类作物茎秆收获试验装置后视图；

图5为本发明试验装置喂入装置结构示意图；

图6为本发明试验装置喂入测控系统结构示意图；

图7为本发明试验装置主传动箱装配结构示意图；

其中，10. 喂入机架，11. 喂入传动装置，12. 输送装置，13. 切割装置，14. 割台传动装置，15. 割台机架，16. 喂入测控系统，17. 输送测控系统，18. 切割测控系统，101. 底架，102. 护罩，103. 高度调节座，104. 调节螺栓，111. 主动轴系总成，1111. 链轮Ⅱ，112. 从动轴系总成，113. 喂入输送带，121. 拨禾机构，122. 夹持机构，123. 输送带总成，1231. 皮带轮Ⅲ，131. 切割机构，132. 摆环机构，1321. 摇臂，141. 主传动箱总成，1411. 输出链轮，1412. 输出轴，1413. 锥齿轮Ⅰ，1414. 输入轴，1415. 锥齿轮Ⅱ，1416.皮带轮Ⅰ，1417. 皮带Ⅰ，1418. 主传动箱体，142. 中间轴总成，151. 前机架，152. 后机架，1521. 上连接座，1522. 下连接座，161. 喂入变频电机，162. 联轴器Ⅰ，163. 扭矩传感器Ⅰ，164. 联轴器Ⅱ，165. 减速机，166. 链轮Ⅰ，171. 输送变频电机，172. 扭矩传感器Ⅱ，173. 皮带Ⅱ，174. 联轴器Ⅲ，175. 皮带轮Ⅱ，181. 切割变频电机，182. 联轴器Ⅴ，183.拉压传感器，184. 扭矩传感器Ⅲ。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方

位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描

述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和

操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

如图1、2、3、4所示，一种薯类作物茎秆收获试验装置，包括喂入装置、割台装置和测控系统；

喂入装置，包括喂入机架10和喂入传动装置11；

割台装置，设置在喂入装置后方，包括输送装置12、切割装置13、割台传动装置14和割台机架15；输送装置12、切割装置13、割台传动装置14均设置在割台机架15上；输送装置12包括依次设置的拨禾机构121、夹持机构122、输送带总成123；切割装置13设置在割台机架15前下方，包括切割机构131和摆环机构132；割台传动装置14设置在后机架152左上方，包括主传动箱总成141和中间轴总成142；

测控系统包括喂入测控系统16、输送测控系统17和切割测控系统18；喂入测控系统16设置在喂入机架10右侧，其动力传递给喂入传动装置11；输送测控系统17设置在割台机架15下方，其动力传递给割台传动装置14；割台传动装置14将动力分别传递给夹持机构122和输送带总成123；

喂入测控系统16在喂入机架10右侧，包括喂入变频电机161、减速机165、联轴器Ⅰ162、扭矩传感器Ⅰ163和联轴器Ⅱ164，喂入变频电机161通过联轴器Ⅰ162、扭矩传感器Ⅰ163和联轴器Ⅱ164连接减速机165，减速机165输出端连接通过链轮链条组件连接喂入传动装置11；

输送测控系统17设置在割台机架15下方，包括输送变频电机171、联轴器Ⅲ174和扭矩传感器Ⅱ172，输送变频电机171通过联轴器Ⅲ174及扭矩传感器Ⅱ172经第一皮带带轮组件连接主传动箱总成141，主传动箱总成141还经第二皮带带轮组件连接输送带总成；

切割测控系统18包括切割变频电机181、联轴器Ⅴ182、扭矩传感器Ⅲ184和拉压传感器183，切割变频电机181通过联轴器Ⅴ182及扭矩传感器Ⅲ18连接摆环机构132，切割机构131上设置拉压传感器183。

本发明针对薯类作物不同的种植模式、茎秆直径和茎秆切割高低位置，可进行喂入速度、输送速度、切割速度、割刀行程和切割型式等不同作业参数对茎秆喂入、输送和切割性能的影响试验。测控系统通过其拉压传感器183、扭矩传感器Ⅰ163、扭矩传感器Ⅱ172、扭矩传感器Ⅲ182可实时采集茎秆切割力、切割功率、喂入功率、输送功率。本发明结构简单紧凑，功能齐全，不仅可对不同薯类作物茎秆进行动态连续喂入、输送和切割试验，其部件还可直接挂接在农业机械上进行田间收获作业，解决了现有薯类作物茎秆收获试验装置功能单一、调整困难和适应范围不足等问题。

