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我国主要的甘蔗产区由于受到台风和季风的影响.倒伏严重难以收获,虽然有关扶起机构的研究起步较早,但目前依然没有彻底的解决如何收割严重倒伏甘蔗的问题,这是制约我国甘蔗生产机械化的瓶颈。近年来国内外普遍采用了一种新的收割方式:推倒式收割,其具体的工作过程是利用推倒机构把逆倒伏、顺倒伏或直立的甘蔗推倒成顺倒伏的状态下进行收割,并通过喂入机构把甘蔗往输送机构扒送,这种收割方式所使用的切割器都为双刀盘切割器。经过田间试验发现采用这种推倒收割方式虽然能很好的收割倒伏严重的甘蔗,却经常出现喂入口堵塞或甘蔗在喂入时被打断的现象,严重影响了收割机的工作效率和收获质量。目前国内外有关喂入装置的研究都只是停留在设计和田间试验中,缺乏相关的理论研究不利于新型收割机的开发。研究甘蔗切割与喂入时的工作情况,并在试验中得出切割与喂入装置的结构参数与工作参数,可以为新型的采用推倒式收割的甘蔗收割机提供设计依据。
本文设计了双刀盘切割与喂入试验装置,并进行了切割与喂入效果影响因素试验,包括预备试验、正交试验、单因素试验、高速摄影试验和多根甘蔗试验等试验,优化了装置的运动参数,完成了以下工作:
(1)通过大量反复的预备试验来观察并记录双刀盘切割与喂入装置在不同的结构参数和运动参数下切割与喂入的情况,从而确定影响甘蔗切割与喂入的主要因素。
(2)以预备试验为基础,通过正交试验得出了影响切割效果的3个因素主次关系依次为:刀盘转速(n)、台车前进速度V刀盘倾角n;影响喂入效果的3个因素主次关系依次为:刀盘转速(n)、刀盘倾角n台车前进速度‰。
(3)通过台车前进速度单因素试验、刀盘转速单因素试验、刀盘倾角单因素试验、速比K的影响试验、不同的甘蔗生长状态对喂入效果的影响试验,研究了各因素对于切割与喂入效果的影响规律,并得出了切割与喂入装置的参数组合:台车速度为0.45m/s、刀盘转速为450rpm、刀盘倾角为8°、刀盘转速与速比K符合K= 0.0596n+ 0.0105 (n=250-550rpm)的关系,对于侧偏角为300、中心偏距为0mm时,对顺倒伏的甘蔗以及推倒机构可以作用的逆倒伏甘蔗都能达到较好的喂入效果。
(4)通过高速摄影试验,观察甘蔗喂入时的运动过程,总结喂入规律。
(5)通过多根甘蔗试验,模拟田间甘蔗的种植状态,检验切割与喂入装置的适应性和实际通过性。
(6)经过田间试验得出:配套58kw拖拉机,采用前悬挂方式,该机可连续完成推倒、切割、喂入、输送、铺放等工序,基本达到整秆甘蔗的收获要求。