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由于我国甘蔗种植农户数量多,但人均甘蔗种植地块面积小,农户较为分散,且其中60%的种植区域集中于丘陵地带,田间垄距小等种植缺陷极大制约了我国甘蔗产业机械化的发展,因此设计一种提高收获效率和产量的收获系统是很有必要的。通常榨糖工艺生产和甘蔗种植以及收获运输方式主要需求小型整秆式甘蔗收获机械,而大型切段式甘蔗收获方式并不适用于我国甘蔗种植及收获环境。因此小型整秆式甘蔗收获机的开发仍是我国甘蔗产业机械化一个主要趋势和发展方向。目前小型整杆式甘蔗收获机的主要运作程序包括扶蔗,切割,喂入,剥叶,动力,控制,集蔗等。其中剥叶系统是收获机械中的重要部分,传统甘蔗收获机的剥叶步骤是将剥叶元件固定在剥叶辊上,利用剥叶辊进行高速转动产生的离心力冲击作用反复“抽打”蔗叶,从而达到剥落蔗叶的目的,使得蔗叶与蔗秆剥离。但该过程仅依靠单次剥叶操作完成剥叶任务,且由于剥叶机理以及剥叶材料的选取等制约条件的限制造成整体甘蔗剥叶的效率没有达到最优,较大的工作元件磨损造成机械难以长时间连续作业,分离出的蔗叶也多以完整大叶片的形式被剥离,会造成剥叶辊的绞死,最终影响整个剥叶系统的工作稳定性,而且较低的剥叶率会造成剥叶之后断尾困难等问题,从而进一步降低了榨糖效率,因此有必要针对该缺点设计一种新型的甘蔗收获机剥叶系统。 论文以设计一种提升榨糖效率和稳定性的工作系统为研究目的,通过三维设计软件Pro/E建立了甘蔗收获机剥叶系统虚拟样机模型,并导入多体动力学仿真软件ADAMS中进行了关键碎叶机构各个参数优化仿真实验。通过仿真与物理样机实验表明,剥叶系统在第一级喂入机构保证甘蔗一定工作初速度与第三级辅助剥叶机构对残余蔗叶进行清理的前提下,当此碎叶机构碎叶对辊转速为750r/min,碎叶元件交错深度为10cm,交错角度30°时,该剥叶系统能满足设计要求且高效完成剥叶工作。