甘蔗收获机

甘蔗收获机（精选7篇）

甘蔗收获机 篇1

2011年, 我国食糖产量1 045万t, 而全年食糖需求量在1 358万t。国内全年供需缺口在300万t以上。2012年, 我国食糖生产迈入增产周期, 国内供不应求的局面得到缓解。随着国家刺激消费政策的落实, 我国未来食糖消费量可能有所上升, 对甘蔗的需求量仍然较大。2012年华南地区的天气情况良好, 促进了甘蔗生长, 甘蔗长势良好。为降低生产成本, 提高甘蔗收获效率, 采用机械化生产收割是关键所在。取代了以往大批的砍蔗工, 凯斯甘蔗收割机更高效地完成了甘蔗收获任务, 获得当地糖厂和蔗农的一致好评。

凯斯A4000型甘蔗收割机整体尺寸小于传统的大型甘蔗收割机, 特别适合华南地区主要甘蔗种植区的种植模式和中小地块特殊作业需求, 可在0.9～1.5 m行距内进行收割, 不会对邻行根带造成碾压。它的机身宽度变窄, 轮胎不会压过甘蔗残株, 也不会损害根苗。凯斯A4000型甘蔗收割机装备有液压驱动底刀, 可沿地面进行收割, 从而收回人工砍割时易被遗漏的甘蔗底部部分, 收获更彻底。小巧简单的机械控制, A4000提供了高性能、低运营成本和维护成本。

而针对大规模种植甘蔗的用户, 凯斯推出了A8000型甘蔗收割机, A8000型甘蔗收割机功率更大, 适用于在1.5～1.8 m行距内进行收割。新型的发动机和冷却系统, 新的切碎器、驾驶室以及AFS系统为A8000型甘蔗收割机提供了极佳的驾驶视野和精确的控制系统。先进的液压系统, 高强度底盘和可靠的齿轮箱确保机器的适应性, 新型强力的切碎器和改进后的液压油路设计为机器带来更好的动力性和生产率。防涡流清洁系统能剥离更多作物垃圾, 新的旋转空气滤筛提供更好的气流。A8000型甘蔗收割机还拥有先进的活动式分禾器尖端, 并可自动控制底刀切割高度。

凯斯在全球甘蔗收获机械行业有50多年的专业经验, 是甘蔗收割机的领先生产商和销售商, 产品销量居行业首位。近几年已经相继在广西农垦、广东农垦大量推广使用, 得到了广大用户一致好评。

甘蔗收获机 篇2

来自广西壮族自治区南宁市工信委、糖业局、农机局的相关领导以及农机生产企业领导参加了在南宁糖业香山糖厂蔗区双桥镇举行的启动仪式, 观摩了凯斯A4000型甘蔗收获机田间收获作业, 并现场参观了香山糖厂压榨槽技术改造项目运行工作情况。南宁糖业股份有限公司董事长肖凌在启动仪式上表示, 南宁糖业将发挥甘蔗机收压榨一体化项目示范点的带头作用, 不断提高糖料蔗综合生产能力, 到2020年, 将完成3.3万hm2 (50万亩) “双高”基地建设, 保障食糖安全, 促进糖业可持续发展和蔗农增收。

凯斯纽荷兰工业中国区农机商务总监李康在启动仪式上代表农机生产企业发言, 他表示, 凯斯将以本次交机为新的起点, 通过提供一流的售后服务和及时的备件供应, 确保南糖机收压榨一体化建设项目顺利实施, 为推进广西甘蔗生产全程机械化和机收压榨一体化起到示范作用。

机械化收获是广西甘蔗全程机械化最大的瓶颈, 为突破这个瓶颈, 推动广西糖业“二次创业”, 2015年8月12日广西壮族自治区工信委、财政厅联合下发了《关于下达2015年糖厂机收压榨一体化试点技改资金项目计划的通知》, 支持南宁糖业等4家企业实施压榨槽技术改造和机收压榨一体化项目试点建设。南宁糖业为此投入近6 000万元一次性采购了30台大型甘蔗收割机 (其中25台为凯斯A4000型甘蔗收获机) 及配套甘蔗转运车, 同时投资700多万元对香山糖厂进行压榨槽技术改造, 以适应切断式蔗料的输送和处理, 目前已经完成并投入试运行。

南宁糖业香山糖厂负责人介绍, 从甘蔗收获机实际作业情况来看, 1台机器可以取代80个劳动力, 原有的人工砍收成本140元/t, 甘蔗机收压榨一体化后, 成本降至80元/t, 节省了将近一半, 不仅解决劳动力紧缺的问题, 效益也十分可观。

甘蔗收获机 篇3

切割系统是甘蔗收获机的重要组成部分, 直接关系到甘蔗的切割质量以及砍倒后甘蔗的输送。目前, 国内外甘蔗收获机切割系统的工作模式主要有两种: 扶蔗—砍蔗—输送模式[1 - 3]和压倒—切割—提升输送模式[4 - 5]。扶蔗—砍蔗—输送模式已经广泛应用于国内外各种甘蔗收获机, 比较成熟。但面对甘蔗倒伏情况严重、复杂的丘陵地形及各地甘蔗种植农艺差别较大等复杂的田间收割情况, 扶蔗的效果不佳, 漏割或者损伤的甘蔗比较多, 浪费严重。压倒—切割—提升输送模式不再将倒伏的甘蔗扶起, 而是将所有甘蔗压倒再切割收集, 根本上解决了漏割的问题, 更能适应我国甘蔗倒伏严重的情况。

为此, 根据“压倒—切割—提升输送”的切割系统工作模式, 对小型甘蔗收获机切割系统进行了整体方案设计, 并通过自制试验平台对切割系统进行相关试验以验证该方案的可行性, 最后得出了小型甘蔗收获机切割系统相关参数的最优组合。

1小型甘蔗收获机切割系统整体方案设计

“压倒—切割—提升输送”模式的切割系统功能要求: 将所有甘蔗压倒倾至一定角度后, 切割器进行切割, 再利用刀盘上的螺旋提升装置, 提升砍断的蔗杆, 并向后输送。本文根据以上功能要求, 确定了切割系统的主要部件及其相互之间的主要位置关系。

