剑麻收获机械研究现状与展望

剑麻机械化收获是实现剑麻生产全程机械化的重要环节,目前剑麻人工收获劳动强度大、效率低、成本高,实现机械化收获是急需解决的问题。近年来国内外剑麻收获机械研究进展缓慢,研究成果整体实际运用效果差。介绍我国手持式、手推式、自走式、搭载式剑麻收获装置的结构特点,分析阻碍我国剑麻收获装置研发及推广应用的主要原因:手持式费力,手推式不灵活,自走式通用性差;剑麻自身特性导致机械化收获难度大;农机与农艺不融合。通过对不同切割刀具使用性能对比和对下刀方式、切割方式、割叶路径的分析,提出我国剑麻收获机的设计思路和发展建议,为剑麻收获机的研制提供参考。     

基于EDEM的甘蔗田间运输车输送装置性能研究

针对现有的甘蔗田间运输车存在卸料时重心不稳,易发生倾翻的问题,设计一款输送臂卸料式甘蔗田间运输车。首先采用EDEM软件建立输送臂虚拟模型,通过单因素试验分析输送倾角和输送速度对输送量的影响规律。然后进行双因素试验,通过方差分析得到最佳输送组合和影响输送性能的主次顺序。最后通过田间试验对仿真所得的数据进行验证。仿真结果表明:在相同的输送速度下,输送倾角为30°～45°时,输送量随着输送倾角的增大而增大;输送倾角大于45°后,输送量降低。在相同的输送倾角下,输送速度为0.65～0.80 m/s时,输送量随着输送速度的增大而增大;输送速度大于0.80 m/s后,输送量降低。输送速度对输送量的影响程度大于输送倾角,并得出最佳组合为:输送倾角为45°,输送速度为0.80 m/s。田间试验结果表明:田间试验输送量为10.87 kg/s,与仿真值的相对误差为17.6%。     

圆盘切割式剑麻采摘装置设计与仿真

针对剑麻人工收割劳动强度大、效率低、成本高等问题，结合剑麻叶片物理特性和收割工艺特点，设计一种圆盘切割式剑麻采摘装置。首先，简述整机结构与工作原理；然后，对装置关键部件的结构进行设计，通过对刀具在切割过程中的受力与运动分析，确定刀具的回转半径和转速等结构与运行参数；最后，运用ANSYS对圆盘刀具进行静力学和模态分析，进而仿真优化刀盘结构，以刀具回转半径和安装角度为试验因素，刀具底部的最大应力和刀具顶部的最大形变量为评价指标进行两因素三水平正交仿真试验。仿真试验结果表明：当刀具安装角度为28°，最大回转半径为105 mm时，刀具的最大变形量为0.09 mm，最大应力为9.38 MPa，远小于刀具材料的最小屈服强度345 MPa；安全系数最小值为15，远大于1，最小循环次数为1010，进入了无限寿命区；根据刀具前6阶模态分析知，刀具的工作转速800 r/min，远小于极限转速。以上研究表明，刀具的刚度、强度和安全系数、疲劳寿命均满足要求，且不会发生共振现象。研究为剑麻收割机的设计及刀具避开共振点频率，减小因振动产生的变形，提供理论和技术参考。