馮闖闖，周勇，涂鳴，柯?tīng)Z彬，陳行，吳昊，焦俊

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院，湖北 武漢 430070，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部長(zhǎng)江中下游農(nóng)業(yè)裝備重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430070)

蓮藕的食用藥用價(jià)值較高，是一種深受廣大人民群眾青睞的水生蔬菜和特色農(nóng)產(chǎn)品，在我國(guó)分布廣泛，種植區(qū)域遍布華南、西南、長(zhǎng)江流域等地[1-3].隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，農(nóng)戶(hù)種植積極性持續(xù)上漲，種植面積也逐年增多，但因蓮藕生長(zhǎng)環(huán)境的特殊性，蓮藕采收成為困擾農(nóng)戶(hù)的一個(gè)問(wèn)題.農(nóng)戶(hù)為收獲蓮藕投入了大量人力物力，但效率低下、經(jīng)濟(jì)效益差，不利于蓮藕產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展[4-5].蓮藕目前主要依靠人工單噴槍采挖[6-7]，即手持水槍沖刷覆蓋于蓮藕上方的泥土，再將蓮藕從泥土中抽出，這種蓮藕收獲方式一定程度上提高了收獲效率，但對(duì)挖藕工人要求熟練程度較高，且勞動(dòng)強(qiáng)度大.

為了解決繁重低效的人工挖藕方式，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)挖藕機(jī)械進(jìn)行了研究.日本的日東工業(yè)研究所在20世紀(jì)80年代初期對(duì)挖藕機(jī)進(jìn)行了研究，共研制了三代相關(guān)挖藕機(jī)，即帶高壓水泵的Ⅰ型噴流式挖藕機(jī)、寬幅度作業(yè)Ⅱ型挖藕機(jī)、水泵定置式Ⅲ型挖藕機(jī)，該系列挖藕機(jī)生產(chǎn)效率低，作業(yè)機(jī)動(dòng)性和適應(yīng)性較差，不適應(yīng)規(guī)模化生產(chǎn)種植，且造價(jià)較高，不適合我國(guó)國(guó)情，不被我國(guó)藕農(nóng)接受[8-12].

國(guó)內(nèi)水力挖藕機(jī)械主要分為大型船式挖藕機(jī)和浮筒挖藕機(jī)兩大類(lèi).前者作業(yè)時(shí)通過(guò)鋼絲繩牽引移動(dòng)，無(wú)外延長(zhǎng)水管，存在機(jī)動(dòng)性能差、體積質(zhì)量大等問(wèn)題.如4CWO-3.2型船式挖藕機(jī)、4SWO-1.2型船式挖藕機(jī)等.后者作業(yè)時(shí)操作人員需下水作業(yè)，無(wú)外延長(zhǎng)水管，存在挖藕機(jī)需人工推動(dòng)作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且需要一定的吃水深度，在淺水藕田無(wú)法進(jìn)行正常漂浮作業(yè)等問(wèn)題.如W-FPZ-1200C型浮筒式挖藕機(jī)、DCE-1001D浮筒式挖藕機(jī)、自旋射流式浮筒挖藕機(jī)等[13-19].這兩類(lèi)挖藕機(jī)均無(wú)法自主行走，需借助外部裝置或人工進(jìn)行移動(dòng)，操作復(fù)雜，勞動(dòng)強(qiáng)度依然較大.

為了提高蓮藕采收機(jī)械的機(jī)動(dòng)性、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高蓮藕采挖收獲效率，本文結(jié)合傳統(tǒng)水力沖刷挖藕方式和采用螺旋推進(jìn)式底盤(pán)，設(shè)計(jì)了一種螺旋推進(jìn)式挖藕機(jī)，并進(jìn)行了樣機(jī)試制和田間性能試驗(yàn).

1 螺旋推進(jìn)式挖藕機(jī)的構(gòu)建

1.1 螺旋推進(jìn)式挖藕機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1.1 挖藕機(jī)結(jié)構(gòu) 螺旋推進(jìn)式挖藕機(jī)主要由柴油機(jī)、汽油機(jī)水泵、螺旋推進(jìn)式底盤(pán)、減速箱、T型傳動(dòng)箱、噴流系統(tǒng)等組成，如圖1所示.

