双立轴烟秆切割机构的设计与试验

设计了一种适合烟秆切割的双立轴圆盘式切割机构。在自制的烟秆切割试验台上,对切割速度、装置的前进速度、主从切割刀片的径向重叠量等进行了单因素试验和多因素正交试验。单因素试验结果表明,在切割速度350 r/min时,功耗为1 718.8 W,切断率为94.33%;在主从切割刀片的径向重叠量为15 mm时,功耗为1 500.73 W,切断率为95.6%;在装置的前进速度为0.6 m/s时,功耗为1 608.13 W,切断率为96.83%。正交试验结果表明,当切割速度为300 r/min,主从切割刀片的径向重叠量为15 mm,装置前进速度0.6 m/s时,功耗为1 480.26 W,切断率为97.21%。     

榨菜缩短茎的切割力学特性

为了获得榨菜缩短茎的最佳切割要素组合,在TMS-Pro质构仪上开展榨菜缩短茎切割的单因素试验和正交试验,以最大切割力和平均切割力为试验指标,探究刀刃类型、滑切角度、切割速度、切割方式对榨菜缩短茎切割过程中切割力的影响。结果表明:滑切角度对最大切割力和平均切割力影响显著(P<0.05),刀刃类型对平均切割力影响显著(P<0.05),锯齿刃比光刃省力。为有效降低最大切割力和平均切割力,榨菜缩短茎切割的参数宜确定为锯齿刃,滑切角度20°,切割速度80 mm·min^-1。此时,最大切割力为86.2 N,平均切割力为53.1 N。研究结果可为榨菜收获机的切割装置设计提供理论依据。     

甘蔗切根刀切割参数组合的优化分析

使用自行设计的实验平台和甘蔗切根刀,采用正交试验方法,研究刀具滑切角、削切角、斜切角、切割速度和甘蔗直径对切割力最大值和切割冲量的影响,并找出相对较优的参数组合。研究发现,对切割力最大值的影响大小排序依次为滑切角、甘蔗段直径、削切角、斜切角、切割速度;对切割冲量的影响大小顺序依次为切割速度、甘蔗段直径、斜切角、滑切角、削切角。为了在保证切割质量的同时使得切割力最大值和切割冲量二者保持最小,需贴根切割且选择因素的组合是:滑切角8°、削切角5°、斜切角8°及切割速度10 m/s。     

甘蔗节点的切割试验

以海南省临高县青皮甘蔗为对象,利用WD-200B型电子式万能试验机对青皮甘蔗节点进行了切割力学试验研究。试验结果表明,同一加载速度250 mm/min下,甘蔗节点的切割力呈现从中部、根部、梢部、尾部逐渐减小的趋势;同一部位下,甘蔗节点的切割力随着加载速度的增大稍有波动。以加载速度、加载部位直径作为试验影响因素,采用正交试验方法分析各因素对甘蔗节点切割力的影响。结果表明,各因素对甘蔗节点切割力的影响为加载部位直径>加载速度。在加载速度为100 mm/min,粗直径的甘蔗节点的切割力最小。     

成熟期青稞茎秆切割力的测试与分析

【目的】为给青稞联合收获机提供合理的设计依据,减少作业机收获时割台承受的切割阻力,降低青稞切割损失,【方法】选取收获前1、4、7 d的‘紫色昆仑17号’青稞茎秆为试验对象,以含水率、切割位置、滑切角度和切割速度为自变量,以切割力为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,建立了各因素与茎秆切割力之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析.【结果】单因素试验结果表明,在切割范围内(150～250 mm)含水率越低,切割位置离地面越高,所需切割力越小;在所选齿形刀的滑切角为25°时,切割力随着切割速度的增大而减小,同一切割速度下,随着切割位置离地高度的增大,切割力逐渐减小.多因素试验结果表明,含水率、切割位置、切割速度和滑切角度是影响青稞茎秆切割的主要因素,其中,含水率和切割位置对切割力影响最大,且影响切割力的因素由大到小依次是x_1>x_2>x_3>x_4,即含水率、切割位置、滑切角度、切割速度.【结论】试验结果符合预期,可为后续设计青稞收获机的切割机构提供可靠的理论参考.     

