超级稻单茎秆切割力学性能试验

在自制的切割试验台上对超级稻单茎秆切割力学特性进行了试验.根据测量获取的切割力连续变化曲线汁算了6种超级稻样本的切割功耗,分析了切割速度、切割位置以及切割刀具组合对茎秆切割力和功耗的影响.结果表明:不同品种超级稻单茎秆峰值切割力达到24～32 N,随着切割位置的提高切割力有小幅下降趋势,峰值切割力和切割功耗随茎秆截面积的增大几乎呈线性增加,随着切割速度的增加而逐渐减小.     

单茎秆切割试验台的设计与试验

针对现有联合收割机在收获粗大茎秆的超高产水稻时切割器存在功耗大、磨损加快和效率变低等问题,研制了可用于不同作物的单茎秆切割试验台,并采用摆切式结构;设计了基于Labview的测试软件,可测得作物茎秆不同切割速度、切割位置和切割刀片时切割力的时间历程;论文最后开展了水稻单茎秆6个切割位置和3种切割速度下的台架试验.试验表明,试验台工作可靠,可为切割装置的设计提供理论依据.     

青蒿茎秆力学性能试验研究

为给设计青蒿收割机构提供参数依据,对收获期青蒿茎秆的力学性能以及与含水率的关系进行了试验研究。试验表明:处于收获期青蒿茎秆的含水率稳定在48.9%,茎秆的抗剪强度、抗压强度分别集中在14.52~14.78MP和9.62~11.02MP;抗拉强度集中在18.96~30.14MP;破坏时所需的弯曲力集中在246.66~527.83N;茎秆截面最大吸收功为61.77J,最大冲击韧性为1.703J/cm2。     

谷子茎秆切割力学特性试验与分析

为减小谷子茎秆切割力、降低切割功耗,设计了茎秆往复式切割试验台,对谷子茎秆进行不同收获时间、茎秆部位、切割器组合形式、切割倾角、刀片斜角、平均切割速度和茎秆喂入速度的单因素切割试验,并在单因素试验基础上对平均切割速度、切割倾角和刀片斜角3个因素进行响应面试验。单因素试验结果表明:收获期茎秆极限切应力、单位面积切割功耗随含水率的增大而减小;基部起茎秆极限切应力、单位面积切割功耗总体上随茎秆高度的增加而减小,茎秆茎节极限切应力、单位面积切割功耗较茎秆节间大;茎秆双支撑切割形式较单支撑切割形式极限切应力、单位面积切割功耗小;切割倾角0°～20°时,茎秆极限切应力、单位面积切割功耗随切割倾角的增大先减小后增大;刀片斜角0°～48°时,茎秆极限切应力随刀片斜角的增大而减小,而单位面积切割功耗先减小后增大;平均切割速度0. 5～1. 5 m/s时,茎秆极限切应力、单位面积切割功耗随平均切割速度的增大呈先减小后平稳变化的趋势;茎秆喂入速度对切割力学特性无显著影响。响应面试验结果表明:试验因素对茎秆极限切应力、单位面积切割功耗影响的主次顺序为平均切割速度、刀片斜角、切割倾角,且最优切割参数为:平均切割速度1. 19 m/s、切割倾角7. 2°、刀片斜角36. 4°,最优参数下茎秆极限切应力和单位面积切割功耗分别为2. 88 MPa、22. 38 m J/mm~2,验证试验值与预测值相对误差不超过3. 5%。刀片斜角对比试验表明:刀片斜角36. 4°较30°(标准Ⅱ型动刀)切割谷子茎秆时,茎秆极限切应力、单位面积切割功耗分别减小了6. 6%、3. 9%。     

玉米茎秆切割能耗试验研究

以我国黄淮海以及东北地区较具代表性的玉米品种"郑单958"的茎秆作为研究对象,通过摆锤式冲击试验机进行了茎秆切割能耗试验,得到了茎秆切割的能耗情况和破坏形式,并通过一元线性回归拟合得出了茎秆切割能耗与茎秆横截面积的关系,旨在为秸秆还田装置的设计提供参考。     