1. 1切割系统主要零部件概念设计

“压倒—切割—提升输送”的大致结构如图1所示。该模式不再将倒伏的甘蔗扶起, 而是将所有甘蔗利用前端的压蔗辊, 压倒倾至一定角度后, 切割器进行切割, 再利用刀盘上的螺旋提升装置, 提升砍断的蔗杆。提升过程中, 切割系统随收割机以一定速度向前行驶, 旋转的压蔗辊对砍断后的甘蔗有一定向后耙的作用, 切断后的甘蔗在螺旋提升装置和压蔗辊的共同作用下, 向后输送至物流通道入口, 由物流输送辊夹持进入物流系统。

该切割系统主要包括: 压蔗辊、切割器、螺旋杆和台架 ( 图中未画出, 用于支撑切割系统各部件) , 如图1所示。

1. 1. 1螺旋杆的设计

螺距的确定主要受切割效率的影响。切割效率高, 单位时间内需提升的甘蔗根数就要多; 同时, 为了防止堵塞, 要求螺旋杆的导程要大, 螺旋杆的圈数不能太多。刀盘转速为 ω , 螺旋提升高度h, 螺距P, 圈数为n, 则有如下关系式

提升高度h主要受物流入口离地高度的影响。从整车考虑, 物流系统的布置取决于甘蔗收获机底盘的结构, 最主要的参数就是前轮直径。确定前轮直径即可大致确定物流入口离地高度, 从而选取合适的提升高度, 确定螺距。

1. 1. 2压蔗辊的设计

压蔗辊的主要参数包括: 有效直径 ( 直接与甘蔗接触部分的直径) 和转速。文献[6]中通过理论分析和试验研究, 认为压蔗辊转速取150r /min时较为合理。本文考虑到压蔗辊的输送功能, 压蔗辊的转速还与收获效率有关。压蔗辊的转速应与整机物流系统对甘蔗输送速度相匹配。

考虑甘蔗收获机的物流输送速度, 根据市场需求, 甘蔗收获机生产效率按6t /h计算[7 - 8], 收获机行进速度v = 0. 4m /s, 簇间距为490mm, 则甘蔗收获机收获2 939簇/h, 甘蔗的质量平均为1. 4kg /根, 每簇甘蔗平均为3根。考虑通过物流系统时, 可能几根甘蔗并排输送或者收尾重叠, 同时输送的甘蔗可能会有滑移, 取重复系数为3. 6。每根甘蔗平均长度为3m, 则甘蔗通过物流系统的线速度v线为

取压蔗辊有效直径d, 转速 ω , 根据收割效率确定甘蔗在物流系统中的线速度v线= 2. 04m / s, 则有如下关系式

1. 1. 3切割器的设计

切割器主要包括刀盘、刀轴、支撑和驱动部件[9]。 切割器台架的空间和收获甘蔗的产量和收获质量制约了他们的位置尺寸和结构尺寸。

根据课题组前期分析, 给出了3种切割器模型, 如图2所示。本文中, 考虑到切割器的传动及整体高刚性需求, 继续采用这种切割器框架式结构。结合螺旋提升装置后, 车架与螺旋会形成甘蔗的通道口, 刀轴长度与螺旋高度将影响螺旋提升的效果及后续的物流输送效果。

1. 2切割系统整体布局

图3中虚线为物流输送线。螺旋杆在与甘蔗的接触点处, 对甘蔗的作用分为vx, vy, vz3个速度, 其方向由图3坐标系给出, vy起到将甘蔗向中心收拢的作用; vx实际方向是x轴的负方向。

整体布局的两个极限位置:

极限位置1为压蔗辊在物流中心线上方, 并与其相切, 如图3所示。

1) 如果压蔗辊与物流中心线相交, 在压蔗辊、螺旋提升装置以及后面还没有切到的甘蔗的共同作用下, 甘蔗挠度变形大, 对根部破坏力强, 且在其后的物流输送过程中, 甘蔗一直被螺旋杆支撑和打击, 甘蔗损伤严重。

2) 如果压蔗辊与物流中心线相离, 甘蔗在未被砍倒的甘蔗支撑下, 有可能仍能与压蔗辊良好接触, 即压蔗辊最低位置是与物流中心线相切。

极限位置2为压蔗辊最低点与第一对输送辊中心点在同一水平面, 如图4所示。

1) 甘蔗砍断后, 压蔗辊对甘蔗压倾效果不明显, 压倾接触力较小, 砍断后的甘蔗状态比较自由, 与高速旋转的螺旋杆接触时, 容易跑偏。同时, 在螺旋提升的过程中, 由于缺少压蔗辊的支撑作用, 螺旋杆与甘蔗的接触力较小, 不利于提升, 削弱了压蔗辊对甘蔗后续的输送作用。

2) 在同等条件下, 提高压蔗辊高度, 将加大切割台架的尺寸。

综上所述, 相对第一对输送辊中心点, 压蔗辊的空间位置在- θ ~ 0°之间, θ 为物流角度。

2台架提升方案和夹紧机构的设计

由于我国地形复杂, 各地甘蔗种植的农艺不同, 在甘蔗收获机作业时, 要求切割器满足不同的垄高, 能够有较大的提升范围。因此, 在切割系统的设计中必须要考虑到台架和切割器的提升。为了提高切割质量, 保证台架的动态刚度, 又必须考虑台架提升到理想高度后, 进行固定。

2. 1切割系统台架提升方案的确定

基于“压倒—切割—提升输送”模式分析两种切割台架提升方式: 旋转提升与垂直提升。

2. 1. 1旋转提升方式

如图5所示, 圆圈代表压蔗辊, 倒写的T代表切割器。整体绕O点旋转, 实现压蔗辊与切割器的提升。 显然, 较大的旋转半径, 有一个较小的旋转角度, 可以提升较大的距离, 但是压蔗和切割角度会发生变化; 反之, 如果旋转半径较短, 在提升过程中, 切割参数变化较大, 影响切割质量。

2. 1. 2垂直提升方式

如图6所示, 台架提升导杆穿过车架, 起竖直导向作用。刀盘动力由刀盘转动液压马达提供, 并保证两刀盘同步转动。为了保证刀盘的倾角, 提升导杆的中心线与刀轴的中心线并不在同一平面内, 左右两提升液压缸同步竖直提升刀架。

