等滑切角锯齿型刀片优化设计与试验

基于已设计出的藤茎类秸秆切割刀片,创建切割功耗模型,将切割功耗最小作为目标函数并进行优化计算,获得最优滑切角为40°。对切割功耗的三个主要影响因素进行正交试验,结果表明:当秸秆含水率增加时,切割功耗随含水率的增加而增大;当单次切割量增加时,切割功耗也随之增大;相同的切割情况下,滑切角为40°的锯齿型刀片的切割功耗最低、切割效率最高。两种统计学方法分析的结果都表明:刀片种类对切割功耗的影响最显著,然后是秸秆含水率,最后是单次切割量。最优组合为:秸秆含水率为20%左右,单次切割量为6 kg,滑切角为40°的锯齿型刀片。

圆盘式切碎器动刀片等滑切角刀刃曲线的研究

通过对圆盘式铡草机切碎器工作过程分析,利用MATLANB软件编程,推导出了动刀片等滑切角刀刃的曲线方程,得出不同的刀刃等滑切角曲线。同时利用Solid3000三维软件基于样机9Z-480型铡草机圆盘式切碎器进行仿真,通过正交试验及对比分析,得出最优参数组合方案和影响试验指标的显著因素,为切碎器优化设计提供参考数据。

盘刀式切碎器等滑切角刀刃曲线动刀片的虚拟设计及其性能分析

通过对盘式铡草机切碎器切割过程分析计算,可推导出等滑切角动刀刃曲线方程,即对数螺线方程。为了设计曲线更为准确,利用计算机软件MATLANB编程,得出不同角度的等滑切角曲线。同时利用Solid3000三维软件技术基于样机9Z-480型铡草机切碎器建模和仿真,使设计方案交流方便快捷,整体设计程序更具灵活性和高效性;缩短产品开发周期、设计成果更为真实可靠。同时通过正交试验及对比试验分析,得出最优方案组合及影响试验指标的显著因素,为后续优化设计提供参考数据。

藤茎类秸秆专用切割刀片的设计与试验

为了解决传统切割刀片滑切角变动幅度大、受力不均、波动较大等问题,该文应用对数螺线方程,设计了藤茎类秸秆专用的等滑切角锯齿型刀片。通过对成熟期番茄藤和茄子藤在不同水分下的切割试验,结果表明:在刀轴转速为4 000 r/min、切割速度约为85 m/s的条件下,与普通刀片和等滑切角平型刀片相比,等滑切角锯齿型刀片切割番茄藤和茄子藤的电能分别为0.18和0.25 k W·h,消耗的切割电能少、切割效率高、切割效果好;40°等滑切角锯齿型刀片与45°的相比,40°等滑切角锯齿型刀片切割番茄藤和茄子藤的电能分别为0.38和0.49 k W·h,消耗的切割电能少、切割效率高、切割效果好;材料为Cr12Mo V的等滑切角锯齿型刀片与65Mn的相比,Cr12Mo V的刀片切割番茄藤和茄子藤的电能分别为0.17和0.24 k W·h,切割效果较好。该文设计的刀片在切割过程中受力较均匀,具有降低切割功耗、提高切割效率的作用,对于改进秸秆切割机械的工作性能和减小切割过程的能量消耗具有重要意义。

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.

收获期马铃薯茎秧切割及杀秧刀片设计与试验

针对现有马铃薯杀秧机田间作业时存在杀秧阻力大、茎秧易缠绕等问题,依照Box-Behnken试验设计原理,以测试马铃薯茎秧切割强度为指标,建立了切割方式、切割速度、切割高度与切割强度的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。结果表明:切割方式和切割高度对切割强度的影响极显著(P<0.001),切割速度对切割强度影响较显著(P<0.05)。应用对数螺线方程对锯齿型刀具进行进一步优化,设计了等滑切角锯齿型切割及粉碎刀片,通过对收获期马铃薯茎秧的切割及粉碎验证试验并与参照指标进行比较,结果表明:打碎长度合格率提高16.7%,留茬高度为45 mm,带薯率为0.15%,均优于参照标准。该文设计的刀片在杀秧过程中受力均匀,具有降低杀秧功耗、提高杀秧效率的作用,可以改进马铃薯杀秧机工作性能。