匍匐缠结牧草收割期茎秆生物力学特性试验

以北方典型多年生豆科牧草小冠花的匍匐型和直立型两个新品系以及原始亲本绿宝石小冠花（半匍匐型,为对照品种）的收割期茎秆为研究对象,采用微机控制电子万能试验机和波钦诺克方法,测试了茎秆的主要生物力学特性。结果表明:直立型小冠花茎秆的抗拉强度最大（14.88～26.80MPa);匍匐型、半匍匐型、直立型小冠花茎秆平均最大载荷力分别为88.88N、152.70N和187.10N,鲜样纤维素平均质量分数分别为13.59%、13.87%、15.52%,木质素平均质量分数分别为4.47%、4.18%、3.95%,蛋白质平均质量分数分别为3.83%、4.55%、2.74%,并随含水率的降低（或生育期增长）,纤维素、木质素、蛋白质的质量分数均增大。匍匐缠结牧草茎秆强度和刚度主要取决于纤维素、木质素的质量分数及其链接形式和排列方式。新品系直立型小冠花木质素/纤维素质量分数比值较匍匐、半匍匐型低,较易机械化收获。Three kinds of stems in harvesting period, creeping type, erect crownvetch strain and half crawl type（Coronilla varial.） were chosen to perform the biomechanical nature of forage stems by the electronic testing machine CMT2502 and Х Н .Починок     

苎麻茎秆拉伸力学性能的试验研究

以苎麻茎秆的木质部、韧皮纤维和茎秆为试验对象,在RGT-10型微机控制电子万能试验机上进行拉伸试验.试验结果表明:"华苎4号"木质部的杨氏弹性模量平均值为177.26N/mm2 ,最大抗拉强度平均值为32.25N/mm2;韧皮纤维的杨氏弹性模量平均值为1909.08N/mm2,最大抗拉强度平均值为82.51 N/mm2;茎秆复合的杨氏弹性模量的平均值为118.88 N/mm2.木质部的杨氏弹性模量、最大抗拉强度与韧皮纤维有显著差异;韧皮纤维杨氏弹性模量和最大抗拉强度明显高于木质部;木质部弹性模量与茎秆没有显著差异,茎秆的杨氏弹性模量低于木质部.     

小麦茎秆力学性能与化学组分试

为分析茎秆的力学性能与主要化学成分之间的相互关系,试验研究了小麦成熟期茎秆的主要力学性能,测定了茎秆不同状态下纤维素、半纤维素、木质素,以及蛋白质、脂肪和糖分等主要化学成分含量.结果表明:小麦茎秆最大拉力为182.38～242.74N,拉伸强度为30.36～52.65MPa,弹性模量为1143.44～1985.86MPa;纤维素、半纤维素和木质素的质量分数分别为22.58%～48.18%、10.85%～22.45%、4.83%～10.59%.小麦茎秆是由纤维素、半纤维素和木质素组成的天然高分子复合材料,呈各向异性,其强度和刚度主要取决于纤维素、半纤维素和木质素的含量及其链接形式和排列方式.     

苎麻茎秆木质部力学性能试验

以苎麻茎秆木质部为试验对象,在RGT-10型微机控制电子万能试验机上进行了弯折、拉伸、压缩试验。试验结果表明：“华性14号”木质部的抗弯弹性模量为7358．69MPa,最大抗弯强度为40．77MPa;拉伸弹性模量为177．26MPa,最大抗拉强度为32．25MPa;压缩弹性模量为7．70MPa。相同部位木质部的抗弯弹性模量明显高于拉伸弹性模量,最大抗弯强度大于最大抗拉强度,木质部横向抵抗变形能力强。拉伸弹性模量与压缩弹性模量有明显差异,木质部属各向异性材料,建立力学模型应采用各向异性的本构关系。     

玉米收获机茎秆切割铺放装置的设计与试验

随着畜牧业和工业的发展,农作物秸秆作为重要的饲料与工业原料,其需求越来越多,玉米秸秆的回收利用更是受到人们的广泛关注。为此,设计了一种新型的玉米收获机茎秆切割铺放装置,能够实现玉米茎秆的切割、压整和铺放。经田间试验证明,该装置效果良好,切断的茎秆能够满足打捆要求。     

成熟期菜心茎秆切割力学特性测试

为了给水培叶菜机械化收获提供合理、准确的设计依据,降低叶菜收获损失,选取菜心为试验对象,以切割刀类型、切割速度、菜心品种为自变量,最大切割力为响应指标,采用单因素和混合水平正交试验法,对茎秆进行了切割试验,对各因素及其交互作用进行了分析.单因素结果表明,品种、切割刀类型、切割速度对最大切割力的影响均显著,切割速度对最大...     

