一、背景

1）甜菜是我国第一大制糖原料，到2016为止甜菜在我国的种植面积达240万亩，且呈现出逐年增加的趋势，研制甜菜切顶对于减少农民的劳动，提高产量和提升工作效率有重要意义。

2）甜菜青顶中的含氮量高，有碍于制糖制糖工艺。若收割时切的不彻底便会造成后续制糖工艺的困难，若收割时切割量过大就会导致产量降低。所以为提高产量必须设计能够精切顶的装置。

3）西方发达国家的甜菜切顶装置已经十分成熟，充分利用了电子、液压、计算机等技术，能够自动针对不同甜菜做出相应的调整，而且普遍集成了甜菜的联合收割作业，比如德国T3全自动联合收获机可依次完成去叶、切顶、挖掘、捡拾及装载等多项作业。而我国的甜菜切顶存在甜菜切顶 质量差，甜菜切顶效率低，切顶高度不能自动调节等问题，针对这些问题，我们做出了相应的改进。

二、关键部件的设计

1、自适应式仿形切顶装置的设计

自适应式仿形机构的主要作用是将甜菜的顶部切除，并且能够自动适应甜菜的高度保证不会过多切除甜菜，利用三维建模、Adams仿真等对设计的结构进行验证，优化结构设计，保证结构的质量和设计经济性。采用刀链切顶，能够实现连续切顶，切顶效率高，结构简单，与行星轮仿形机构相互配合，加上减震机构，能够适应 各种大小的甜菜，并且不会造成过切的现象。

刀链是由链轮带动转动的，这样的设计比由外界被动式转动切割效果好。整个行星轮能够自由转动，在遇到比较大的甜菜时能够翻滚爬过；遇到比较小的甜菜时，配合弹簧减震机构能够轻松走过甜菜，在甜菜与刀片的接触面，甜菜被完整切割，仿形切顶机构与减震机构配合，使仿形机构时刻紧压着甜菜，保证不会出现漏切的现象。

刀链是一个紧扣一个的，刀口的方向与刀链旋转的方向一致。这样能使刀口能够切割甜菜，并且刀链的旋转速度是机器前进速度的10倍左右。

2、旋转除叶机构

旋转除叶机构的功能是在旋转过程中将甜菜的叶子切去，所以一定有刃口结构，通过网上 查阅资料，借鉴烟草除叶机的结构，从而设计出一款刀刃呈螺旋状的刀片，通过三维建模和Adams仿真，验证刀片结构的合理性，保证切削质量。同时为了防止当甜菜的叶子过多时堵刀，在刀口下面加上橡胶棒将叶子打碎。采用竖直轴旋转的设计，能够防止甜菜漏切以及过切。旋转切刀的刀口与旋转的方向一致能够最大限度的切除甜菜叶子。采用橡胶棒一方面可以打掉切刀没有完全切除的叶子，另一方面可以防止甜菜被破坏。

3、动力传输机构

查阅资料，了解动力传动的基本形式，然后在根据机器的实际形状设计合理的动力传动结构，根据一般农机的传动机构，采用动力源为万向节形式，通过锥齿轮实现动力的转向，后面的仿形机构的刀链是能够自动转动的动力从前面传到后面，要采用皮带设计跟链条设计相结合的设计。

4、 连接机构

根据拖拉机通用的悬挂，采用三点悬挂的形式，动力由拖拉机来提供，这样的设计简单实用，能够适合多种拖拉机结构。

三、应用前景

1、本机器的结构简单，价格低廉，维修方便。

2、本机器形状，能够更加适应国内的小农耕作。
3、本机器能够适应多种工作环境和甜菜，适应性好。