烟草拔秆机拔秆切蔸装置的设计与试验

针对4YBG–1型烟草拔秆机在南方烟区作业过程中出现烟秆拔取输送不畅、切蔸不稳及操作不便等问题,设计了一种前置挂接在手扶式拖拉机上的拔秆切蔸装置。以HZ07–11烟秆为试材,对影响烟秆拔断率、漏拔率及切蔸率的双排夹持输送链速度、拖拉机前进速度、夹持间隙进行单因素和多因素正交试验。单因素试验结果表明,双排夹持输送链速度为0.8~1.1 m/s,拖拉机前进速度为0.5~0.6 m/s,夹持间隙9~15 mm时,可完成烟秆拔秆切蔸作业。正交试验结果表明,影响烟秆拔断率、漏拔率和切蔸率的因素大小依次为夹持间隙、双排夹持输送链速度、拖拉机前进速度,双排夹持输送链速度为0.8 m/s、拖拉机前进速度为0.6 m/s、夹持间隙为12 mm,是实现拔秆切蔸作业的较优组合,此时烟秆拔断率、漏拔率、切蔸率分别为0、5%、95%。     

收获期马铃薯茎秧切割强度的试验研究

针对现有马铃薯杀秧机存在杀秧阻力大,打碎长度合格率低,带薯率高,作业效率低等问题,采用BoxBehnken试验设计原理,依照三因素三水平响应面分析方法建立切割方式、切割速度、切割高度与切割强度的数学模型,对各因素之间的交互作用进行分析,并对刀型和切割方式进行单因素试验研究。结果表明:刀型和切割方式对马铃薯茎秧的切割强度均达到极显著影响(P0.01),锯齿刀优于光刀,滑切优于正切;切割方式,切割高度对切割强度影响极显著(P0.01),切割速度对切割强度影响较显著,三因素的交互作用均不显著(P0.05);切割方式、切割高度和切割速度对马铃薯茎秧切割强度的影响依次由强到弱。     

往复式灌木切割器滑切角对灌木切割的影响

为了解往复式灌木切割器的滑切角对切割力的影响,在自制的往复式单刀切割试验台上,通过改变滑切角角度研究了滑切角与灌木最大切割力的关系,以及刀刃角和曲柄转速对滑切过程的影响.结果表明:1)往复式灌木切割器的滑切角适用范围为0°-10°.2)当滑切角较小时(≤10°),增大刀刃角有利于滑切过程并降低最大切割力.3)当滑切角较...     

切割器主要性能参数对鲜切莲藕褐变度的影响

针对鲜切莲藕褐变问题,以刀片刃角为主要试验因素,探讨通过刀片刃角与莲藕切割阻力的关系,并以刀片刃角、刀片滑切角、刀盘转速为主要试验因素,研究回转式切割器主要性能参数对莲藕褐变度的影响.结果表明:刀片刃角由10°增大到20°时,切割力的增加幅度较小,而当刀片刃角从20°变为25°时,切割力曲线几乎呈直线上升;建立了刀片刃角与切割力关系回归模型,经验证计算值与实测值拟合良好;3个因素对褐变度影响的主次顺序为刀片刃角(γ)＞刀盘转速(n)＞滑切角(τ),且刀片刃角越小,刀盘转速越大,滑切角越大,莲藕褐变度越小.     

甘蔗收获机切割力影响因素试验研究

我国甘蔗多种植在丘陵地带,地势崎岖变化大,整秆式甘蔗收获机无法依据地势实时有效控制切割器入土切割深度,导致甘蔗收获机在工作过程中,存在过切或者切深不足以至于有收割损失的现象。结合前期研究,利用切割试验平台,通过单因素试验研究,找到收获机入土切割的切割力影响因素及其规律。该研究为后续构建甘蔗收获机入土切割与试验因素之间的数学模型,为后续入土切深自动控制系统的开发提供数据支撑。     

向日葵茎秆切割阻力影响因素试验研究

针对向日葵收获机械在使用现有往复式切割器收割向日葵茎秆时存在适用性差及切割质量差等问题,在微机控制电子万能试验机上模拟直刃切刀配合的切割方式,对向日葵茎秆进行切割试验,研究刃口倾角、削切角度及斜切角度等参数改变对切割阻力和切割能量消耗的影响程度以及不同条件下向日葵茎秆的切割阻力变化规律。结果表明:1)切割速度一定,切刀刃口倾角为0°~20°时,切割阻力峰值及切割能量消耗随着刃口倾角的增大逐渐减小,滑切效果逐渐增强,当刃口倾角在20°时的切割能量消耗较其他角度小。2)切割速度一定,削切角为0°~45°时,切割阻力峰值与切割能量消耗先逐渐减小而后急剧上升,削切角为15°时,切刀对向日葵茎秆的切割阻力和切割能耗较小。3)切割速度一定,斜切角度为0°~60°时,切割阻力峰值和切割能耗先逐渐减小而后迅速增大,斜切角为30°时,其切割阻力和切割能耗最小。     