参考图3及图5，喂入机架10包括底架101、护罩102、高度调节座103和调节螺栓104，护罩102设置在底架101左右两侧，高度调节座103设置在底架101下面以根据试验要求调节喂入装置茎秆喂入高度，调节螺栓104设置在底架101上，且与从动轴系总成112连接，可以调整输送带113松紧度；喂入传动装置11包括主动轴系总成111、从动轴系总成112和喂入输送带113，主动轴系总成111设置在底架101前侧，从动轴系总成112设置在底架101后侧，喂入输送带113连接主动轴系总成111与从动轴系总成112。喂入测控系统16设置在底架101右前侧。喂入测控系统16的动力传递给喂入传动装置11，驱动安装在主动轴系总成111和从动轴系总成112之间的输送带113工作，运输放置在上面的作物茎秆到切割装置13。

参考图4及图6，喂入测控系统16设置在底架101右前侧，链轮链条组件包括与减速机165输出端连接链轮Ⅰ166，以及与从动轴系总成112连接链轮Ⅱ1111，喂入测控系统16的动力传递给喂入传动装置11驱动安装在主动轴系总成111和从动轴系总成112之间的喂入输送带113。喂入测控系统16的动力传递给喂入传动装置11，驱动安装在主动轴系装配111和从动轴系装配112之间的喂入输送带113工作，运输放置在上面的作物茎秆到切割装置13。喂入变频电机161转速调节范围为0-1420r/min可进行不同速度（0 - 2.71m/s）的茎秆喂入试验，可实时测量喂入速度；扭矩传感器Ⅰ163激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m，可以实时测量喂入试验装置主轴扭矩和输送功耗。

如图4、图7所示，主传动箱总成141包括主传动箱箱体1418、输入轴1414、输出轴1412、锥齿轮Ⅰ1413、锥齿轮Ⅱ1415、输出链轮1411和皮带轮Ⅰ1416，输入轴1414轴线和输出轴1412轴线相互垂直，锥齿轮Ⅱ1415和皮带轮Ⅰ1416同轴设置在输入轴1414上，输出链轮1411和锥齿轮Ⅰ1413同轴设置在输出轴1412上，输出链轮1411通过链条与中间轴总成142的链轮连接；第一皮带带轮组件包括皮带轮Ⅰ1416和皮带轮Ⅱ175，皮带轮Ⅱ175设置在输送变频电机171的输出端，皮带轮Ⅱ175和皮带轮Ⅰ1416通过皮带Ⅱ173连接；第二皮带带轮组件包括皮带轮Ⅲ1231，皮带轮Ⅲ1231设置在输送带总成123上，并通过皮带Ⅰ1417与皮带轮Ⅰ1416连接。输送测控系统17通过皮带Ⅱ173将动力传递给皮带轮Ⅰ1416，然后通过锥齿轮Ⅱ1415和锥齿轮Ⅰ1413，传递给输出链轮1411，驱动中间轴装配142工作，最终将动力传递给夹持机构122。同时，皮带轮Ⅰ1416通过皮带Ⅰ1417驱动输送带总成123工作。

如图2、图4所示，输送测控系统17的输送变频电机171转速调节范围为0-1435r/min可进行不同拨禾链速度（0 - 3.23m/s）、夹持链速度（0 - 4.31m/s）和输送带速度（0 -3.98m/s）的茎秆输送试验，可实时测量输送装置输送速度；扭矩传感器Ⅱ172激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m，可以实时测量输送试验装置主轴扭矩和输送功耗。

如图3、图4所示，切割测控系统18切割变频电机181转速调节范围为0-1435r/min，可进行不同切割速度（0 - 3.64 m/s）的茎秆切割试验，可实时测量切割机构切割速度；扭矩传感器Ⅲ182激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m，可以实时测量切割试验装置主轴扭矩和切割功耗；拉压传感器183激励电压为12V，输出电压-5 - 5V，量程为300kg，可以实时测量切割机构切割力。

如图1、2所示，摆环机构132可以把回转运动转变为往复运动，其结构较紧凑，摆环机构的主要参数是摆环偏角α和摇臂1321长度L。当摆环偏角α≤15°时，摆环机构的割刀运动规律与曲柄连杆机构的运动规律类似。切割器的动刀片行程S ₁=76.2mm，则摆环机构摇臂1321的行程S也应满足这一要求，即：

