张国豪++张丽

摘 要：襄阳是我国麦冬的主要产地，农户种植麦冬的经济效益较为可观。由于采挖手段落后，影响了种植户的积极性。本采挖機械结合麦冬采挖实际情况设计，其结构简单，效率较高，经过分析计算，满足了设计要求。而且市场应用前景色广阔，可适用湖北、浙江、四川等麦冬主产区的采挖作业。

关键词：麦冬；采挖机械；设计

中图分类号：R284.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）05-0082-01

1 研究背境

（1）麦冬是一种中药材。主要产地为浙江、四川、湖北。襄阳麦冬占全国麦冬总产量的60%，欧庙麦冬则占全市产量的85%。（2）麦冬的市场需求较大，农户种植麦冬经济效益较为可观。以今年为例，一亩麦冬产量2000斤，每斤20元，亩收入4万元，而且刚采挖出来还没晾干就被收购一空。（3）麦冬种植的瓶颈之一即为采挖。目前麦冬采挖以人工使用钉耙刨挖为主，采挖深度为60cm，即成人膝盖以下，以一亩地为例，两劳力要1个月才能采挖完毕。按照一人一天80元的人工费用计算，采挖成本为5000元/亩。而且劳动强度较大。（4）因此，种植户对麦冬的采挖机械需求很强烈。因为受限于采挖，农民也不敢轻易扩大规模，没有棒劳力的甚至不敢种植。（5）本项目研究提出一种全新的麦冬采挖机械，采用挖掘→清土→清选→抛禾工艺流程进行采挖，达到更好的采挖效果。

2 麦冬采挖机械设计

（1）设计目标。研究目标：研制一种麦冬采挖机械，使其采挖麦冬高效、高质，达到20亩/天，果实损失率2.3%，设备可靠性系数96.2%。（2）设计方法。采用三维软件建立实体模型。首先建立零件图三维模型，然后将各零件按照装配关系进行虚拟装配，最后按照约束关系进行仿真计算。（3）设计方案。针对研究目标，设计组提出大型自走式联合采挖机械、中型拖拉机外挂式采挖机械、小型手扶拖拉机外挂式采挖机械三种方案（以下简称大型机、中型机、小型机）。大型机方案采挖效率高，但研发周期较长，且费用较高，小型机方案中手扶拖拉机动力不足，且采挖效率较低。而且中国麦冬种植虽相对集中，主要在川、鄂、浙等省，连片种植也比较普遍，但仍多以各家各户分散种植为主。麦冬种植多采用密植的种植方式，以平作为主，行距范围在150～200mm，株距约为180 mm，结果深度范围为100～500mm。结合我国国情，采用中型机方案。（4）结构原理。拖拉机输出轴与减速器输入轴连接，带动减速器输出轴旋转，通过齿轮箱带动滚筒轴、齿轮轴及偏心连杆轴旋转，从而带动铲刀铲齿①[1]运动，进行铲土工作。再由输送床将带果实和秧苗的土方向上输送，此过程会通过床身的钢管间距漏掉一部分土，当土方运至滚筒⑥下方时，滚筒⑥会对土方进行碾压，从而二次清土，为提高清土效率，震动轮⑤会使床身震动，当土方到达滚筒⑦下方时，滚筒⑦会对土方进行最后清理。根据工况的不同调节⑧控制滚筒⑦的高度，使清土效果达到最佳。由于各地区种植的麦冬深度有差异，在采挖时根据实际情况调节控制挖掘深度。

所研发麦冬采挖机械工作状态如图1所示。

3 采挖参数分析

（1）采挖效率高，可达40亩/天，是人工采挖效率的2400倍。本品采挖时挂在604（60匹马力，4驱）拖拉机后面工作，拖拉机输出转速为514转/分，拖拉机速度2公里/小时[2]，每小时可采挖5.1亩地，一天可采挖40亩。同样的作业量，采用人工采挖的方式 ，需要2000余人才能一天完成。可见其效率是人工采挖效率的2000倍。（2）采掘机构采用曲柄连杆结构和平行四边形机构使前铲刀往复采挖，省力60%。传统采挖机械（如犁、推土机）在采挖时，靠人、畜或机械的持续拉力或推力采掘，需要较大的牵引力，而本品则采用尖状铲刀快速往复采挖，由于尖状铲刀刺入泥土的过程是瞬间、断续、接近于冲击的，因此只需较小的力，只相当于推土机推力的40%。

4 结语

本采挖机械结合麦冬采挖实际情况设计，其结构简单，效率较高，经过分析计算，满足了设计要求。而且市场应用前景色广阔，可适用湖北、浙江、四川等麦冬主产区的采挖作业。

参考文献

[1]诸文农.履带推土机设计[M].机械工业出版社，1986，P146-147.

[2]中国一拖集团.东方红MF604轮式拖拉机技术手册[M].中国一拖集团，2016.