凸圆弧形刀片切割性能研究

针对铡草机功耗大、生产率低、切割质量差等问题,利用9Z-4C型青贮铡草机搭建切割性能测试试验台,通过分析刀刃切割过程的受力确定刃倾角对切割性能的影响。以主轴转速、刃倾角和喂入量为试验因素进行单因素试验研究得到切割装置切割性能最佳取值范围：主轴转速600～700 r·min^-1、喂入量0.9～1.5 kg·s^-1、刃倾角60°～70°。以比功耗作为切割性能评价指标,通过Box-Behnken 响应面试验得出各因素对铡草机切割过程中对比功耗影响的主次顺序：主轴转速>喂入量>刃倾角;根据试验结果以比功耗最小为响应值,利用Design-Expery8.0.6软件分析出各因素对比功耗影响的最佳参数组合：主轴转速642 r·min^-1、喂入量为1.3 kg·s^-1、刃倾角63°,切割性能较优化前提高了14%。该结果可为铡草机切割装置的参数优化和结构改进提供依据。     

苗木切削试验台的研制

为给苗木嫁接机切削系统提供设计依据，研制了苗木切削试验台，并以桃树苗作为试验对象，苗的切削阻力和切断率作为目标进行切削试验．结果表明，苗木直径、转速、滑切角依次影响切削阻力大小，苗木直径与切削阻力呈平方关系；转速与切削阻力呈线性关系；滑切角与切削阻力亦呈线性关系；从试验数据分析得出，苗木最大切削阻力为7．34N；转速较大地影响切断率，转速大于60r／min时，即刀片切削线速度大于0.312m/s，能保证苗木切断率不低于99．4％．     

4SY–1型油菜割晒机切割与拨禾装置的优化设计与试验

研制的4SY–1型油菜割晒机主要由机架、循环式切割装置、双向对搂式拨禾装置、传动机构等组成.工作时,被循环式切割器切断后的油菜茎秆在左右两侧对称拨禾机构驱动下,从两侧向放铺通道推送挤压,实现双向对搂拨送和后侧放铺,达到茎秆首尾搭接式条铺.为保证循环式割刀切割过程的可靠性,对切割刀片的刃口参数进行了优化设计.运用仿人工拨...     

不同切丝模式对烟丝结构及卷烟掉火头的影响

为卷烟制丝工艺优化提供参考,以纯叶丝品牌配方烟叶为原料,采用工厂实际生产加工方法研究不同切丝模式对烟丝结构和卷烟掉火头的影响。结果表明:1)不同切丝模式对各工序烟丝结构的影响显著,30mm和40mm错刃定长刀片切丝模式的烟丝长丝率下降,中短丝率升高,长烟丝与中短烟丝的均匀性得到改善。2)在3种定长刀片切丝模式中,30 mm和40 mm错刃定长刀片切丝的掉火头率分别为34.86%和17.67%,比平刀切丝的掉火头率(98.25%)下降63.39百分点和80.58百分点,卷烟的掉火头现象得到明显改善。3)切丝、烘丝、贮丝和过烟枪的烟丝结构与烟支掉火头率的相关性达极显著水平(P0.01),各工序长丝率与烟支的掉火头率呈极显著正相关(P0.01),相关系数分别为0.937、0.946、0.956和0.922,中丝率、短丝率和烟末率与烟支的掉火头率均呈极显著负相关(P0.01),并以烟末率与烟支掉火头率的相关系数最小,分别为-0.482、-0.701、-0.681和-0.680。降低长丝率和提高中短丝率可有效改善卷烟的掉火头现象。     

树枝直刃剪切数学模型与试验

【目的】基于材料力学和弹性地基梁理论对直刃刀片剪切树枝过程进行理论建模,并根据该模型计算出直刃刀片剪切树枝所受的剪切力。【方法】以石硖品种龙眼树枝为试验材料,利用万能材料试验机和摩擦试验台等仪器测定龙眼树枝的相关力学特性参数和滑动摩擦因数,测量并用模型计算树枝不同含水率(w)、直径和不同刀片刃角下动刀片剪切龙眼树枝的峰值剪切力,剪切试验所用刀具的刃角分别为10°、20°和30°。【结果】当树枝直径为20.4 mm、相对含水率为76%、刀片刃角为20°时,刀片剪切力理论计算曲线与试验曲线趋势一致,峰值剪切力的误差约为2.3%;当树枝直径为15.3 mm,刀片刃角为20°,且树枝含水率大于纤维饱和点(30%)时,刀片峰值剪切力随含水率升高而增大,计算值在试验值的误差范围内;当树枝直径为24.6 mm、含水率为76%,且刀片刃角从10°增大到30°时,峰值剪切力显著增大,计算值处于试验值的误差范围内。【结论】该理论模型可用于预测剪切力并分析不同力学参数对峰值剪切力的影响,为修剪机具剪切机构的设计和优化提供参考。