甘蔗螺旋扶起机构的理论研究及虚拟样机仿真

根据田间生长的甘蔗实际状况和固有的力学性能,用系统动力学的观点,建立了田间生长的甘蔗力学模型。基于该模型,探讨了扶起搅龙与甘蔗的作用过程以及其对收获过程的影响。对扶起搅龙的工作过程进行了虚拟仿真研究以及高速摄影试验,从理论上解释了仿真和试验结果。该文的研究为扶起搅龙的改进设计提供了理论依据。

两段式螺旋扶起机构理论的研究

针对我国南方蔗田内甘蔗倒伏严重的问题,用经典动力学的观点,建立了甘蔗两段式螺旋扶起机构虚拟模型。利用该模型和甘蔗作用系统进行力学分析,结合田间试验验证,获得扶起机构对甘蔗的作用以及影响规律。结果表明:当倒伏角小于15°,扶蔗点距离越小,甘蔗根部约束越大,提升力Fz和轴向力Fx越大。该结果为甘蔗扶起机构的改进提供了理论依据。

螺旋式扶起机构对甘蔗扶起效果的影响

在甘蔗收割田间试验和螺旋式扶起机构扶起甘蔗运动过程观测的基础上,建立了螺旋式扶起机构模拟试验台.通过正交试验和单因素试验,探讨了螺旋转速、机车前进速度、螺旋倾斜角等因素对甘蔗扶起效果的影响.结果表明,螺旋转速、机车前进速度、螺旋倾斜角、甘蔗与地面夹角等对甘蔗扶起效果均有影响,其中螺旋转速对扶起效果影响最大,甘蔗与地面夹角影响最小.

螺旋机构与甘蔗的摩擦对甘蔗扶起效果的影响

在甘蔗收获机螺旋扶蔗器与甘蔗的相互作用关系中,建立输送段与甘蔗摩擦模型,结合甘蔗扶起试验,获得甘蔗在扶起过程中不跌落的条件。结果表明:无叶甘蔗的摩擦系数比有叶甘蔗小,甘蔗在扶起过程中跌落2～3次,扶起时间为6.5 s;有蔗叶甘蔗在扶起过程中很少跌落,扶起时间为4.5 s,螺旋扶蔗器对有叶蔗的扶起效果比无叶蔗的显著。