棉花秸稈往復式切割器動刀片優(yōu)化設計

【摘要】：針對標準型往復式切割器切割棉稈過程中動刀片磨損嚴重以及易出現(xiàn)棉花秸稈被動刀片前橋向前推倒、劈裂等問題,該文在分析往復式切割器切割圖的基礎(chǔ)上,提出了切割有效率的概念,并以切割有效率為研究目標,采用仿真技術(shù)和響應面法,研究了動刀片的結(jié)構(gòu)參數(shù)(動刀片寬度、刀刃高度、前橋?qū)挾?對切割有效率的影響,同時利用高速攝像系統(tǒng)觀察分析了動刀片前橋形狀對棉稈切割質(zhì)量的影響;通過響應面分析,優(yōu)化了動刀片的結(jié)構(gòu)參數(shù),建立了目標值與各影響因素之間的回歸模型,并對模型進行了驗證;通過高速攝像技術(shù)優(yōu)化了動刀片前橋的形狀,提高了棉稈切割質(zhì)量。試驗結(jié)果表明,動刀片寬度、刀刃高度、前橋?qū)挾纫约皟蓛芍g的交互作用對切割有效率都具有顯著影響,動刀片前橋形狀對棉稈切割質(zhì)量有重要影響。優(yōu)化設計的動刀片的結(jié)構(gòu)參數(shù)是:動刀片寬度為90 mm、刀刃高度為52 mm、前橋?qū)挾葹?5 mm、前橋形狀為圓弧型,此時的切割有效率為96.148 2%。利用優(yōu)化設計的動刀片,在棉花秸稈切割試驗臺上進行了棉稈切割試驗,試驗結(jié)果表明,新型動刀片的棉花秸稈割茬高度的平均值比標準型動刀片割茬高度的平均值低5.9 mm,棉花秸稈單位面積切割功的平均值降低了6.1%,棉花秸稈割茬截面平整率提高了12%。研究結(jié)果可為高效、低耗的棉花秸稈往復式切割器的設計提供參考。 【作者單位】： 山東農(nóng)業(yè)大學機械與電子工程學院;山東省園藝機械與裝備重點實驗室;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械裝備國家工程實驗室分實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 機械化 切割設備 優(yōu)化 棉花秸稈 動刀片 響應面法 往復式切割器 優(yōu)化設計
【基金】：國家“863”計劃資助項目(2009AA043601) 教育部博士點基金項目(20133702110011) 山東農(nóng)業(yè)大學青年科技創(chuàng)新基金項目
【分類號】：S225.912
【正文快照】： 3.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械裝備國家工程實驗室分實驗室,泰安271018)宋占華,宋華魯,閆銀發(fā),李玉道,高天浩,李法德.棉花秸稈往復式切割器動刀片優(yōu)化設計[J].農(nóng)業(yè)工程學報,2016,32(6):42-49.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.06.006 http://www.tcsae.orgSong Zhanhua,Song Hualu,Yan Yi

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