谷物联合收获机往复式切割器切割过程的研究—基于切割图分析

为了获得谷物联合收获机的理想工作状态,通过切割图分析,对联合收割机往复式切割器切割过程的一次切割区、重割区以及漏割区面积在不同切割情况下的变化特性进行了理论分析,得出了相应的速度匹配参数.在割刀切割速度与机器前进速度配比等方面为谷物联合收获机往复式切割器工作性能和作业效果的改善提供了理论依据和工作参数设计参考.     

工业大麻小型立式割台切割器运动分析与仿真

切割器是割台的关键核心部件,其工作性能直接影响割台的工作效率,设计一种工业大麻往复式切割器,进行切割器的运动学原理和动力学分析,并应用Adams软件直观地分析切割器工作过程中割刀的位移、速度和加速度的变化规律,并得到切割过程中切割力变化规律。仿真结果表明切割器的运动规律与实际基本相符,该机构设计合理。     

芦蒿有序收获机切割器动力学仿真与试验

切割器作为芦蒿收获机的重要工作部件,其切割性能直接影响作物的收获质量和后续输送效果。采用虚拟样机设计方法,对自走式芦蒿有序收获机中往复式切割器的结构参数和芦蒿茎秆的物理参数进行研究,建立了切割部件的三维实体模型和茎秆的柔性简化模型,并进行刚柔耦合动力学仿真分析。以切割系统的切割速度vg、切割角度α和前进速度vm为影响因素,选取切割器对茎秆切割力F和重割率γ为评价指标,设计了三因素三水平虚拟正交试验,运用统计学软件进行响应面回归分析和方差分析,并进行田间试验验证。结果表明,响应面模型(RSM)优化组合vg=1.6 m/s,α=15°,vm=1.0 m/s时,F、γ明显降低,割茬质量最好,与试验结果相比,切割力误差小于10.9%、重割率误差小于11.3%。分析结果验证了预测模型的有效性和准确性,表明所设计的往复式切割器满足对芦蒿的有序收获要求。     

往复式葡萄藤切割器优化设计与试验

研究了往复式葡萄藤修剪机械切割器的结构原理,分析计算了往复式葡萄藤切割器工作行程的阻耗和功耗。以往复式葡萄藤切割器工作行程的阻耗和功耗最小为目标函数,建立优化设计的数学模型,优化计算结果为:割刀曲柄转速n=320r/min,割刀曲柄半径r=50mm,切割器行程s=100mm,机器前进速度vm=0.9 m/s,机器割幅B=1.1m。试验表明,优化设计结果合理,优化数据可靠,能替代试验数据作为参考依据,为低功耗葡萄藤修剪机的研发提供了一种设计参考。     

往复式切割器割刀往复速度对切割面积的影响

本文通过Matlab软件对切割器参数进行数值模拟,绘制了往复式切割器切割图,形成了重割区、漏割区面积--曲柄转速关系曲线图。结果表明:当刀刃高度和机器前进速度不变时,重割区和漏割区的大小与机器曲柄转速(割刀往复速度)有密切关系。当前进速度不变,随着割刀曲柄转速增大,漏割区变小而重割区变大,反之则相反。该结论不仅为割草机械的切割部件开发提供可靠依据,同时减轻设计人员的劳动强度,提高设计效率。     

往复式切割器速度参数优化设计与分析——基于ADAMS

通过对往复式切割器工作原理的分析,确定了割刀的实际切割距离,利用ADAMS虚拟样机软件对曲柄连杆切割器建立了运动学仿真模型,并对机构的推杆长度和曲柄转速进行了参数化设计。通过ADAMS/PostPro-cessor分析结果表明,曲柄转速对割刀切割运动的影响大,而推杆的尺寸对割刀速度的敏感度小,影响不大,从而在只分析曲柄转速的基础上确定了满足切割条件的、合适的曲柄转速和切割机前进速度。     

小麦秸秆往复式切割试验台设计与应用

为研究小麦秸秆的切割性能,设计了可在实验室模拟田间小麦收获时秸秆切割过程的往复式切割试验台。试验台由机体架、割台、推动架、曲柄连杆、交流电机等组成,该试验台在前进速度0～1.8m/s、切割速度0～1.6m/s、切割倾角0～30°、刀片间隙0.8～3mm范围内可调。对切割试验台的工作性能和小麦秸秆切割性能进行了试验研究,试验采用四因素四水平正交试验法和单因素试验法。试验结果表明：通过极差R判定影响切割性能的主次因子依次为切割位置、切割速度、刀片间隙和切割器倾角,在给定因素水平上的较优组合是：切割速度为1.4m/s,切割器倾角为20°,刀片间隙为1mm,切割位置为第3节。     