由于旋转提升方式在绕点旋转时, 切割系统各部件相对位置参数会发生变化, 从而影响切割质量与各部件直接的协调作用。综合考虑, 本文确定以垂直提升方式作为小型甘蔗收获机台架提升方式。

2. 1. 3垂直提升与物流系统的衔接

收获机在收获过程中, 物流系统固定在车架上, 而切割器需要根据不同的垄高, 调整切割高度。切割器在切割工况下, 提升高度在0 ~ 200mm范围内变动时, 为保证砍倒后的甘蔗能顺利向后输送, 拟采用由4个输送辊组成喇叭口, 形成较大物流入口的方式, 如图7所示。

2. 2切割系统台架夹紧方案的设计

2. 2. 1台架夹紧的设计思路

甘蔗收获机在作业工况时, 台架承受很大的冲击与振动, 为了具有良好的切割质量, 必须保证台架具有高刚性和很强的抗振能力。根据课题组的试验研究, 台架在夹紧与不夹紧两种状态下的切割质量相差很大。因此, 夹紧装置要求能够实时夹紧和松开, 而且动作要可靠、结构要紧凑。综合考虑各种结构, 夹紧机构设计采用常闭夹紧状态; 在需要松开夹紧装置时, 用液压缸顶开。平时夹紧状态的夹紧力由机械力提供。

2. 2. 2新型夹紧机构的设计

夹紧机构主要部件有螺杆、夹紧弹簧、固定夹紧块、活动夹紧块、上下横梁、U型块、支撑块、平垫圈以及连接用的销、螺母、螺栓与螺栓外套, 如图8所示。

1) 夹紧状态: 通过拧紧调节螺母, 压缩夹紧弹簧。 弹簧一端顶在U型块上, 另一端通过调节螺母, 向后推螺杆。由螺杆带动上下横梁和活动夹紧块夹紧导向杆。

2) 松开状态: 通过液压缸, 推动横梁, 使得活动夹紧块松开导杆。

3小型甘蔗收获机切割系统试验

3. 1切割系统正交试验

3. 1. 1试验设计

根据实验室台架的现实情况, 确定螺旋提升高度200mm, 选择刀盘转速A、压蔗辊离地高度B、压蔗辊转速C、第1对辊下辊离地高度D作为试验因素, 各因素选取3个水平, 因素水平如表1所示。以输送情况为考察指标, 选用L27 ( 313) 正交表共进行27次试验。 对输送情况采用等级评分: 失败0分、成功1分、顺畅2分, 每组参数重复试验5次, 总分10分。

3. 1. 2试验装置

为了研究切割系统的性能, 根据正交试验在甘蔗收获机切割系统试验平台上进行试验研究。试验平台 ( 见图9) 由台架、切割系统、物流系统3大部分组成, 各功能模块由独立的电动机或液压马达单独驱动, 并通过数字变频器和液压调速阀进行调整。试验结果如表2所示。

3. 2试验结果分析

以输送情况得分为指标, 对表2试验结果进行方差分析, 分析结果如表3所示。

将空列和非显著因素归为误差项。

由表3可知, 因素A, C, D及CD交互作用对输送有显著影响。根据CD交互作用 ( 见表4) 及极差分布 ( 见图10) , 对于输送情况, 其值越大越好, 故应选取的最有水平组合为A3B3C3D1。

3. 3较优参数组合的试验验证

对比数据表中另外几组效果较优的参数组合: A1B3C3D1, A2B1C3D1, A3B1C2D1, A3B1C2D2, A3B2C3D1, A3B3C1D1, A3B3C3D1, 共7个参数组合进行试验, 每个试验采样5次。试验结果如表5所示。

由表5可以看出, A3B3C3D1结果最优。螺旋杆提升高度为200mm的情况下, 当刀盘转速为800r /min, 压蔗辊转速130r /min, 压蔗辊离地高度H = 450mm, 压蔗辊中心到切割器切割中心点的水平距离L = 400mm, 第1对辊下辊中心离地高度h = 225mm, 切割系统各部件组合输送功能最佳。

4结论

1) 研究结果表明, 对切割系统相关模块采用合理的布局方式可以获得理想的切割输送效果。

2) 通过试验研究, 得出了该切割系统的较优参数组合为: A3B3C3D1, 即刀盘转速为800r /min, 压蔗辊转速130r /min, 压蔗辊离地高度H = 450mm, 第1对辊下辊中心离地高度h = 225mm。

参考文献

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甘蔗收获机 篇4

切割器是甘蔗收获机械的重要组成部分, 根据本课题组的研究, 研制出切割器。根据实验室的试验情况, 从试验装置到物理样机的过渡, 切割器结构与动力的工程实现、台架提升机构的设计、夹紧装置的布置都与切割器齿轮箱紧密联系。为了最终实现样机的制造, 有必要对齿轮箱结构优化设计。

1建立齿轮箱的优化模型

1. 1建立齿轮箱体的参数化有限元模型［1 －4］

切割器齿轮箱结构如图1所示。利用ANSYS软件的APDL语言建立齿轮箱体的参数化模型。

1) 单元的选择[2]。箱体: shell63单元 ( 注意定义实常数) , 单元边缘尺寸控制0. 01; 箱盖: solid92单元, 单元边缘尺寸控制0. 01。

2) 定义材料属性。齿轮箱材料: HT200。安全系数:s=1.5。许用应力:。弹性模量:E=1.43E11Pa;泊松比:μ=0.27;密度:ρ=7300kg/m3;压蔗辊质量:35kg;刀盘质量:120kg。

3) 网格划分。箱体网格划分如图2和图3所示。

4) 添加载荷、约束。1箱体载荷: 单个刀盘质量为60kg, 单个法兰力为147N。压蔗辊为35kg。平面力系往箱体侧面简化: 集中向下力为171. 5N, 弯矩力为1 157. 625N, 如图4所示。2箱盖载荷: 箱体体积V = 0. 007 21m3, 箱体质量m = ρυ = 52. 633kg, 合计为515. 803 4N, 螺栓承受总质量M = m + 120 × 9. 8 ( 两个刀盘重量) ≈1 692N, 每个液压缸承受载荷f' = 846 N。

同时, 在建立模型时还需要注意以下几点[3]:

1) 建模时尽量采取自上向下的建模方法, 尽量避免涉及到点、线、面号的操作。因为在优化过程中随着自变量参数不断的改变和迭代的次数变化, 模型的点、线、面号会发生改变。