該挖藕機(jī)使用雙動(dòng)力系統(tǒng)，柴油機(jī)為螺旋滾筒提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)整機(jī)行走，汽油機(jī)水泵為噴流裝置提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)水力沖刷挖藕功能.噴流裝置安裝在機(jī)器后方，其進(jìn)水口連接網(wǎng)格細(xì)致的過(guò)濾裝置，防止水草等雜質(zhì)進(jìn)入水泵造成堵塞；在豎直方向可進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同的水深.主要參數(shù)如表1所示.

1.1.2 工作原理 工作時(shí)，柴油機(jī)動(dòng)力通過(guò)減速箱等裝置傳動(dòng)到下方螺旋滾筒，螺旋滾筒葉片和泥土相互作用，通過(guò)泥土對(duì)葉片的反作用力驅(qū)動(dòng)整機(jī)進(jìn)行行走；且螺旋葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)對(duì)泥土表層進(jìn)行切割破碎，便于水射流進(jìn)行沖刷，實(shí)現(xiàn)機(jī)械水力聯(lián)合采挖；同時(shí)啟動(dòng)汽油機(jī)水泵，高壓水射流從噴頭噴射出，覆蓋蓮藕上方的泥土受到射流沖擊后破碎后被水流帶走，直至蓮藕完全裸露在水底，受自身浮力作用浮出水面，再由人工進(jìn)行打撈，完成蓮藕采挖作業(yè).

表1 挖藕機(jī)關(guān)鍵參數(shù)

1.2 關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)

1.2.1 螺旋推進(jìn)式底盤(pán)關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 螺旋推進(jìn)底盤(pán)主要由桁架，浮筒、螺旋葉片組成，其中螺旋葉片焊接在浮筒表面，如圖2所示.

1：桁架；2：浮筒；3：螺旋葉片.1：Truss；2：Float；3：Spiral blade.圖2 螺旋推進(jìn)式底盤(pán)結(jié)構(gòu)圖Figure 2 Diagram of screw-propelled chassis

浮筒材料采用1 mm厚度304工業(yè)不銹鋼，通過(guò)折彎和焊接加工而成，具有良好的密封性能和防銹性能.螺旋葉片采用3 mm厚度的工業(yè)不銹鋼，在兼顧防銹性能的同時(shí)，具有一定的強(qiáng)度.為保證整機(jī)重心不會(huì)過(guò)高，且兼顧鏈輪鏈條不會(huì)在工作時(shí)長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中引起生銹，選取滾筒半徑為300 mm.

以水深200 mm為計(jì)算線(xiàn)，計(jì)算兩個(gè)浮筒的實(shí)際浮力，如圖3所示.

浮筒有效側(cè)面積：

S=S2-S1

(1)

浮筒的體積：

V=SL

(2)

根據(jù)阿基米德定律：

F=ρgV

(3)

式中，S1為滾筒圓心和滾筒與水面兩接觸點(diǎn)形成三角形區(qū)域面積，m2；S2為滾筒圓心和滾筒與水面兩接觸點(diǎn)形成扇形的面積，m2；V為浮筒排出水的體積，m3；L為滾筒總長(zhǎng)度，m；F為浮筒在水中收到的浮力，N；ρ為水的密度，kg/m3；g為重力加速度，m/s2.

圖3 滾筒浮力計(jì)算示意圖Figure 3 Diagram of buoy buoyancy calculation

浮筒半徑R=300 mm，長(zhǎng)度L=1 200 mm，當(dāng)水深為200 mm時(shí)，可計(jì)算出F=1 970 N；樣機(jī)主要由柴油機(jī)、汽油機(jī)水泵、減速箱等組成，其總重力約為1 800 N，滾筒設(shè)計(jì)滿(mǎn)足挖藕機(jī)預(yù)期要求.

螺旋推進(jìn)底盤(pán)關(guān)鍵參數(shù)如表2所示.

表2 螺旋推進(jìn)式底盤(pán)關(guān)鍵參數(shù)

螺旋滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候提供的理論前進(jìn)速度為：

(4)

根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)角速度和轉(zhuǎn)速的關(guān)系，有：

ω=2πn

(5)

螺旋滾筒的螺距與螺旋升角滿(mǎn)足以下關(guān)系式：

P=π(r1+r2)tanη

(6)

式中，P為螺旋滾筒螺距，mm；ω為螺旋滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，rad/s；n為轉(zhuǎn)速，r/s；r1為螺旋滾筒半徑，mm；r2為螺旋葉片高度，mm.

柴油機(jī)動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)值為3 600 r/min，即為60 r/s.在整個(gè)傳動(dòng)過(guò)程中，共有三級(jí)減速，減速比分別為4、3.4和2，總減速速比為27.2，則螺旋滾筒最終的轉(zhuǎn)速為2.21 r/s.據(jù)公式(4)～(6)可計(jì)算理論速度vt=0.75 m/s.