便携式采茶机切割器运动仿真与试验

利用ADAMS软件对双动割刀往复式切割器进行运动仿真研究,依据仿真结果,应用响应面法对一次切割率、重割率和漏割率进行分析,确定齿距20mm、齿高19mm、刀机速比1.05为最优组合。此时,一次切割率、重割率和漏割率分别为76.45%、21.34%和2.50%。利用双动割刀往复式切割器进行田间试验,并与仿真结果进行对比分析。结果表明,一次切割率实测值与模拟值绝对误差小于6%,漏割率实测值与模拟值绝对误差小于2%。此方法可为便携式采茶机切割器的参数优化提供理论依据     

黄花苜蓿收获机设计与试验

针对黄花苜蓿收割难度大、成本高、效率低制约其大规模推广的问题,设计一种能实现黄花苜蓿收割与收集的手扶电动式收获机。介绍该机的整体结构并对切割装置、收集装置和传动装置等关键部件进行参数设计,设计刀片节距为34 mm,单个动刀的行程17 mm,切割功耗为1.175 kW,风机功率消耗为0.124 3 kW,主风管尺寸为30～50 mm,支分管为15～25 mm,选用电机功率为2.2 kW;为测试该机作业性能,基于响应面分析法进行田间作业试验,结果表明,该机的最佳作业参数为:作业速度0.72 m/s,切割速度0.78 m/s,吹送速度1.29 m/s,此时收获机工作效率为0.091 2 hm~2/h,漏割率为1.75%;各因素对工作效率的因子贡献率为:吹送速度>切割速度>作业速度;各因素对漏割率的因子贡献率为:切割速度>作业速度>吹送速度。各项指标均达到设计要求,能实现稳定高效作业。     

全喂入联合收获机双动刀切割器与驱动机构研究

通过设置导禾器和叠加式驱动机构,将双动刀往复式切割器应用于全喂入稻麦联合收获机.建立了双动刀切割器与驱动机构的参数计算式,应用Matlab软件对切割图进行了数值分析,对单、双动刀切割器进行幅频对比测定.结果表明,叠加式驱动机构可缩小驱动机构外伸宽度,不影响全喂入联合收获机开道作业,导禾器可解决无护刃器切割器的导禾和横向切割支承问题.双动刀切割器的绝对速度是单动刀等行程的2倍,平均切割速度可达1.58 m/s,且切割器惯性力相互平衡;应用双动刀切割器可提高全喂入联合收获的作业效率并降低由振动引起的故障.     

联合收割机工作参数的正确选用

要用好谷物联合收割机，使其在作业中得到较高的生产率和作业质量，就必须正确选择收割机的主要工作参数。一、切割器切割速度的选择往复式切割器的切割速度，指的是平均速度。平均切割速度越高，切割性能越好。但过高的切割速度是不可取的，因为它会使机组产生较大的振动．不但增加机组功率的消耗，而且会加速零件的磨损与破坏。若切割速度过低，收获中作物茎秆容易被撕裂，割茬高低不齐，影响收获质量，增加切割损失。在选择割刀切割速度时，一般应在1．1～1．3m／s范围内，最低不得小于1m／s。二、切割器速比的选择切割器的平均切割速度…     

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...     

往复式切割器割刀磨损对切割图中区域面积的影响

在联合收割机收获作业中，由于往复式切割器不同程度的磨损，使切割图中重割区、漏割区及一次切割区的面积也在不断地发生变化。为此，利用MATLAB软件，对标准往复式切割器在一定工作条件、割刀未磨损及磨损量分别为5％、10％、15％和20％时，切割图中3个区域的面积进行了计算，并定量地描述了割刀磨损量与切割图中3区域面积的变化规律。     

水稻切割器的试验研究——不同节距切割器性能的对比

本文对节距分别为76.2、60.50mm的大、中、小三种切割器进行了切割水稻的台架试验和理论分析。正交试验以割刀节距、割刀平均速度和机器前进速度三项为试验因素,测定了包括割刀阻力、功率消耗、割槎高度及其变异系数在内的七项性能指标。分析了三项因素对七项指标各别的影响,并以加权评分法,综合评定了三种切割器的性能。用计算机从理论上计算了割槎高度及产生破穴切割的机率。小刀片切割器的平均割槎比大刀片的可降低3mm左右,但它产生破穴切割的定刀数,约增加50％,惯性力约增大35％。中刀片切割器的性能指标大都不及大刀片。建议在制定水稻切割器的国家标准时,宜采用宽度为76mm的动刀片,并宜配以轻型护刃器,以利于水田作业并延长刀片的使用寿命。     

油葵联合收获机专用割台设计与试验

针对国内现有油葵联合收获机割台存在的物料堵塞、堆积以及因拨禾轮回带导致的葵盘无法进入割台等问题,结合我国油葵种植模式和农艺要求,设计了一种拨禾轮式油葵联合收获机专用割台。对分禾过程中油葵茎秆的姿态进行分析,确定了内分禾器宽度、长度和内分禾器间隙;选取不同拨禾速比λ,对拨禾轮运动轨迹进行仿真分析,确定了拨禾速比取值范围,并得出拨禾轮的最优直径和转速;为降低输送器输送时拨指对葵盘的击打和油葵茎秆的缠绕,设计了刮板式输送器;为保证良好的切割效果,基于刀机速比γ,确定了往复式切割器切割速度。在新疆维吾尔自治区阜康市河南庄子村进行了油葵收获田间试验,当整机前进速度为0.8 m/s时,喂入量为3.3 kg/s,割台平均损失率仅为1.42%,整机作业效率0.69 hm~2/h。收获作业过程中整机运行平稳,割台收获过程无堵塞、无缠绕,满足油葵联合收获机割台的设计要求。     

