芹菜收割力学特性及专用切割装置设计研究

马熙东

摘 要：在我国芹菜有悠久的历史，是日常生活中是非常常见的蔬菜之一。但由于收获作业的非常复杂，芹菜收获的机械化程度还很低。本文通过对芹菜收割力学特性进行研究，进而设计了专用刀具，提高了芹菜收割的便捷性和有效性。

关键词：芹菜;切割刀;夹持机构;剪切力;压应力

一、绪论

在我国芹菜有悠久的历史，是日常生活中是非常常见的蔬菜之一。目前，我国芹菜收割过程中的机械化程度不高，以手工收割为主。这就造成在收获期，农民的工作量巨大，且手工收割的质量常会影响芹菜的品质，造成其经济价值的损失。目前，对于芹菜收割机械的研究国内属于起步阶段，[1]收割机械主要以风送型和捡拾型两种为主，[2]其中：风送型的收获机通常适合于小植株类芹菜，而捡拾型收获机在钉齿捡拾过程中会对蔬菜造成机械损伤，影响芹菜收割品质。因此需要设计一种新型的收割機构，满足芹菜快速收割的需求。同时，不同芯径芹菜的剪切力特性各不相同，在设计专用切割刀具时需要基于剪切特性的分析进行强度和机构校核，提高收割装备的使用性和便捷性。

二、实验装置及设计方法

本文计划针对不同芯径的芹菜根部，利用MS-Pro质构仪对芹菜根部在收获切割时所受到的剪切力进行分析，并通过细致分析数据，得到芹菜根部断裂时的最大剪切力和剪切力随切割位移变化的关系，为接下来设计切刀提供数据支持。

（一）试验材料及设备