，

式中，K为考虑尺寸误差和间隙对行程影响的修正系数，K=1.02~1.1，α为摆环偏角，L为摇臂1321长度，S₁为切割装置的动刀片形程。

如图2、3所示，是切割器的关键参数，其选取应根据作物茎秆生理特性确定。如果切割对象较青、湿，则机器负荷较重，应取较大值；如果切割对象较干、脆，则机器负荷较轻，可以取较小值。由于动刀片的切割负荷与喂入速度v _m 成正比，割刀平均速度Vp需根据v _m 确定，其应满足以下关系式为：

式中，Vm为喂入速度，δ为刀机速比，由被割作物的生理状况类型决定，试验装置取δ=1.0~2.0。

如图2、3所示，拨禾轮的运动速度v_b是输送装置12的重要参数，其选取对于将待割茎秆引向切割装置，在引导过程中扶正倒伏茎秆，在切割时扶持茎秆保证顺利切割，起十分重要的作用， v_b与喂入速度v_m 的关系为：

式中，λ为速度比值，β为拨禾轮的安装倾角；

当λ <1时，拨指运动方向远离拨禾机构作业斜面，同时有把相邻未被扶到的茎秆压下的趋势；当λ ≥1时，拨指运动方向靠近拨禾机构作业斜面，同时可以把倒伏的茎秆较好的扶起，试验装置取λ ≥1.2。

如图2、图4所示，割台机架15包括前机架151和后机架152，后机架152上设置有用于挂接在拖拉机的上连接座1521和下连接座1522，拖拉机将其液压系统动力传递给主传动箱装配141，可以直接进行田间茎秆收获作业，体现本发明装置一机多用性。

利用本发明工作过程如下：根据作物生理状况选择不同类型的切割器，即更换不同型式的护刃器、切割器定刀和切割器动刀。设定切割变频电机181转速，即根据试验要求确定茎秆切割速度。设定喂入变频电机161转速，根据试验要求确定茎秆喂入速度。设定输送变频电机171转速，根据试验要求确定茎秆输送速度，即确定拨禾链速度、夹持链速度和输送带速度。本装置工作时，扭矩传感器Ⅰ163、扭矩传感器Ⅱ172、扭矩传感器Ⅲ182和拉压传感器183实时采集试验数据，通过接收的数据可得到茎秆切割力、输送功率、切割功率和喂入、输送和切割主轴扭矩曲线。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：包括喂入装置、割台装置和测控系统；

喂入装置，包括喂入机架（10）和喂入传动装置（11）；

割台装置，设置在喂入装置后方，包括输送装置（12）、切割装置（13）、割台传动装置（14）和割台机架（15）；输送装置（12）、切割装置（13）、割台传动装置（14）均设置在割台机架（15）上；输送装置（12）包括依次设置的拨禾机构（121）、夹持机构（122）、输送带总成（123）；切割装置（13）包括切割机构（131）和摆环机构（132）；割台传动装置（14）包括主传动箱总成（141）和中间轴总成（142）；

测控系统包括喂入测控系统（16）、输送测控系统（17）和切割测控系统（18）；喂入测控系统（16）设置在喂入机架（10）一侧，其动力传递给喂入传动装置（11）；输送测控系统（17）设置在割台机架（15）上，其动力传递给割台传动装置（14）；割台传动装置（14）将动力分别传递给夹持机构（122）和输送带总成（123）；

喂入测控系统（16）包括喂入变频电机（161）、减速机（165）、联轴器Ⅰ（162）、扭矩传感器Ⅰ（163）和联轴器Ⅱ（164），喂入变频电机（161）通过联轴器Ⅰ（162）、扭矩传感器Ⅰ（163）和联轴器Ⅱ（164）连接减速机（165），减速机（165）输出端连接通过链轮链条组件连接喂入传动装置（11）；

输送测控系统（17）包括输送变频电机（171）、联轴器Ⅲ（174）和扭矩传感器Ⅱ（172），输送变频电机（171）通过联轴器Ⅲ（174）及扭矩传感器Ⅱ（172）经第一皮带带轮组件连接主传动箱总成（141），主传动箱总成（141）还经第二皮带带轮组件连接输送带总成；