甘蔗茎秆切割力的计算

利用弹性理论,采用双梁模型对甘蔗茎秆材料的切割进行了理论建模,并得出了蔗材切割力的理论计算公式。以单向复合材料为甘蔗茎秆的材料模型,分析了影响切割力的因素,建立了甘蔗材料单位切割力的经验公式。通过对甘蔗切割力试验数据的分析,得出本文试验条件下的甘蔗茎秆切割力经验公式,并通过试验对该经验公式进行了验证。     

玉米茎秆切断装置对比

对玉米茎秆切断-喂入一体化技术进行研究,分析了往复刀式、甩刀式和圆盘刀式3种玉米茎秆切断装置的优缺点,提出我国玉米收获过程中,需要大力发展茎秆先切断再喂入技术,重点研制推广装有圆盘刀式秸秆切断装置的玉米收获机。      

向日葵茎秆切割能耗实验研究

针对向日葵在收获切割过程中的力学变化较为复杂,现存葵花茎秆收割装置存在切割不完整、效率低和能耗高等问题,拟采用摆切式切割试验台对葵花茎秆切割能耗进行实验,研究切割速度、滑切角、割刀刃角对切割能耗的影响以及不同条件下切割能耗的变化规律.实验结果表明:①切割速度在2～3.8m/s范围内时,切割能耗逐步减小,并慢慢减缓;②滑...     

切碎灭茬还田机的研制

国家专利产品4JQM-110型玉米秸秆切碎灭茬还田机,配套动力50-80马力拖拉机,后置双行作业,结构原理独特,利用卧式高速旋转刀,同时完成秸秆切碎和灭茬保墒复式作业,属国内独创.经省级农机专家鉴定,技术属国际领先.灭茬机构模仿人工用钣镢收获玉米秸秆的过程,把砍切刀设计成卧式高速旋转刀,使收获玉米秸秆的过程高速连续化,完成灭茬覆土保墒作业;秸秆切碎机构模仿人工用铡刀铡切玉米秸秆的过程把切刀设计成卧式高速旋转刀,使切碎秸秆过程高速连续化完成秸秆切碎作业.     

秸秆饲料青切揉碎机的设计

根据我国畜牧业发展和秸秆饲料利用现状,研究设计了一种大型、高效秸秆饲料加工机械.该机采用直抛滚筒式切碎装置,增设了对作物秸秆和散干牧草的揉搓作用的击碎和揉碎部件,物料加工质量大大提高.喂入装置采用先进的摆臂浮动辊式喂入机构,性能可靠;同时,增加了牵引机构,可实现流动作业.动力可选配18.4kW柴油机或18.5kW电动机.     

带秸秆粉碎装置的玉米收获机割台设计

目前市场上销售的玉米秸秆处理设备主要是秸秆还田机,其锤爪式设计消耗动力大。针对这一问题,设计出一种新型的秸秆粉碎装置,它安装在玉米收割机的割台上,位置在摘穗辊的下部,采用定刀和动刀相结合的粉碎结构,具有节省动力、节省空间和结构简洁等特点。安装了这种粉碎装置的玉米收获机割台能适应全国大部分的玉米收获,可避免或减少焚烧秸秆现象,对于可持续农业的发展具有积极意义。     

农作物茎秆切割理论与方法研究进展分析

茎秆是农作物的主要副产品,也是世界范围内丰富的生物质资源。茎秆切割是刚性体与柔性体的直接互作过程,是茎秆处理的重要工序。茎秆切割与农作物高效低损伤收获及茎秆资源化利用密切相关,开展割刀与茎秆切割互作过程的研究是农艺农机深度融合的重要方面,对于农业生产与生态发展具有现实意义。为此,本文围绕茎秆切割的相关问题进行了国内外研究进展的综合评述与分析,具体为：围绕茎秆力学参数与本构模型,阐述了茎秆生物学特征与力学参数的关系、测试方法与设备、茎秆本构模型的建立及应用;结合割刀结构参数与型式、耐磨性能、自磨锐性能,介绍了割刀的结构型式与材料特性;针对割刀与茎秆的切割互作过程,系统介绍了切割原理,以及高效率、低功耗、低损伤等切割技术研究目标;从试验研究的具体参数及目标值到仿真研究的不同类型,梳理了两种研究方法在茎秆切割中的应用概况。在此基础上,结合现有问题,着重探讨了茎秆切割领域未来的发展方向,为农业生产中茎秆切割问题的深入研究提供了参考。