螺旋滾筒運(yùn)動(dòng)時(shí)，隨著泥土的壓實(shí)和下陷，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生滑轉(zhuǎn)現(xiàn)象，其滑轉(zhuǎn)率[18]為：

(7)

式中，v1為滾筒沿軸向方向?qū)嶋H速度，m/s.

整機(jī)是在藕田中進(jìn)行工作，水田環(huán)境較為復(fù)雜，在淤泥中樣機(jī)滑轉(zhuǎn)率較大.經(jīng)過(guò)田間試驗(yàn)，該樣機(jī)速度可在0.09～0.34 m/s之間調(diào)節(jié)，樣機(jī)滑轉(zhuǎn)率最小值為54.7%，最大值為85.3%.

1.2.2 管路設(shè)計(jì) 管路主要由吊管、橫管和噴頭組成，如圖4所示.為減少管路對(duì)水泵工況流量及揚(yáng)程的影響，橫管截面面積之和等于水泵出水管截面面積，可得橫管與水泵出水管內(nèi)徑關(guān)系式.

D1=0.707D2

(8)

式中，D1為橫管內(nèi)徑，mm；D2為水泵出水管內(nèi)徑，mm.

經(jīng)測(cè)量，水泵出水管內(nèi)徑為D276 mm，由式(8)可計(jì)算得橫管內(nèi)徑為53.73 mm.根據(jù)不銹鋼管道標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)查到接近該尺寸的管道內(nèi)徑為54 mm，其工作幅寬為600 mm，噴頭間距為300 mm，噴頭直徑為17 mm[20].

1：吊管；2：橫管；3：噴頭.1：Hanging pipe；2：Horizontal pipe；3：Nozzle.圖4 噴流管路結(jié)構(gòu)圖Figure 4 Structure diagram of jet pipe

1.2.3 深度調(diào)節(jié)設(shè)計(jì) 深度調(diào)節(jié)裝置如圖5所示，使用304工業(yè)不銹鋼方管焊接到桁架上，在方管的下方分布有通孔；共有4組通孔，最下方孔在距下端20 mm處，依次向上排列，距離均為50 mm.以45°安裝角度為基準(zhǔn)，當(dāng)分水器整體安裝位置處于連接方管從上往下第二螺栓孔處時(shí)，噴頭頂端與挖藕機(jī)浮筒底端平齊，即此時(shí)噴頭與泥面距離為0；當(dāng)連接到第三、四螺栓孔處，噴頭與泥面距離分別為-50 mm和-100 mm，實(shí)現(xiàn)噴頭與泥面距離較準(zhǔn)確控制.

1.2.4 角度調(diào)節(jié)設(shè)計(jì) 角度調(diào)節(jié)裝置如圖6所示，預(yù)先已在固定環(huán)圓周做好角度標(biāo)記角度調(diào)節(jié)，需要對(duì)噴頭進(jìn)行角度調(diào)整時(shí)，松開(kāi)固定環(huán)兩端固定螺母，將噴頭調(diào)整到需要的角度，再對(duì)固定環(huán)兩端螺母進(jìn)行擰緊加固，即可實(shí)現(xiàn)角度調(diào)節(jié).

噴流裝置總體結(jié)構(gòu)如圖7所示.

1：方管；2：通孔；3.螺母.1：Square tube；2：Through hole；3：Screw nut.圖5 深度調(diào)節(jié)裝置示意圖Figure 5 Structure diagram of depth adjustment device

1：螺母；2：螺桿；3：固定環(huán).1：Screw nut；2：Screw thread stick；3：Fixing ring.圖6 角度調(diào)整結(jié)構(gòu)示意圖Figure 6 Structure diagram of angle adjustment device

2 田間性能試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)材料與方法

2.1.1 試驗(yàn)材料 蓮藕品種選取南方地區(qū)廣泛種植、備受歡迎的‘鄂蓮五號(hào)’，簡(jiǎn)稱(chēng)代號(hào)‘3735’.

2.1.2 試驗(yàn)方法 試驗(yàn)地點(diǎn)為華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)機(jī)械試訓(xùn)中心室外土槽.試驗(yàn)前，在試驗(yàn)田內(nèi)選取泥腳深度約400 mm，邊長(zhǎng)4 m×12 m的試驗(yàn)區(qū)域，將蓮藕10枝為一組進(jìn)行均勻埋覆，將泥土壓實(shí)，再靜置一天后放水開(kāi)展試驗(yàn)，如圖8示.