2) 进行齿轮箱体的结构尺寸参数化时, 要保证模型尺寸链的封闭性。

3) 由于齿轮箱的实际模型较复杂, 在真实反映齿轮箱体结构的力学特性的条件下, 对齿轮箱的部分局部特征进行一些适当的简化, 如去掉一些功能性的凸台、安装孔、定位销和螺丝孔等。

1. 2规定设计变量及取值范围

根据齿轮箱体的静力学分析结果及结构特点选取设计变量, 同时根据齿轮箱体材料的铸造性能和齿轮箱体结构的最小壁厚, 在保证原结构的外形尺寸不变的条件下, 确定各设计变量的取值范围。设计变量及取值范围如表1所示。

mm

表1各设计变量实际意义如图5所示。齿轮箱体截面参数示意图如图6所示。

1. 3状态变量的确定

齿轮箱体既是切割器传动布置的容器, 也是整个切割器提升、夹紧的主要受力部分。齿轮箱体的刚性和强度直接关系到切割器的刚性。因此, 主要考虑切割器的最大应力与变形。铸铁材料在强度范围内, 变形一般不大。故选取齿轮箱体的最大应力为状态变量如表2所示。

MPa

齿轮箱体优化设计的目的是: 在保证齿轮箱体的机械性能不变、强度满足要求的情况下, 其结构质量最小。因为在密度不变的条件下, 齿轮箱体的体积最小时, 其质量也最小, 所以选取齿轮箱体的体积作为目标函数。

综上所述, 齿轮箱体优化设计的数学模型[5 - 8]为:

其中, X = [x1, x2, …, xn, …, xN]T为N维设计变量组成的向量; V ( X) 为目标函数; J为不等式约束的数目; gj ( X) 为约束函数; XL≤ X ≤ XU为设计变量定义域, XL与XU分别为设计变量的下限和上限。

2齿轮箱的优化设计的计算

有限元软件ANSYS的优化模块提供了两种优化方法: 一阶分析法和零阶分析法。其中, 零阶分析法是最常用的方法, 可以解决大部分的实际工程问题。 而一阶方法使用偏导数, 计算量大, 计算精度高但不能保证得到最佳结果[7，9]。因此, 本文选用零阶分析法来对齿轮箱体进行优化设计。ANSYS的优化设计部分命令流如下:

3齿轮箱优化前后结果比较及分析

为了方便生产制造对齿轮箱优化后的数据进行圆整。齿轮箱优化前后以及取整后的比较如表2所示。 优化取整后齿轮箱体的应力云图, 如图7所示; 箱盖的应力云图, 如图8所示。

4结论

从表3、图7和图8可以看出, 通过有限元ANSYS优化结果得出: 在保证齿轮箱的静刚度的条件下, 优化后的齿轮箱体结构的强度和刚度都能满足要求, 且优化后的齿轮箱体质量降低了51. 27% , 静刚度也有一定的提高, 箱体最大变形为0. 046 5mm, 箱盖最大变形为0. 111mm。这说明齿轮箱体的优化设计达到了轻量化的设计目的。

参考文献

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[6]王鹰宇, 姚进, 成善宝.基于ANSYS环境的参数化有限元建模[J].机械, 2003, 30 (4) :12-14.

[7]沃德·海伦, 斯蒂芬·拉门兹, 波尔·萨斯, 等.模态分析理论与试验[M].北京:北京理工大学出版社, 2001.

甘蔗收获机 篇5

我国甘蔗生产主要集中在广西、云南、福建、海南和广东等省区。甘蔗产业已成为甘蔗主产区经济发展的重要支柱和农民增收的主要来源[1]。2011年, 广西糖料蔗种植面积105万hm2, 同比增加18. 7万hm2。目前, 国外产糖大国如澳大利亚、美国、巴西等甘蔗生产收获基本上实现了机械化作业, 即从甘蔗种植到收获都是机械化管理[2]。我国甘蔗收获机械化程度较低, 主要是由于我国甘蔗种植的主要区域多数分布在丘陵、坡地等地段, 再加上由于农户种植与农艺的生产方式和生产力水平低下, 甘蔗种植收获机械技术和糖厂生产技术水平落后等各方面原因的制约。

甘蔗收获机械主要分为整秆式和切断式两种, 大型切段式甘蔗联合收割机在巴西、澳大利亚等产糖发达国家得到广泛的使用, 在澳大利亚完全有取代整秆式收割机的趋势[3]。主要原因是由于甘蔗切段后, 必须在16h内开榨, 否则糖分下降, 影响出糖率[4],

目前, 我国糖厂的生产模式不能保证及时开榨, 甘蔗收获后需要存储一定的时间, 整秆式收获机械比较符合我国的国情。现有开发的整秆式甘蔗收获机械普遍存在技术性能不稳定、可靠性差、适应性不强等问题; 特别是功率消耗大、输送不平稳、输送通道不畅容易堵塞等问题[5], 难以让甘蔗收获机械发挥效率。物流输送系统是甘蔗收获机械的重要组成部分, 其工作性能和效率直接影响机器的利用率。甘蔗田间的平整度、甘蔗生长状况、枯叶以及杂草等都会影响甘蔗收获机器的输送性能。同时, 机器的工作性能和效率与机车操作者的操作技能有很大的关系[6]。 利用广西大学开发研制的整秆式甘蔗收获机, 在甘蔗田进行包括机车前进速度、输送系统的输送速度、甘蔗剥叶机构的剥叶节奏等不同的操作组合的甘蔗收割试验。测试机器输送系统出现阻塞的工况以及包括生产率、含杂率、断尾率等多种收割效果的操作组合, 寻找输送系统甘蔗物流变化规律、输送系统出现阻塞的因素以及获得一定产量的前提下, 收获效果为80% 以上断尾率和3% 以下含杂率的机车前进速度、 输送系统速度与剥叶节奏匹配的操作组合, 为甘蔗收获机械的顺利工作提供明确的操作指导。

