鲜艾叶收获机弹齿滚筒式脱叶装置设计与试验

来源：中国农机化学报杂志2025年第12期北京时间：

作者：张道德, 严旺开, 康宏彬, 刘虎, 张泽豪, 王本义

单位：(1. 湖北工业大学农机工程研究设计院，武汉市，430068； 2. 湖北省农业机械工程研究设计院，武汉市，430068； 3. 湖北迪拿尔科技有限公司，湖北鄂州，436030)

摘要：针对新鲜艾草人工脱叶工作强度大、效率低，以及丘陵山区艾草收获机械短板等问题，综合研究艾草植株物理特性和新鲜艾草脱叶的机理特性，设计一种弹齿式滚筒旋转收获鲜艾叶的脱叶装置。分析脱叶过程和工作原理，并用运动学方程分析滚筒的脱叶过程，确定影响脱叶质量的各个因素，完成滚筒关键部件的力学分析和结构设计，搭建试验台并完成台架试验。通过台架试验分析各影响因素的显著性，并确定关键因素的取值范围，将收获机前进速度、滚筒转速和滚筒外圆周离地高度作为影响因素，脱叶率、含杂率和完整度为试验指标，确定因素编码并建立试验数学模型，完成三因素五水平二次回归正交旋转中心组合试验，将试验结果进行显著性分析和优化处理。优化后的数学模型表明，滚筒外圆周离地高度为150 mm、收获机前进速度为3.24 km/h、滚筒转速为335 r/min是最优组合，此时艾叶脱叶率为92.7%，含杂率为14.5%，叶片完整度为77.1%。田间试验结果表明，艾叶脱叶率为90.8%，含杂率为16.2%，叶片完整度为74.7%，与预测值的相对误差均不高于11%，且通过方差分析两值之间不存在显著性差异(P>0.05)。

关键词：鲜艾叶收获机,弹齿,滚筒式,脱叶装置,正交试验

基金资助：湖北省农机装备补短板核心技术应用攻关项目(HBSNYT202220)