马铃薯机械化收获过程中块茎自由坠落与斜向碰撞损伤机制及减损策略研究

为解决马铃薯机械化收获中块茎碰撞损伤导致的品质下降和经济损失问题，来自中国辽宁的研究人员以早大白(Zaodabai)马铃薯为对象，通过自制实验台模拟抛落碰撞场景，结合运动学与动力学理论分析，探究坠落高度、块茎重量和碰撞材料对损伤深度/面积的影响。正交实验表明：损伤面积主因依次为坠落高度>块茎重量>碰撞材料，损伤深度则为碰撞材料>块茎重量>坠落高度。该研究为两级输送分离收获机设计提供了关键理论依据，方法可推广至其他块茎作物损伤研究。

　　

马铃薯( potato )机械化收获过程中，块茎( tuber )因碰撞导致的损伤会显著降低其商品价值和贮藏加工性能。这项研究聚焦中国辽宁广泛种植的早大白( Zaodabai )品种，针对杆条式升运链收获机作业场景，通过自制碰撞实验台模拟自由坠落( freefall )和斜向碰撞( oblique collision )过程。基于运动学( kinematics )和动力学( dynamics )理论框架，研究人员将坠落高度、块茎重量和碰撞材料作为变量，以损伤深度( depth )和损伤面积( area )为评价指标，分别开展单因素和正交组合实验。

正交实验揭示：对于损伤面积指标，影响因素排序为坠落高度>块茎重量>碰撞材料( drop height?>?potato weight?>?collision material )；而损伤深度指标则呈现碰撞材料>块茎重量>坠落高度( collision material?>?potato weight?>?drop height )的规律。据此提出关键设计优化建议：优先改进缓冲杆( padded rod )材料特性，并缩减两级输送分离链( two-stage conveyor separation chains )之间的高度差。该研究不仅为分级输送式收获机设计提供理论支撑，其方法学框架还可延伸应用于甘薯( sweet potato )、山药( yam )等块茎类作物的收获损伤研究。