切割测控系统（18）包括切割变频电机（181）、联轴器Ⅴ（182）、扭矩传感器Ⅲ（184）和拉压传感器（183），切割变频电机（181）通过联轴器Ⅴ（182）及扭矩传感器Ⅲ（184）连接摆环机构（132），切割机构（131）上设置拉压传感器（183）。

2.根据权利要求1所述薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：

喂入传动装置（11）包括主动轴系总成（111）、从动轴系总成（112）和喂入输送带（113），主动轴系总成（111）设置在底架（101）前侧，从动轴系总成（112）设置在底架（101）后侧，喂入输送带（113）连接主动轴系总成（111）与从动轴系总成（112）；

喂入机架（10）包括底架（101）、护罩（102）、高度调节座（103）和调节螺栓（104），护罩（102）设置在底架（101）左右两侧，高度调节座（103）设置在底架（101）下面，调节螺栓（104）设置在底架（101）上，且与从动轴系总成（112）连接。

3.根据权利要求2所述薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：喂入测控系统（16）设置在底架（101）右前侧，链轮链条组件包括与减速机（165）输出端连接链轮Ⅰ（166），以及与从动轴系总成（112）连接链轮Ⅱ（1111），喂入测控系统（16）的动力传递给喂入传动装置（11）驱动安装在主动轴系总成（111）和从动轴系总成（112）之间的喂入输送带（113）。

4.根据权利要求1所述薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：主传动箱总成（141）包括输入轴（1414）、输出轴（1412）、锥齿轮Ⅰ（1413）、锥齿轮Ⅱ（1415）、输出链轮（1411）和皮带轮Ⅰ（1416），输入轴（1414）轴线和输出轴（1412）轴线相互垂直，锥齿轮Ⅱ（1415）和皮带轮Ⅰ（1416）同轴设置在输入轴（1414）上，输出链轮（1411）和锥齿轮Ⅰ（1413）同轴设置在输出轴（1412）上，输出链轮（1411）通过链条与中间轴总成（142）的链轮连接；

第一皮带带轮组件包括皮带轮Ⅰ（1416）和皮带轮Ⅱ（175），皮带轮Ⅱ（175）设置在输送变频电机（171）的输出端，皮带轮Ⅱ（175）和皮带轮Ⅰ（1416）通过皮带Ⅱ（173）连接；

第二皮带带轮组件包括皮带轮Ⅲ（1231），皮带轮Ⅲ（1231）设置在输送带总成（123）上，并通过皮带Ⅰ（1417）与皮带轮Ⅰ（1416）连接。

5.根据权利要求1所述薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：摆环机构摇臂（1321）的行程S应满足以下要求，即：

，

式中，K为考虑尺寸误差和间隙对行程影响的修正系数，K=1.02~1.1，α为摆环偏角，L为摇臂（1321）长度，S₁为切割装置的动刀片形程。

6.根据权利要求1所述薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：割刀平均速度Vp应满足以下关系式为：

式中，Vm为喂入速度，δ为刀机速比，由被割作物的生理状况类型决定，试验装置取δ=1.0~2.0。

7.根据权利要求1所述薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：拨禾轮的运动速度v _b 是输送装置（12）的重要参数，v _b 与喂入速度v _m 的关系为：

式中，λ 为速度比值，β为拨禾轮的安装倾角；

当λ <1时，拨指运动方向远离拨禾机构作业斜面，同时有把相邻未被扶到的茎秆压下的趋势；当λ ≥1时，拨指运动方向靠近拨禾机构作业斜面，同时可以把倒伏的茎秆较好的扶起，试验装置取λ ≥1.2。

8.根据权利要求1所述薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：喂入变频电机（161）转速调节范围为0-1420r/min，扭矩传感器Ⅰ（163）激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m；

输送测控系统（17）的输送变频电机（171）转速调节范围为0-1435r/min，扭矩传感器Ⅱ（172）激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m；

切割测控系统（18）切割变频电机（181）转速调节范围为0-1435r/min，扭矩传感器Ⅲ（182）激励电压为24V，输出电压-5 - 5V，量程为200N.m，拉压传感器（183）激励电压为12V，输出电压-5 - 5V，量程为300kg。

9.根据权利要求1所述一种薯类作物茎秆收获试验装置，其特征在于：割台机架（15）包括前机架（151）和后机架（152），后机架（152）上设置有用于挂接在拖拉机的上连接座（1521）和下连接座（1522）。

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