小型电动叶菜收获机智能控制系统设计与试验

针对小型电动叶菜收获机工作部件速度固定导致的收获机适应性差、能耗大、收获损失率较高及割茬高度调整不便等问题,开发了一种叶菜收获机智能控制系统。该系统以可编程逻辑控制器为核心,采用超声波传感器、光电编码器进行高度、速度检测,利用直流电机驱动模块、电液缸等实现收获机工作部件的速度和高度控制。试验结果表明:该系统能够根据设定的叶菜留茬高度自动调节叶菜收获机的割刀高度,并能根据收获机行进速度自动调整割刀切割速度、拨苗速度及传送带输送速度,叶菜留茬高度平均误差≤3.33%,叶菜收获损失率≤5.10%,提高了叶菜收获的经济效益,对于提升我国叶菜收获作业的智能化水平及实现节能减排具有积极意义。     

饲用甜高粱剪切应力和功耗试验研究

在秸秆往复式切割试验台上,以饲用甜高粱为研究对象,以切割速度、喂入速度、秸秆含水率为试验因素,功率消耗与剪切应力作为性能检测指标,按照中心组合响应曲面设计(Central composite design,CCD)试验方案进行试验。结果表明:喂入速度对切割器试验台工作性能有较大影响;切割速度、秸秆含水率均对切割器试验台工作性能影响显著;切割器试验台工作性能的影响因素主次顺序为喂入速度、切割速度、秸秆含水率,最佳性能参数组合为喂入速度5m/s、切割速度0. 95m/s、秸秆含水率为60%。本研究旨在探索秸秆往复式切割器的工作参数与饲用甜高粱收获条件对切割特性的影响,为饲用甜高粱联合收获打捆的研究提供理论依据。     

柠条平茬收获机切割装置试验研究

柠条平茬收割作业时,要求茬口平整光滑、无撕裂现象,这样才能达到平茬复壮的目的。为此,设计多种型式的圆盘锯齿式切割器,并安装在4GM—200型牵引式柠条平茬收割机主机上,进行田间性能试验及研究。结果表明,圆盘锯齿式切割器收割柠条时,当齿刃线速度为50~60m/s,割刀进距小于等于0.16mm,割茬高度50~100mm时能满足切割质量要求。该结果为圆盘锯齿式切割器的结构设计和工作参数确定提供参考。     

4QM-4.0型麻类青饲料联合收获机割台结构设计与试验

针对现有牧草收割机收割饲用苎麻作物时，割台输料不畅，搅龙易被麻类纤维缠绕的问题，设计一种专用收割机割台。该割台由往复式切割装置、拨禾轮、茎秆捡拾输送器及螺旋搅龙组成。根据饲用苎麻的田间生长特性及物料特点，开展收割机割台设计。通过理论计算与试验分析，确定割台各关键装置结构参数：拨禾轮的圆周半径为840 mm、切割器离拨禾轮轴高度为1 470 mm、拨禾轮转速27.9 r/min、升降行程为700 mm、往复式割刀曲柄转速为540 r/min、茎秆捡拾输送器拨齿轮滚筒半径为150 mm、转速为152.80 r/min，喂入搅龙直径为320 mm、转速为170 r/min。田间试验表明：该机收获损失率为3%，标准草长率为91%，作业小时生产率为0.25~0.35 hm2/h，割茬高度为150 mm。收割时，割台未出现堵料及纤维缠绕现象；收割后，苎麻割茬整齐，未发现作物茎秆基部存在明显撕裂现象。试验结果表明往复式切割器切割效果良好，整机工作性能稳定，该收割机割台能够满足对饲用苎麻作物的收割要求。     

曲柄连杆式棉秆切割试验台设计与试验

为研究棉花秸秆切割性能,为棉秆切割收获装备的开发提供技术支持和理论依据,设计了可模拟棉秆不对行切割收获过程的曲柄连杆式棉秆切割试验台。试验台的棉秆喂入输送速度与切割速度为0~2m/s、切割倾角为0°~15°,并对样机的工作性能和棉秆切割性能进行了试验研究。试验结果表明,空载时切割器阻力的峰值随着割刀平均切割速度的增加而增大,单个工作周期内的切割器阻力功耗基本不受平均切割速度变化的影响;棉秆峰值切割力随割刀平均切割速度的增加而降低,切割棉秆单位消耗功随割刀平均切割速度的增加而减小。