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《甘肃农业大学学报》2020,(2):201-208
【目的】为给青稞联合收获机提供合理的设计依据,减少作业机收获时割台承受的切割阻力,降低青稞切割损失,【方法】选取收获前1、4、7 d的‘紫色昆仑17号’青稞茎秆为试验对象,以含水率、切割位置、滑切角度和切割速度为自变量,以切割力为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,建立了各因素与茎秆切割力之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析.【结果】单因素试验结果表明,在切割范围内(150～250 mm)含水率越低,切割位置离地面越高,所需切割力越小;在所选齿形刀的滑切角为25°时,切割力随着切割速度的增大而减小,同一切割速度下,随着切割位置离地高度的增大,切割力逐渐减小.多因素试验结果表明,含水率、切割位置、切割速度和滑切角度是影响青稞茎秆切割的主要因素,其中,含水率和切割位置对切割力影响最大,且影响切割力的因素由大到小依次是x_1>x_2>x_3>x_4,即含水率、切割位置、滑切角度、切割速度.【结论】试验结果符合预期,可为后续设计青稞收获机的切割机构提供可靠的理论参考. 相似文献
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基于机器人采摘的柑橘果柄切割力学特性研究 总被引：2，自引：0，他引：2
为了给柑橘采摘机器人切割装置设计提供依据,根据采摘时被切割果柄弯曲的工作状态,设计了果柄切割夹持试验架,对柑橘果柄进行了不同切割条件的切割试验。结果表明:切割过程中,柑橘果柄发生弯曲,随着滑切角增大,果柄产生的起始裂纹从外侧转移到内侧,同时果柄切口更光滑;切割速度、刀具形式和滑切角均显著影响柑橘果柄的切割力学参数;随着切割速度的增大,峰值切割力、切割功率和切割位移均先快速减小,然后缓慢减小;随着滑切角的增大,峰值切割力减小,但切割位移先减少后增大;当滑切角为0°时,相比平刀和齿刀,弧刀对柑橘果柄的峰值切割力和切割位移最少;采用平刀切割,滑切角不应太大,以免切割位移过大,降低采摘速度;使用齿刀切割,滑切角应大于30°,不但峰值切割力大大减小,而且切割位移增加也较小。 相似文献
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往复式灌木切割器滑切角对灌木切割的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
为了解往复式灌木切割器的滑切角对切割力的影响,在自制的往复式单刀切割试验台上,通过改变滑切角角度研究了滑切角与灌木最大切割力的关系,以及刀刃角和曲柄转速对滑切过程的影响.结果表明:1)往复式灌木切割器的滑切角适用范围为0°-10°.2)当滑切角较小时(≤10°),增大刀刃角有利于滑切过程并降低最大切割力.3)当滑切角较... 相似文献
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为了研究方捆机捡拾玉米秸秆打捆时压缩室切刀的切割性能,利用曲柄滑块式切割试验装置,以滑切角、含水率、切割频率、切割位置为试验因素,以切割功耗为评价指标进行试验研究。当切割位置定为第1节时(根部),优化的试验参数组合为滑切角23°、秸秆含水率20%、往复切割频率90次/min,切割性能最佳,切割功耗为37.6 J。研究结果可为玉米秸秆方捆机研发提供依据。 相似文献
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庞声海 《华中农业大学学报》1982,(2)
本文介绍了目前关于支承刀刃切割农作物茎杆的滑切理论;利用前人的试验资料及作者实测数据,论证了滑切与滑移切的区别、滑切作用的本质、对功耗的影响。从而得出结论:在切割器中实现滑移切是不可取的,实现无滑移的滑切是有益的、可行的。当滑切角大于0°时即具有滑切作用,在一定的范围内增大滑切角可降低功耗,一般滑切角在20～55°的范围内选取比较合适。 相似文献
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为了获得榨菜缩短茎的最佳切割要素组合,在TMS-Pro质构仪上开展榨菜缩短茎切割的单因素试验和正交试验,以最大切割力和平均切割力为试验指标,探究刀刃类型、滑切角度、切割速度、切割方式对榨菜缩短茎切割过程中切割力的影响。结果表明:滑切角度对最大切割力和平均切割力影响显著(P<0.05),刀刃类型对平均切割力影响显著(P<0.05),锯齿刃比光刃省力。为有效降低最大切割力和平均切割力,榨菜缩短茎切割的参数宜确定为锯齿刃,滑切角度20°,切割速度80 mm·min-1。此时,最大切割力为86.2 N,平均切割力为53.1 N。研究结果可为榨菜收获机的切割装置设计提供理论依据。 相似文献