1机器收割甘蔗物流输送过程

机器收获甘蔗时, 将甘蔗从自然形态经过扶起、 砍切、输送、剥叶和输出等环节, 完成对甘蔗的收获。 根据甘蔗的种植农艺, 目前大部分的甘蔗收获机械是对单垄的甘蔗进行收获。在收获过程中, 甘蔗收获机械的扶起环节会让不同自然形态的甘蔗扶直。为了便于砍切, 收获机械前端的压蔗辊会将扶直的甘蔗向前倾斜一定的角度。甘蔗经过砍切后, 在螺旋抬升机构的作用下, 甘蔗杆会被抬升约15° ~ 25°, 经过甘蔗喂入环节进入柔性夹持输送通道, 形成了甘蔗输送物流。在柔性夹持输入辊的作用下, 甘蔗流以一定的输送速度流向收获机械的剥叶环节, 剥叶环节以一定的剥叶节奏对甘蔗流进行剥叶和断尾。剥叶后的甘蔗经过输出环节输出到收获机械的集蔗装置完成收获过程[7]。收获过程的甘蔗流量大小变化与机车前进速度有密切的关系, 机车的前进速度上升, 甘蔗流就会增大, 甘蔗流增大对输送辊的挤压效应和摩擦效应会增加。同时, 甘蔗流也与输送系统的输送速度密切相关, 输送速度上升, 甘蔗流就会减小。在输送系统能力一定的情况下, 甘蔗流增加, 输送系统的利用系数就会降低, 引起阻塞, 甚至会出现断轴等现象。机车前进和输送速度的不同组合, 并行输送甘蔗物流的体积变化产生不同的输送效果和剥叶效果。

在剥叶环节, 剥叶机构能力一定的情况下, 当甘蔗流量大于剥叶能力时, 会引起剥叶元件的磨损、断裂等故障。甘蔗流量一定, 当输送速度大于剥叶节奏时, 甘蔗单位长度内被拍打的次数不足, 引起甘蔗含杂率过高, 断尾率过低, 同时也容易引起系统阻塞概率的增加。

2广西甘蔗农艺状况

广西地处我国南方丘陵地区, 其亚热带季风的气候条件非常适宜甘蔗的生长。在广西区内, 种植较为普遍的甘蔗品种主要有新台糖16号、新台糖22号、新台糖26号、台优2号和农林8号。根据课题组前期已完成的甘蔗数字化模型知识库[8], 可以得到:

1) 平均每簇甘蔗为2. 76株, 株距的平均值6. 66 ㎝, 簇距的平均值44. 21 ㎝, 甘蔗生长密度为6. 24株/m。

2) 甘蔗的平均直径为23. 62mm, 平均长度为2415. 05mm, 平均质量为1. 3kg。

3试验过程与数据分析

3. 1试验甘蔗材料

本实验采用的甘蔗是广西钦州普通农户种植的台糖16号, 如图1所示。

甘蔗种植农艺数据为: 甘蔗簇与簇之间的距离为440mm, 每簇甘蔗长度为180mm; 平均每簇的甘蔗2. 76株, 甘蔗的平均长度为2 420mm。

3. 2试验条件与设计

采用课题组自主研制的收获机械在种植台糖16号的甘蔗田进行收割试验。采用高速摄像机进行甘蔗输送的观测。根据甘蔗收获机械的产能和工作效率要求, 以及课题组的前期实验研究和相关文献[6 - 7], 甘蔗收获机械的工作前进速度在0. 1 ~ 0. 4m /s为宜, 剥叶辊转速为800r /min能够获得比较好的剥叶效果 ( 用甘蔗含杂率和断尾率来衡量) 。收获机工作过程中, 输送系统输送辊的转速在100 ~ 230r /min之间能与剥叶环节获得比较好的匹配效果。

在不同的前进速度和输送速度组合下, 开展甘蔗收割的试验, 采用高速摄像机进行实验数据采集与分析, 用统计的方法统计甘蔗的剥叶效果。

3. 3试验因素确定

根据以上分析, 在甘蔗种植密度和剥叶机构剥叶节奏一定的条件下, 机器的甘蔗收获效果与输送系统甘蔗物流量大小密切相关。其中, 影响甘蔗物流量大小的因素主要有: 机车前进速度、输送系统输送速度, 可以通过输送辊轮的转速 ω 求出。通过机车前进速度和输送辊转速组合试验来分析甘蔗收获机械的收获效果。因此, 收割试验的影响因素: 机车前进速度Vm, 输送系统输送辊轮的转速 ω。两个因素试验水平如表1所示。

3. 4试验步骤

1) 在机车前进速度一定情况下, 改变输送辊转速, 在田间进行甘蔗收割试验。每种速度组合做5次试验, 每次试验收割甘蔗约20m。高速摄像机安装在机车前桥, 观测甘蔗物流输送情况, 如图2所示。统计1根甘蔗长度内输送系统并行输送的甘蔗根数和机械收获后甘蔗的含杂率和断尾率。

2) 在输送辊转速一定下, 改变机车前进速度, 在田间进行甘蔗收割试验。每一种速度组合做5次试验, 每次试验收割甘蔗约20m。统计1根甘蔗长度内输送系统并行输送的甘蔗根数和机械收获后甘蔗的含杂率和断尾率。最终统计与处理的试验结果如表2所示。

3. 5试验数据分析

1) 在机车前进速度为0. 15m / s, 输送辊转速为100, 150 , 200, 230r / min的的条件下, 输送系统没有出现阻塞。通过高速摄像机观察, 在1个甘蔗长度内, 输送通道并行输送甘蔗的根数随着输送辊转速增加而减小。输送辊转速为200r /min时, 并行输送的甘蔗为3 ~ 4根, 获得含杂率为1. 9% , 断尾率为92. 2% 的剥叶效果; 但是, 在输送辊转速为230r /min时, 并行输送的甘蔗为2 ~ 3根, 而断尾率反而下降到83. 5% 。

2) 在机车前进速度为0. 20m / s, 输送辊转速同上的条件下, 输送辊转速为100r /min时, 输送系统出现了阻塞, 不能正常工作; 输送辊转速为150, 200r /min时, 并行输送甘蔗的根数达到5 ~ 9根, 含杂率和断尾率的趋势同条件1。输送辊转速为230r /min时, 并行输送甘蔗的根数达到3 ~ 4根, 断尾率下降到81. 5% 。

