一.开发背景
传统马铃薯切种依赖人工操作,不仅耗时耗力、经济成本高,且切种质量参差不齐,直接影响种薯发芽率;国外现有切种机存在体积大、能耗高、制造工艺复杂、维修不便且成本偏高的问题;国内多数设备仅能将种薯单次切成两块,无法根据种薯大小进行二次合理切块,导致种薯资源严重浪费。为解决上述痛点,适配中型规模种薯作业需求,马铃薯切种机的结构优化设计应运而生,旨在实现切种机械化、高效化与节能化。
二.结构说明
整机核心结构由五大关键部分组成,协同完成切种全流程:
整列装置确保种薯以稳定位姿进入切割环节;传动系统实现种薯平稳输送与切刀位置精准调节;关键执行部件减少切割阻力,提升切种流畅度;张紧装置避免链节脱落,保障设备稳定运行;辅助结构减少种薯跌落损伤与卡壳风险。
三.功能与使用说明
(一)核心作用
1.降低作业成本:全程自动化完成,无需人工干预调整薯姿或辅助切块,减少了对人工的依赖。
2.提升切种速度与薯块可用率:通过整列装置与切割部件协同,实现大小不均种薯的合理切块(大种薯可二次切割),高效切种。
3.减少种薯表皮损伤,降低资源浪费:优化传动机构设计降低能耗,搭配圆台橡胶轮与缓冲结构,节能护薯。
4.可灵活适配不同规格种薯的切割需求:结构简单、工作量大,专为中型规模切种作业设计,适配性强。
(二)使用说明
操作前准备,检查各部件连接状态,根据种薯大小调整切刀间距与辊组转速;启动运行,依次开启系统,自动完成流程;维护保养,定期检查清理设备内残留薯渣,确保部件运转顺畅。
一.设计原理
基于“薯姿规整-平稳输送-精准切割-节能降耗”的核心逻辑,借助机械传动与结构适配实现高效切种:
1.整列原理:利用种薯形状不均匀导致重心偏移的特性,通过整列辊组的反向转动与向前输送的复合运动,配合胶轮对种薯的摩擦力矩,迫使种薯调整姿态至符合切割标准的稳定状态;
2.传动原理:传动电机输出动力后,通过双排滚子链与链轮的啮合传动,带动整列辊组、传送带与切刀同步运转,实现“输送-整列-切割”动作的精准协同,降低能量损耗;
3.切割原理:无锯齿圆盘切刀通过高速旋转完成切割,其特殊结构减少与种薯的接触阻力,避免薯块挤压破损;夹持辊组针对大尺寸种薯进行二次定位,确保二次切割的均匀性。
二.设计方案
(一)整机布局方案
采用“上料-整列-输送-切割-出料”线性布局,结构紧凑且流程清晰,便于操作与维护,适配中型作业场景的空间需求;
(二)关键部件优化方案
切刀选型:对比分析后选用无锯齿圆盘刀,通过减少切割阻力提升切种流畅度,降低设备运行能耗;
薯姿调整:设计圆台橡胶轮组成的滚筛结构,内置海绵与圆筒缓冲部件,避免种薯输送过程中表皮损伤与位姿混乱;
传动优化:采用双排滚子链与多链轮组合传动,搭配张紧装置动态调节链条啮合度,解决仿真中出现的链节松动、脱落问题;
(三)二次切割方案
在切割装置下层增设夹持辊组,当大种薯经圆盘刀组初次切割后,若薯块仍不满足种薯要求,夹持辊组自动夹紧并输送至二次切刀完成细分,提升种薯利用率。
一.技术创新:兼顾精准性与合规性
双级切割适配技术:通过“圆盘切刀+夹持辊组”组合,实现大小种薯差异化切割,参数符合《农业机械切割作业安全规范》,薯块尺寸达标。
智能薯姿整列技术:反向转动辊组自动规整薯姿,传动部件选用标准化配件,满足《农业机械通用技术条件》,保障安全与环保。
二.设计创新:强化可行性与落地性
模块化结构设计:功能拆分为独立模块,零部件采购维修成本低,单人30分钟可换件,可灵活增减模块适配场景。
节能传动设计:优化啮合结构降低能耗15%-20%,整机功率≤3kW(适配220V电源)、重量300kg,无需改造电路与特殊地基,易运输安装。
三.功能创新:保障完整性与实用性
全流程功能覆盖:形成“上料-整列-切割-出料”闭环,配套维护功能,无需额外辅助设备。
资源节约与适配拓展:精准切割减少种薯浪费,可调节参数适配多数种薯规格与中型场景,通用性强。
总结:马铃薯切种机提高种薯机械化切种作业体现在
(一)以“解决行业痛点、适配实际需求”为导向,通过技术、设计、功能三维创新,实现“降本、提效、适配”的综合价值,弥补传统人工与现有设备缺陷,核心价值明确。
(二)针对中型规模种薯作业场景,提供高性价比机械化解决方案,结构、功率、重量等设计均贴合该场景的空间、供电与操作需求,场景适配精准。
(三)可有效推动马铃薯种植环节的机械化升级,提升农业生产效率,减少种薯资源浪费,为农业现代化发展提供有力支撑。