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《福建林学院学报》2019,(1)
以切断刀楔角、滑切角和切入角为试验因素,研究楔角、滑切角和切入角对峰值切断力的影响。切断试验以楔角、滑切角和切入角为试验因素,峰值切断力为试验评价指标,设计单因素试验方法。通过单因素试验表明,峰值切断力随着楔角的增大呈现增大的趋势;滑切角在一定范围内对降低峰值切断力有一定的作用。当滑切角在5°～10°之间,对降低峰值切断力有一定的作用,当滑切角大于10°后峰值切断力逐渐增大,沙柳枝条在切断过程中发生打滑;随着切入角的增大,峰值切断力明显降低,影响显著。试验中发现过大的切入角会导致沙柳枝条切断困难,沙柳枝条沿纤维方向发生劈裂形成削片。利用Design-Expert对楔角、滑切角和切入角进行了方差分析和显著性影响分析,结果表明切入角对峰值切断力的影响最为显著,其次是楔角,滑切角并不显著。综合单因素试验和方差分析结果,选取切入角45°、楔角30°、滑切角5°～10°的组合,能够显著降低沙柳枝条的峰值切断力。 相似文献
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针对长江中下游土壤黏重板结、含水率波动大及前茬水稻秸秆留存量大的复杂工况和油菜种植需开畦沟的生产要求,研制了油菜机械直播种床整备开畦沟仿靴形锐角开沟犁。选择平滑抛物线作为滑切刃口曲线,开展仿靴形锐角开沟犁三面楔建模和犁体与土壤相互作用动力学分析,确定滑切刃口曲线的滑切角范围为23°～67°、犁体入土角为30°、犁尖张角为60°,挡土板的长度为400 mm,翼板倾角为40°～79.2°。田间试验表明,仿靴形锐角开沟犁可开出沟宽为200～400 mm、沟深为175～250 mm的梯形沟,沟宽及沟深稳定性均达90%以上,且翼板倾角为46°、开沟深度为183 mm、作业速度为0.6 m/s时,开沟作业效果满足油菜种植农艺要求。 相似文献
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为了解影响烟秆切割力大小的因素,自制夹具,在万能试验机上对烟秆试样进行了单因素和多因素切割力测试。单因素试验结果表明：无论采用光刀片还是锯齿形刀片,以滑切方式切割的切割力最小;光刀片和锯齿形刀片滑切的切割力都与切割速度呈负相关,与切割角度和试样直径呈正相关。多因素试验结果表明：影响烟秆切割力的因素由大到小依次为切割速度、切割方式、切割角度、试样直径、切割刀片形式;最佳切割方案为滑切,切割速度为300 mm/s,切割刀片为光刀,切割角度为0°,试样直径为26.5 mm。 相似文献
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设计了一种适合烟秆切割的双立轴圆盘式切割机构。在自制的烟秆切割试验台上,对切割速度、装置的前进速度、主从切割刀片的径向重叠量等进行了单因素试验和多因素正交试验。单因素试验结果表明,在切割速度350 r/min时,功耗为1 718.8 W,切断率为94.33%;在主从切割刀片的径向重叠量为15 mm时,功耗为1 500.73 W,切断率为95.6%;在装置的前进速度为0.6 m/s时,功耗为1 608.13 W,切断率为96.83%。正交试验结果表明,当切割速度为300 r/min,主从切割刀片的径向重叠量为15 mm,装置前进速度0.6 m/s时,功耗为1 480.26 W,切断率为97.21%。 相似文献
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研制的4SY–1型油菜割晒机主要由机架、循环式切割装置、双向对搂式拨禾装置、传动机构等组成.工作时,被循环式切割器切断后的油菜茎秆在左右两侧对称拨禾机构驱动下,从两侧向放铺通道推送挤压,实现双向对搂拨送和后侧放铺,达到茎秆首尾搭接式条铺.为保证循环式割刀切割过程的可靠性,对切割刀片的刃口参数进行了优化设计.运用仿人工拨... 相似文献
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利用数值模拟结合正交试验设计方法,研究不同刀具楔角、耕作深度和土壤-耕具间摩擦因数对切削阻力的影响,及切削过程中土壤裂纹的扩展形态。模拟结果表明:当楔角一定时,随着耕深和摩擦因数的增加,裂纹长度随之增加且趋于平缓;当楔角和耕深不变,摩擦因数不同时,裂纹形态的扩展趋势不同;当楔角为20°,耕深为10cm,摩擦因数为0.45时切削力较小;而当楔角为25°,耕深为20cm,摩擦因数为0.70时切削阻力较大。楔角、耕深及土壤-耕具间摩擦因数都是影响耕作过程切削阻力大小的因素,而且因素间的交互影响不可忽视。不同因素水平下土壤切削过程产生的裂纹形态及切削力大小不同。 相似文献
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滚筒式棉秆铡切机构的设计与试验 总被引：1，自引：1，他引：0
