温室三七收获机有限元分析

杨海慧，张兆国，崔振猛，程一启

(昆明理工大学 现代农业工程学院，昆明 650500)

0 引言

三七是我国云南地区一种名贵中药材，具有很高的医药与营养价值，其属喜阴植物，对生长环境要求苛刻[1]。目前，三七药材市场需求逐年增加，种植面积也随之不断扩大，造成了适宜种植土地短缺，轮作周期缩短[2]。同时，由于三七存在连作障碍问题，我们认为栽种过三七的地块需先连续栽种其他作物10年以上才能再次种植三七[3]，三七的规模化种植与土地资源合理利用的矛盾越来越明显[4]。目前，工厂化种植模式采用现代农业设施装备，已经实现通过人工干涉，以现代化、企业化的模式实现种苗的规模化生产和经营。工厂化三七种植模式必将取代传统田地生产模式[1]。

目前，世界范围内三七收获机械研究不多，典型代表有昆明理工大学张兆国研制的两款三七收获机[5]，一款悬挂式3年生三七挖掘收获机，能够有效地实现三七的采挖、分离以及铺放作业[5]；一款自走式三七收获机，能够一次性地完成三七挖掘、分离、收集等作业[6]。为了实现温室种植三七的机械化收获[6]，昆明理工大学张兆国研制了一款温室三七收获机。研究表明：温室三七收获机作业过程中机架承力最多，因而作用在机架上的激振力极易导致其产生变形[7]，激振力的主要来源有振动挖掘铲、振动抖土装置及电机等部件；同时，收获机在作业过程中与地面接触所产生的随机振动也会对机架产生影响[8]，当外部激振频率接近机架的固有频率时，会引发机架剧烈共振，影响作业效果。……