3) 在机车前进速度为0. 30m / s, 输送辊转速同实验1的条件下, 输送辊转速为100, 150r /min时, 系统出现了阻塞, 不能正常工作。输送辊转速为200r /min时, 并行输送的甘蔗为6 ~ 7根, 获得含杂率为2. 6% , 断尾率为85. 2% 的剥叶效果。而输送辊转速为230r / min时, 并行输送甘蔗的根数达到5 ~ 6根, 断尾率下降到78. 5% 。

在不同的组合速度下, 1根甘蔗长度内甘蔗流叠加的情况不同, 剥叶效果也不同。

4甘蔗收获机收获效果分析

根据试验结果数据表, 绘制含杂率与试验因素组合的关系曲线, 如图3所示。绘制断尾率与试验因素组合的关系曲线, 如图4所示。

从试验结果数据和曲线图可以看出:

1) 甘蔗收获机械的前进速度一定的情况下, 输送系统速度越大, 在一根甘蔗长度内, 甘蔗流并行输送的甘蔗根数随之减少。

2) 输送速度一定的情况下, 前进速度越大, 输送系统甘蔗并行输送的根数增加, 甘蔗流体积增大。当出现7 ~ 10根的并行输送时, 输送系统就会发生阻塞, 出现不能正常工作的状况。

3) 输送系统并行输送的甘蔗根数越多, 收获的甘蔗含杂率越高, 断尾率下降。但是输送辊转速上升到一定程度, 虽然甘蔗并行输送的根数不多, 但断尾率也下降。这是由于剥叶节奏不变时, 输送速度加快, 单位长度内剥叶刷拍打甘蔗的次数减少而造成断尾率降低。

4) 前进速度与输送速度的比值越大, 1根甘蔗长度内, 并行输送甘蔗根数增加, 甘蔗的剥叶含杂率上升, 断尾率下降。从试验数据可以看出, 机车前进速度与输送速度的比值控制在一定范围内, 会获得较好的收获效果, 即含杂率在2. 5% 以下, 断尾率达到90% 左右。

5) 在机车前进速度为0. 15m / s时, 系统没出现阻塞, 也得到较好的剥叶效果; 但在单位时间内, 机车的产量较小。因此, 甘蔗收获机既要有一定的产量, 也需要获得较好的剥叶效果, 根据试验数据, 在机车前进速度为0. 2, 0. 3m /s, 输送辊转速为200 , 230 r /min时, 既可以获得较好的产量, 也可以获得较好的剥叶效果。

因此, 在输送系统的输送能力和剥叶能力一定的情况下, 甘蔗收获机械工作时, 要控制机车前进速度, 使输送速度和输送速度的比值在0. 001 5以内, 可以使输送系统能不因甘蔗流过大产生堵塞和剥叶效果下降的情况。特别剥叶机构服务能力一定, 当甘蔗物流量大于剥叶服务能力时, 就会引起输送系统阻塞、 剥叶元件的磨损、断裂等故障的发生。

5结论

本文通过对甘蔗收获机械的收获过程进行试验, 在剥叶机构服务能力一定时, 测出在前进速度和输送速度的不同组合下, 甘蔗收获的不同效果, 找到输送系统发生阻塞的速度组合。同时, 明确了在保证一定产量的前提下, 获得剥叶效果为断尾率80% 以上和含杂率2. 5% 以下的速度组合, 为甘蔗收获机械的顺利工作提供了较好的操作指导。

参考文献

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甘蔗分段收获经济效益分析 篇6

目前,我国甘蔗种植生产过程中,除部分农场和少数种植大户在耕整地、中耕等环节使用机械作业外,其余生产环节基本上是传统的人力、畜力作业,劳动强度大、工效低、成本高,原料蔗生产成本在200～300元/t,是世界先进国家甘蔗生产成本的2倍左右。特别是在劳动条件艰苦、用工量和人工费用大的收获环节基本上还是人工作业。我国对甘蔗收获机械的研究已有近40年的历史,所研制的机型也有20种左右,几乎涵盖了所有的结构形式;但是,至今仍然没有哪种机型能全面推广运用于生产中。影响甘蔗收获环节实现机械化的原因是多方面的,如经济水平、经营模式、种植农艺、制糖技术与管理水平、政府政策、思想观念、机械设备、经济效益等都是影响因素,本文试图从使用效益角度对甘蔗分段收获技术的应用可行性进行探讨。

1 甘蔗分段收获技术及设备概述

甘蔗机械收获按收获方式分有分段式收获和联合收获两种,其中分段式收获机械包括甘蔗割铺机、甘蔗剥叶机、甘蔗装载机等,属于整秆式收获机械。

所谓分段收获是相对联合收获而言的,其实质是将甘蔗收获过程的各个工序(如切割、切稍、脱叶等)分开由不同的机械来完成,从收获后甘蔗的状态来说,它又属于整秆收获。分段收获的优点是收获机械结构相对简单,可小型化,价格也较便宜;其缺点是辅助人工多、综合作业效率低。小型分段收获技术及设备适合地块较小、种植规模小、经济水平不高的地区使用。在中国乃至东南亚一些国家,现阶段乃至今后一定时期内分段收获技术比较适用,但发展方向必然是走联合收获的道路。

我国已研制出的甘蔗分段收获机械主要有:4GZ-9型前置式甘蔗割铺机、4ZZX-48型和4Z系列配中型拖拉机的侧悬挂整秆式甘蔗收割机,4ZB-12,4ZB-6A,6BZ系列甘蔗剥叶机,以及多种型号的甘蔗装载机。目前小批量生产应用的机型是4GZ-9型甘蔗割铺机、6BZ-5型甘蔗剥叶机、7TS系列和7GZ系列等甘蔗装载提升机,如图1～图3所示。

本文拟分析的甘蔗收获系统由甘蔗割铺机、甘蔗剥叶机和甘蔗装载提升机组成,是目前比较可行的小型甘蔗收获装备。

1)4GZ-9型甘蔗割铺机使用手扶拖拉机作行走和动力底盘,配套柴油机功率为14.7kW,主要由手扶拖拉机底盘、柴油机、动力传递系统、左右扶蔗机构、上下横输送机构、切割系统、液压系统和机架护栏几部分组成。该机可连续完成对甘蔗的扶起、切割、夹持横输送、整齐铺放等作业。其主要技术性能参数:

