高粗茎秆农作物切割刀片试验研究

针对高、粗茎秆农作物无适用切割装置和切割刀片性能不佳,研制了回转式切割器及配套切割刀片,并分析了切割刀片用材、结构和金相显微组织等对切割效率与使用寿命的影响。计算和田间试验结果表明:设计的刀具结构合理,刀片切割效果好,使用寿命长,田间适应性强,适宜于高、粗茎秆农作物的收割,生产效率高,推广前景广阔。     

基于EDEM的番茄秸秆切割性能仿真及试验研究

为了研究粉碎机中秸秆切割时刀片的结构参数对秸秆切削效率、切割性能等的影响,采用离散元方法及EDEM软件建立切割粉碎机中番茄秸秆切割仿真模型,对切割能耗、切割力、切割效果等进行数值模拟,并与试验结果进行对比,结果表明:与等滑切角平型刀片和普通刀片相比,等滑切角锯齿型刀片在切割过程中受到的合力较小,受力较均匀,波动较小,切割能耗最低,切割效率最高,切割时间最短,切割效果较好,优势明显.切割番茄秸秆时,40°等滑切角锯齿型刀片受到的切割力、消耗的能量、消耗的切割电能和切割时间都低于45°等滑切角锯齿型刀片,切割效率较高,切割效果更好.研究结果为番茄秸秆切割刀片及其结构参数的选择提供了理论依据.     

TMR饲料搅拌机刀片磨损性能及仿真分析

为研究TMR饲料搅拌机梅花形刀片的磨损性能,选取原装进口刀片(CK)和两种自制刀片(5#和8#)进行4个月的饲料搅拌工作,结合刀片材料成分、微观形貌、硬度和摩擦磨损测试分析刀片的磨损性能,并应用ANSYS Workbench软件对刀片工作受力情况进行仿真探索其磨损机制。结果表明:刀片材料的硬度、组织成分等显著影响材料的耐磨性能,从硬度和化学成分分析可知过剩碳化物的种类和含量是影响其磨损性能的关键因素。针对国内圆捆状秸秆饲料的切碎和搅拌工作,5#刀片含有高Cr和Mo成分使其具有较好的耐磨性,实际磨损率为48.66%,硬度损失率仅为2.36%;8#刀片耐磨性略低于5#,CK磨损程度最大(磨损率高达68.18%,硬度损失率为16.41%)。仿真分析验证刀片的三角形刃端刀尖处为主要磨损区域,长期工作需定期检查刀片磨损程度避免影响工作质量和效率。为国内开展自主研发TMR饲料搅拌机的刀片选择提供理论参考。     

牵引型立式饲料混合搅拌机的设计

以奶牛饲料混合设备为研究对象,分析了立式饲料搅拌机的物料混合原理,设计了一种牵引式饲料搅拌样机,并进行了物料混合加工试验研究,确定了锥形搅龙、锥形搅龙加装动刀片对物料混合均匀度的影响规律。     

电动叶菜多功能采收机切割机构设计与仿真优化

针对绿叶菜收获拟采用双动刀往复式切割器进行结构设计,并基于切割图进行切割器性能优化。通过分析切割图中一次切割区、重割区和漏割区对切割性能的影响,确定漏割区面积为0、重割率最小时割刀切割性能达到最优,以此为依据对切割器进行优化设计。针对现有切割图绘制与分析方法不能同时兼顾高精度和易操作的问题,综合运用SolidWorks和Adams软件进行切割图绘制,并使用Image-Pro Plus软件获取图中数据对切割图定量分析与评价。针对现有切割图评价指标不能显著反映刀片尺寸参数和割刀运动参数共同影响切割性能变化问题,提出以漏割距离、重割率为评价指标来反映三区域的变化,并以此为目标值,基于现有刀片尺寸参数优化其切割性能。研究提出采用切割图绘制、分析、评价方法进一步优化切割性能,分析割刀尺寸参数(刀片前宽、刀片高度、刀片节距)和切割器运动参数(切割速比)对漏割距离和重割率的影响,采用Box-Behnken中心组合试验设计理论进行四因素三水平仿真试验。试验结果表明,刀片前宽、刀片高度、刀片节距、切割速比对漏割距离和重割率均有显著影响。参数优化结果：当刀片前宽为5 mm、刀片高度为32 mm、刀片节距为...     