1：方管；2.螺桿；；3：分水器；4：固定環(huán)；5：噴頭.1：Square tube；2：Screw thread stick；3：Water diversion pipe；4：Fixing ring；5：Nozzle.圖7 噴流裝置結(jié)構(gòu)圖Figuee 7 Structure diagram of jet device

圖8 田間挖藕試驗(yàn)Figure 8 Diagram of field-digging lotus root test

2.1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo) 鑒于國(guó)內(nèi)外蓮藕機(jī)械化采收技術(shù)研究甚少，缺乏相關(guān)的評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范.本試驗(yàn)結(jié)合當(dāng)前人工采收蓮藕的要求，在螺旋推進(jìn)式挖藕機(jī)田間試驗(yàn)中，測(cè)定挖掘深度、蓮藕浮出率2個(gè)試驗(yàn)指標(biāo)，作為考察樣機(jī)采挖性能的依據(jù)[21].

1) 挖掘深度 挖掘深度的大小直接反映挖藕機(jī)沖擊和破碎泥土的能量，利用鋼尺測(cè)量挖藕機(jī)作業(yè)前后泥層上表面和水面的垂直距離，兩者相減得到挖藕機(jī)的挖掘深度.

2) 蓮藕浮出率 挖藕機(jī)在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)開(kāi)展收獲作業(yè)，測(cè)定自行浮出的蓮藕占試驗(yàn)區(qū)域埋覆蓮藕總量的百分比.

2.1.4 試驗(yàn)因素 在本試驗(yàn)中，為研究行走速度、噴射角度(噴頭與水平方向夾角)、噴頭與泥面距離等因素對(duì)挖藕機(jī)作業(yè)質(zhì)量的影響，以挖掘深度、蓮藕浮出率為試驗(yàn)指標(biāo)，開(kāi)展三因素三水平全因素試驗(yàn)，分析各因素對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響規(guī)律，尋求優(yōu)化參數(shù)組合.進(jìn)行蓮藕水力采挖收獲時(shí)，行走速度及噴射角度對(duì)沖刷質(zhì)量影響明顯[11，20]，且噴頭置于泥面下方時(shí)，水射流的速度和壓力損失會(huì)減小較多，試驗(yàn)因素及因素水平如表3所示.

表3 試驗(yàn)因素水平

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

在不同因素、不同水平下對(duì)螺旋推進(jìn)式挖藕機(jī)開(kāi)展全因素試驗(yàn)，利用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析處理，結(jié)果如表4～5所示[22].

表4 全因素試驗(yàn)結(jié)果

表5 單因素方差分析

由表4可知，當(dāng)行走速度為0.1 m/s、噴射角度為60°、噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，試驗(yàn)效果最好，挖掘深度達(dá)到424 mm，蓮藕浮出率為100%.

由表5可知，行走速度、噴射角度及噴頭與泥面距離對(duì)挖掘深度和蓮藕浮出率均具有極顯著影響，與試驗(yàn)結(jié)果吻合.

試驗(yàn)序號(hào)1～9為挖藕機(jī)行走速度為0.1 m/s時(shí)的田間試驗(yàn)結(jié)果.由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，挖掘深度為最大值424 mm，且蓮藕浮出率為100%；當(dāng)噴射角度為60°，挖掘深度達(dá)到376 mm及以上，蓮藕浮出率達(dá)到94%及以上，試驗(yàn)效果較好.

圖9為不同噴射角度和噴頭與泥面距離對(duì)挖藕機(jī)挖掘深度和蓮藕浮出率的影響.由圖9-A可知，挖掘深度隨著噴射角度的增大而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，隨著噴頭與泥面距離的增大而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即挖掘深度和噴射角度呈正相關(guān)關(guān)系，和噴頭與泥面距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，挖掘深度達(dá)到最大值，為424 mm.由圖9-B可知，蓮藕浮出率隨著噴射角度的增大而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，隨著噴頭與泥面距離的增大而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即蓮藕浮出率和噴射角度呈正相關(guān)關(guān)系，和噴頭與泥面距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，此時(shí)蓮藕浮出率達(dá)到最大值，為100%.