生产率/hm2·h-1:22.5

宿根破头率/%:<20

蔗茎合格率/%:≥90

适应行距/m:≥0.9

配套动力/kW:14.7

作业坡度/%:≤20

油耗/L·hm-2:≤1.2

结构质量/kg:约1 200

外形尺寸/mm:3 730×2 260×1 970

2)6BZ-5型甘蔗剥叶机为手推车式,结构简单、轻便,配套柴油机功率为4.4kW,主要由柴油机、动力传递系统、喂入辊、剥叶辊、限速辊、机架、机罩等组成。其主要技术性能参数:

生产率/t·h-1:1.5(2人操作)

含杂率/%:≤3

损失率/%:≤3

适应垄高/mm:≤135

配套动力/kW:4.4

作业坡度/%:≤15

油耗/L·t-1:0.9～1.05L/t

结构质量/kg:约125

外形尺寸/mm:1 800×1 161×1 207

3)7TS-15型甘蔗装载机为循环链条式,主要由机架、提升链装置、柴油机、传动机构、离合装置等组成。其主要技术性能参数:

提升方式:链条循环

生产率/t·h-1:12(4人操作)

提升臂间距/mm:880

最大提升质量/kg:50

配套动力/kW:1.47

油耗/L·t-1:0.083

结构质量/kg:约100

外形尺寸/mm:880×660×3 245

2 甘蔗分段收获机械应用效益分析

在我国所研制的分段式甘蔗收获机械中,上述3种机型已通过技术鉴定,机型比较成熟,适宜在目前推广使用,已小批量生产投放市场。因此,本文仅对这3种机型组成系统应用的经济效益情况进行分析。

2.1 经济效益分析

下面分别从经济社会效益角度分析由4GZ-9型甘蔗割铺机、6BZ-5型甘蔗剥叶机和7TS-15型甘蔗装载机组成的甘蔗收获系统是否可行。

2.1.1 计算依据

1)设备价格:甘蔗割铺机(含手扶拖拉机)36 000元/台计,甘蔗剥叶机(含动力)按6 000元/台计;7TS-15型甘蔗装载机(含动力)5 000元。

2)生产效率:甘蔗割铺机22.5hm2/h、甘蔗剥叶机2t/h、装载机12t/h。

3)油耗:甘蔗割铺机18L/hm2、甘蔗剥叶机1.0L/t、装载机0.083L/t。

4)柴油价格:按6.2元/L计。

5)人工费: 50元/天·人 计。

6)设备折旧:按8年计。

7)维修费:平均每年按设备价格的5%计。

8)每天纯工作6h,每收获季节按100天计。

9)机械收获甘蔗(含砍、剥叶程序)服务费按50元/t计。

10)人工收获甘蔗(含砍、剥叶、装车)成本按70元/t计。

11)设备配置:4GZ-9型甘蔗割铺机1台、6BZ-5型甘蔗剥叶机4台、7TS-15型甘蔗装载机1台。

12)甘蔗平均产量按5t/hm2计。

13)每台配备工人:割铺机1人、甘蔗剥叶机2人、装载车4人。

2.1.2 直接经济效益分析

直接经济效益是指购买4GZ-9型甘蔗割铺机和配套6BZ-5型剥叶机、7TS-15型甘蔗装载机的专业户用于收获作业服务时的获利情况。

2.1.2.1 年作业成本计算

甘蔗分段年业成本估算表如表1所示。

2.1.2.2 直接经济效益

分段收获服务年总收入为:1.5×5×6×100×50=225 000元/年

收获服务年获利税=收获服务年总收入-年作业总成本=122 535元/年

可见,对于购机专业户来说,使用1台4GZ-9型甘蔗割铺机、4台6BZ-5型甘蔗剥叶机和1台7TS-15型装载机组成的甘蔗收获系统每年可为其创收约12.25万元(含税),具有很好的经济效益。

2.2 社会效益分析

长期以来,我国的甘蔗收获都是传统的人工作业,从砍割、剥叶一直到装车都要耗费大量的人工,生产效率低下,收获成本高,蔗农劳动强度大。目前,人工收获甘蔗(含砍割、剥叶、装车)成本平均约为70元/t;使用由4GZ-9型甘蔗割铺机、6BZ-5型甘蔗剥叶机和7TS-15型装载机组成的甘蔗收获系统,由专业服务队提供收获服务,其综合作业成本约为22.77 元/t,每吨甘蔗可节省收获费用47.23元。全国约有44万hm2甘蔗田(按全国甘蔗种植面积的30%计算)可适用机械化收割[3,4],若使用该收获系统进行收获作业,每年可节约收获成本15.59 亿元。

此外,传统收获方式每收获1t甘蔗约需1个人工,整个收获季节约需要11 000万个人工;而采用上述机械收获系统,则每收获1t甘蔗约需0.24个人工,整个收获季节则约需2 689万个人工,比传统收获方式节约8 300万多个人工。

可见,使用机械进行甘蔗收获作业,一方面可减轻蔗农的劳动强度,提高劳动生产率,降低甘蔗生产成本,增加蔗农收入;另一方面,可大大减少用工量,解决收获季节劳动力紧张的矛盾,保证原料蔗能按进度计划砍伐进厂压榨。

3 结论

1)要提高我国甘蔗糖业的国际竞争力,实现甘蔗种植生产机械化,特别是收获环节机械化是有效途径之一。

2)综合考虑目前我国农村经济水平、经营模式、种植农艺、糖厂生产管理水平、甘蔗收获机械技术水平等因素,目前宜以分段收获作为切入点,促进甘蔗收获逐步实现机械化作业。

3)应用4GZ-9型甘蔗割铺机、6BZ-5型甘蔗剥叶机和7TS-15型甘蔗装载机组成的甘蔗收获系统进行甘蔗收获作业,经济效益和社会效益均比较显著。对于收获专业户来说,投资少,见效快;对于甘蔗种植户来说,可减轻劳动强度,提高劳动生产率,降低甘蔗生产成本,增加收入。