番茄藤秸秆高效切割的机理及仿真研究

番茄是我国重要的蔬菜作物之一,其大面积种植带来了严重的秸秆处理问题。由于番茄藤秸秆根部表皮较厚,有较多的维管束,具有较强的抵抗外载荷的能力,不易切断,其切割方式、切割刀片及切割参数等对切割性能都具有重要影响。通过对番茄藤秸秆专用切割刀片切割力学分析和切割力计算分析研究了番茄藤秸秆高效切割的机理。建立了番茄藤秸秆高效切割模拟模型,运用仿真技术对番茄藤秸秆切割过程进行了有限元分析;对不同结构参数切割刀片进行切割对比试验。结果表明:1切割力随着秸秆横截面积的增加,随着刀片楔角的增加而逐渐增大,随着刀片后角的增加呈下降的趋势;2随着切割速度的增加,刀片切割应力有一定的增大,切割能量损耗加大,仿真分析得到的最大切割应力和理论计算结果在数值上较接近,证明了所推导的刀片切割力计算方法的正确性,验证了秸秆切割模型的合理性;3专用等滑切角(40°)锯齿型刀片与等滑切角平型刀片和普通刀片相比,2 kg的番茄藤切割电能最小,为0.18k W·h,切割时间最短,为2min,切割效率最高,切割后粗细均匀,效果也最好。该研究揭示了采用等滑切角锯齿型刀片对番茄藤秸秆高效切割机理和性能,为研制番茄藤秸秆专用切割机及实现高效切割提供了理论和试验依据。     

全闭合切割式白菜采收器设计与实验

针对白菜手工采收的低效率及现代农业化采收器应用的局限性,设计了一款便携式全闭合切割式白菜采收器,可通过类花瓣刀片的旋转闭合运动实现对白菜根部的切割。首先,结合白菜样品形态特征建立了采收对象物理模型;其次,基于该模型提出了一种全闭合切割式的采收器,对采收器机头进行了设计和运动分析,探讨了采收器机头刀片开闭最大面积与刀片数量、形状关系,在刀片开口直径200mm、机头机构最小传动角40°情况下确定了齿圈最小滑槽、刀片尺寸;然后,运用ADAMS软件对采收器机头运动特性进行仿真分析,结果表明采收器机头尺寸、刀片数量形状设计合理,机头闭合特性符合设计要求;最后,进行白菜采收试验,结果表明:采收器组和手工组的采收效率分别为59.8个/min和19.4个/min,采收效率高于手工采收,且采收效率稳定,具有很好的市场应用前景。     

基于嵌入式PLC的秸秆切割力动态控制方法研究

为了实现秸秆的综合利用,降低秸秆燃烧对环境的污染,首先需要对秸秆进行切割操作。秸秆的切割力是影响切割装置机械效率的主要因素,因此对切割装置优化设计时需要得到农作物秸秆切割过程使用的最佳切割力。为此,设计了一种新的秸秆切割力的控制系统。该系统采用PLC嵌入式系统对刀片传感器的数据进行采集,采用Dijkstra算法对数据进行处理,将处理结果作为电机控制的条件,调控切割力,并通过反馈调节来控制电机转速,从而降低功耗,提高切割效率。为了验证该系统的有效性和可靠性,通过实验的方式对切割系统进行了测试。测试结果明明:该系统的功耗低,切割时间短,大大提高了农作物秸秆的切割效率,为农作物秸秆的综合利用和生态农业的发展提供了技术支持。     

高速双动小型牧草收割机的研究设计

主要论述了高速双动小型牧草收割机的结构和主要参数的设计计算.该机的主要特点是一改1个动刀的切割方式,采用两组刀片彼此反向切割,刀片的往复次数非常高,所以作业速度较快.这种高速双动的切割器,主要解决了切割强度明显不同的牧草切割问题.     

制种玉米父本整秆切除铺放机设计与试验

为了提高制种玉米生产管理的机械化水平,设计了一种父本整秆切除铺放机,主要由切割机构、茎秆输送机构和液压传动系统等组成。切割机构采用斜向无支撑旋转切割方式,根据玉米植株被完全切断的条件,结合设计的一字型刀片结构参数,确定了刀片的旋转角速度,通过刀片的运动分析,验证了刀片结构的合理性;茎秆输送机构采用装有长、短夹齿的回转输送链和压杆相互配合的方式,通过对输送过程中茎秆受力和输送链运动分析,得出了茎秆被牢固夹持并有序输送时的相关技术参数;留茬高度调节由升降油缸驱动平行四边行机构实现,刀片和输送链由负载敏感液压系统传动实现。田间试验表明,设计的制种玉米父本整秆切除铺放机性能稳定、可靠,切断率为100%,铺放整齐率达95%,满足了机械化父本切除作业的要求。