試驗(yàn)序號(hào)10～18為挖藕機(jī)行走速度為0.2 m/s時(shí)的田間試驗(yàn)結(jié)果.由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，挖掘深度為最大值383 mm，且蓮藕浮出率為最大值92%，試驗(yàn)效果較好；在試驗(yàn)號(hào)12、15、18中，挖掘深度達(dá)到345 mm及以上，蓮藕浮出率達(dá)到86%及以上，試驗(yàn)效果較好.

圖10為不同噴射角度和噴頭與泥面距離對(duì)挖藕機(jī)挖掘深度和蓮藕浮出率的影響.由圖10-A可知，挖掘深度隨著噴射角度的增大而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，隨著噴頭與泥面距離的增大而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即挖掘深度和噴射角度呈正相關(guān)關(guān)系，和噴頭與泥面距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，挖掘深度達(dá)到最大值，為383 mm.由圖10-B可知，蓮藕浮出率隨著噴射角度的增大而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，隨著噴頭與泥面距離的增大而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即蓮藕浮出率和噴射角度呈正相關(guān)關(guān)系，和噴頭與泥面距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，此時(shí)蓮藕浮出率達(dá)到最大值，為92%.

試驗(yàn)序號(hào)19～27為挖藕機(jī)行走速度為0.3 m/s時(shí)的田間試驗(yàn)結(jié)果.由試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，挖掘深度達(dá)到最大值301 mm，蓮藕浮出率達(dá)到71%，為本組試驗(yàn)最佳效果，但蓮藕浮出率低于85%，試驗(yàn)效果不佳；進(jìn)行本組試驗(yàn)時(shí)，挖藕機(jī)行走速度較快，挖掘深度和蓮藕浮出率的結(jié)果都不甚理想；在19～25號(hào)試驗(yàn)中，蓮藕浮出率均小于50%，甚至出現(xiàn)數(shù)次為0的情況，試驗(yàn)效果較差.分析可能是由于挖藕機(jī)行走速度過(guò)快，導(dǎo)致沖刷時(shí)間短，沖刷效果不夠充分，導(dǎo)致試驗(yàn)效果較差.

圖9 噴射角度和噴頭與泥面距離對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響1Figure 9 Influence 1 of jet angle and distance between the nozzle and mud surface on operation quality

圖10 噴射角度和噴頭與泥面距離對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響2Figure 10 Influence 2 of jet angle and distance between the nozzle and mud surface on operation quality

圖11為不同噴射角度和噴頭與泥面距離對(duì)挖藕機(jī)挖掘深度和蓮藕浮出率的影響.由圖11-A可知，挖掘深度隨著噴射角度的增大而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，隨著噴頭與泥面距離的增大而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即挖掘深度和噴射角度呈正相關(guān)關(guān)系，和噴頭與泥面距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，挖掘深度達(dá)到最大值，為301 mm.由圖11-B可知，蓮藕浮出率隨著噴射角度的增大而呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，隨著噴頭與泥面距離的增大而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，即蓮藕浮出率和噴射角度呈正相關(guān)關(guān)系，和噴頭與泥面距離呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；當(dāng)噴射角度為60°，噴頭與泥面距離為-100 mm時(shí)，此時(shí)蓮藕浮出率達(dá)到本組試驗(yàn)最大值，為71%.

圖11 噴射角度和噴頭與泥面距離對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響3Figure 11 Influence 3of jet angle and distance between the nozzle and mud surface on operation quality

3 結(jié)論

1) 為提高蓮藕采收機(jī)械的機(jī)動(dòng)性、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高蓮藕采挖收獲效率，設(shè)計(jì)了一種螺旋推進(jìn)式挖藕機(jī)，主要包括利用滑轉(zhuǎn)原理設(shè)計(jì)的螺旋推進(jìn)式自主行走底盤(pán)及基于流體力學(xué)設(shè)計(jì)的噴流裝置，二者結(jié)合進(jìn)行蓮藕采挖收獲，即機(jī)械水力聯(lián)合采挖收獲.

2) 以挖掘深度、蓮藕浮出率為試驗(yàn)指標(biāo)，以行走速度、噴射角度和噴頭與泥面距離為試驗(yàn)因素，開(kāi)展三因素三水平全因素試驗(yàn).田間試驗(yàn)表明：在行進(jìn)速度為0.1 m/s、噴射角度為60°，噴頭距離泥面距離為-100 mm時(shí)，能夠完全挖出泥下400 mm的蓮藕，蓮藕浮出率達(dá)到最大值100%，挖掘深度達(dá)到最大值424 mm，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求.該螺旋推進(jìn)式底盤(pán)還能應(yīng)用于水田行走裝備等領(lǐng)域的研究.