设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,减轻铡切刀的磨损,降低铡切作业功耗。根据棉秆特性,确定关键部件的参数,并运用SolidWorks Simulation软件对铡切刀进行静强度校核和对滚筒式铡切机构进行模态分析,研究铡切刀的应力、应变分布和滚筒式铡切机构的固有频率和振型。结果表明:铡切刀最大应力和最大变形均发生在螺栓孔处,分别为234.6×106 N/m2和7.521×10-4 mm,铡切刀材料选用65Mn钢材,可满足性能要求;滚筒式铡切机构的最低阶固有频率为53.675Hz,高于其工作激励频率6.5 Hz,不会形成共振。对该机构的主要性能进行试验,结果表明:当铡切滚筒以185r/min旋转时,棉秆的铡切长度合格率为95.31%,消耗功率约30kW。 相似文献
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针对铡草机功耗大、生产率低、切割质量差等问题,利用9Z-4C型青贮铡草机搭建切割性能测试试验台,通过分析刀刃切割过程的受力确定刃倾角对切割性能的影响。以主轴转速、刃倾角和喂入量为试验因素进行单因素试验研究得到切割装置切割性能最佳取值范围：主轴转速600～700 r·min-1、喂入量0.9～1.5 kg·s-1、刃倾角60°～70°。以比功耗作为切割性能评价指标,通过Box-Behnken 响应面试验得出各因素对铡草机切割过程中对比功耗影响的主次顺序：主轴转速>喂入量>刃倾角;根据试验结果以比功耗最小为响应值,利用Design-Expery8.0.6软件分析出各因素对比功耗影响的最佳参数组合：主轴转速642 r·min-1、喂入量为1.3 kg·s-1、刃倾角63°,切割性能较优化前提高了14%。该结果可为铡草机切割装置的参数优化和结构改进提供依据。 相似文献
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甜高粱茎秆切割装置的研究,对于提高其割茬整齐度和糖份利用率均有重要意义。通过分析滚刀式切割器切割原理,基于ANSYS/LS-DYNA软件建立甜高粱茎秆切割装置有限元模型,模态分析结果显示,刀片的固有频率为1 908.7 Hz,能够避免滚刀高速旋转情况下动刀片共振情况的发生。研究甜高粱切割过程中刀片的受力情况与动刀片参数的关系,以整机前进速度、刀片安装角度和滚刀转速为3个因素,以切割力为试验指标,利用正交试验的方法,得出当刀片切割力最小时,刀片安装角度为140°,滚刀转速为1 400 r/min,整机前进速度为4 km/h,为甜高粱茎秆切割装置的研究提供依据。 相似文献
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就刀具λ_s≠0°时刀具的标注角度、实际工作角度进行了理论分析，推导了λ_s影响下的工作角度计算公式，并给出了λ_s对刀具工作角度的影响曲线。 相似文献
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为降低退化草地切根改良机械的作业功耗,根据草地切根作业的要求,按照滑切角的变化规律,设计了基于对数螺线、阿基米德螺线、正弦指数曲线、偏心圆弧线的4类16种刀具刃口曲线。通过土槽试验,测得不同种类刃口曲线刀具与土壤作用的牵引力和扭矩,计算得到比功耗大小;拟合不同种类曲线的参数与比功耗的关系,以比功耗最小为目标,优化得到不同种类曲线的最优参数组合,再比较4类刃口曲线最优参数组合下的最小比功耗大小,得到最优的刀具刃口曲线。优化结果表明,初始静态滑切角为40°,静态滑切角的增量与极角的比例系数为-0.1时对应的正弦指数曲线切根比功耗最小,为3 345kJ/m3,是试验条件下的切根最优刃口曲线。 相似文献
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为了提高宽皮柑橘果皮剥净率,为宽皮柑橘剥皮机设计了去顶环切装置,以去除柑橘果柄部果皮并沿最大果径环切一周将果皮划破。该装置主要由机架、对心机构、去顶机构、环切机构组成。工作时,柑橘固定,去顶刀刃逐渐旋切嵌入果柄处果皮,切断果柄周围果皮及橘络,在柑橘顶部旋出一个圆形的切痕并夹持住顶部果皮,在刀具箱上行的过程中,在刀刃挤压力和摩擦力的作用下带走柑橘顶部果皮,实现去顶;环切压盘随着刀具箱的下行压紧去顶后的柑橘,环切压盘上的压盘尖刺嵌入柑橘橘皮并卡住柑橘,此时,一侧的环切刀随着对心轴的转动嵌入柑橘果皮中;电机启动,环切压盘带动柑橘做旋转运动,环切刀在柑橘径向形成一周划痕,实现环切。对影响去顶性能和环切性能的热蒸气时间和刀轴转速进行的单因素试验结果表明:在热蒸气时间90 s、刀轴转速120r/min时,柑橘去顶成功率和去顶损伤率分别为96.7%、4.2%,柑橘环切率和环切损伤率分别为97.5%、4.7%。 相似文献