生姜植株提拉力学特性的试验研究

来源：中国农机化学报杂志2024年第1期北京时间：

作者：张鹏程, 贾松涛, 王方艳, 黄新平

摘要：针对提拉式生姜收获过程中存在姜秆易断裂等问题，采用剪切、挤压、拉伸试验的方法测定生姜植株的提拉力学特性参数，寻找夹持位置、加载速度等因素对生姜植株力学特性的影响规律。试验发现:姜秆的剪切强度随着取样位置与加载速度的增大而减小；抗压强度随着取样位置的增加而增大，随着加载速度的增加略微增加后减小，姜秆的平均剪切强度与抗压强度分别为0.85 MPa、3.29 MPa。生姜块茎与姜秆结合部位的抗拉强度受到夹持位置的影响显著，呈二次函数关系，随着加载速度的增加而呈现先减少后增加的趋势，且平均抗拉强度为0.6 MPa。通过对姜秆最佳剪切与挤压位置、最佳提拉位置的寻优，确定剪切与挤压力较大的位置为结合点以上393.9 mm处、姜秆与姜块茎结合点受力最大的位置为结合点以上400 mm处。生姜植株最佳的剪切挤压位置与最佳提拉位置趋于一致，且姜秆的抗压强度远大于剪切强度。因此，选用适宜的夹紧方式及位置，可减小姜秆受到的剪切力，达到顺利拉拔生姜的效果，为提拉式生姜收获机的整体设计提供数据支撑。

关键词：生姜植株,姜秆,物理特性,力学特性

基金资助：国家自然科学基金项目(51775290)；山东省重点研发计划(2019GNC106096)；青岛农业大学校级课题(1117021)