4)从前述分析可见,分段收获目前的主要问题是剥叶机的效率较低。若能将剥叶效率提高1倍,则直接经济效益可提高30%左右,收获季节用工数将减少30%以上。

5)在目前国情下,采用分段式甘蔗收获方式是值得尝试的。但是需要政府有关部门、企业、蔗农等各方联动,共同努力,方见成效。

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甘蔗收获机 篇7

我国是产糖大国,甘蔗作为制糖工业的主要原料,在我国南方省份均有大面积种植。然而,我国的甘蔗收获仍沿用传统的手工作业方式,劳动强度大、生产率低。目前,国外的产糖国,如美国、澳大利亚等主要发展大型甘蔗收获机械,但是我国南方甘蔗大多种植在丘陵、坡地,大型甘蔗收获机不适合在我国的甘蔗地进行作业。因此,小型甘蔗联合收获机的研制具有极其重要的意义。剥叶机构是甘蔗联合收割机的关键部件,而其中剥叶元件的使用寿命、剥叶效率又是剥叶机构设计的重点。

ADAMS软件作为世界范围内广泛使用的机械系统仿真分析(MSS)软件,使设计人员能够在物理样机建造前,建立机械系统“模拟样机”,预估出其工作性能。运用该虚拟样机技术开发小型甘蔗收割机具有无法比拟的优点。

1 分析方法

对机械结构或结构动态性能的研究主要有3种基本方法,即理论建模及分析方法、试验建模及分析方法和两者相结合的方法。所谓理论建模及分析方法是基于结构动力学原理,根据结构的设计方案、图样、先验知识和资料等建立起模拟机械结构动力特性的动力学模型,而无需依赖于已有的机械设备。通过对该动力学模型的分析计算,即可获得该机械结构各种模拟的动态特性。本文即采用理论建模及分析方法对小型甘蔗收获机剥叶元件不同的螺旋装夹方式对剥叶性能的影响进行了研究。

2 构建不同螺旋角的剥叶元件装夹模型

在三维建模软件Pro/E中,创建不同螺旋角装夹剥叶元件的剥叶机构各部件的模型,在其装配模式下进行装配。以下是一些具有代表性的几个螺旋角装夹的三维数字模,如图1~图4所示。

3 虚拟仿真分析

为了更好地模拟现实状态,剥叶元件和甘蔗的Pro/E模型先导入到ANSYS软件中柔性化;然后,再通过接口软件MECH/Pro,把装配好的剥叶机构的模型导入到ADAMS中。当用ADAMS进行虚拟仿真时,求两个物体之间的作用力,就需要在它们之间添加接触约束,而添加接触约束时,需要确定一系列参数,如图5所示。一般来说,材料间的接触刚度系数K和阻尼系数C都不是常数,随着接触深度的变化,K和C均不同,而且这些参数很难应用实验的方法测得。在进行仿真确定参数时,所采用的方法是:根据前期做的实验或经验数据,先设定一定的条件,然后仿真,看输出的接触力值是否与前期的实验数据一致,如果不一致,再修改有关接触参数,不断地反复修正这些数值直到一致为止。然后,以这些参数对其它方案进行仿真分析。

仿真时甘蔗向前移动(即喂入速度)线速度取1470mm/s,上、下剥叶滚筒的转速大小相等,方向相反。剥叶滚筒的转速大小分别取:200r/min,800r/min,1000r/min,1200r/min,几种不同转速来进行。剥叶元件与甘蔗发生接触,如图6~图7所示,产生了变形。接触力可分解为3个方向的分力:Fx,Fy,Fz,如图8所示。

图9是0°螺旋角装夹各接触分力平均值随转速变化的趋势图。

从图9中可以看出,对于0°螺旋角装夹方式,甘蔗与剥叶元件的作用力及其3个分力大小均随剥叶滚筒转速的增加而增大。其中,沿甘蔗周向分力Fx、前进方向分力Fz增加的比较慢,其曲线很平直;垂直分力Fy增加的比较快,而且整个接触合力主要受垂直分力Fy的影响,因为Fy曲线与合力曲线重合了,转速对Fy影响比较大。

其它螺旋角装夹各接触力平均值随转速变化趋势图如图10~图11所示。

从30°螺旋角装夹各接触力均值变化趋势图中可以得出:甘蔗输送方向的分力Fz受转速影响很小,曲线很平直;沿甘蔗周向的分力Fx受转速的影响和0°螺旋角相比有所增加;转速依然对垂直分力Fy的影响最大,接触合力的走势几乎与Fy一致,Fy是起决定作用的主要分力。

从65°螺旋角装夹各接触力均值变化趋势图可以看出:当装夹螺旋角为65°时,沿甘蔗输送方向的分力Fz受转速影响依然很小,曲线平直;沿滚筒轴向(即甘蔗周向或切向)的分力Fx则受转速的影响发生了较大的变化,影响比较突出,转速对其影响要比0°和30°螺旋角装夹时显著的多;垂直分力Fy依然是居主导地位的分力,几乎与接触合力同步变化,随转速增加很快上升,而且上升的幅度很大。

从75°螺旋角装夹各接触力均值变化趋势图可以看出:转速对Fx,Fz的影响依然很小,二者变化曲线很平直,转速对二者的影响均不是很明显;转速对垂直分力Fy的影响依然非常显著,随转速增加Fy很快上升。

从80°螺旋角装夹各接触力均值变化趋势图可以看出:垂直分力Fy依然是3个分力中最大和最主要的分力,随转速的增加而快速地上升;周向分力Fx次之,上升的比较平缓;输送方向的分力Fz变化很小。

前面比较了柔性甘蔗与柔性剥叶元件之间的接触力随不同转速的变化趋势,下面是比较各接触力随不同螺旋角装夹的变化趋势。通过进一步的数据整理,得到了螺旋角对甘蔗和剥叶元件之间作用力(平均值)的影响数据,如表1~表4所示。

将表1~表4绘成曲线图,如图12所示。

从图12中的4幅曲线图得知:在不同转速下,螺旋角对甘蔗与剥叶元件之间的作用力的影响基本一致。剥叶元件装夹螺旋角从0°~85°,随着螺旋角的增大,垂直方向的分力Fy增加的最快,其数值也是最大的,接触合力几乎与其一致变化,在3个分力中变化幅度也是最大的一个;周向分力Fx的曲线波动幅度次之,随螺旋角的增加基本上是呈上升趋势。而输送方向的分力Fz的曲线一直比较平滑,没有多大变化,但其数值在一直增大。

4 结论

对上述的模型进行了虚拟仿真分析,测出了柔性甘蔗与柔性剥叶元件之间的接触力,运用这些接触力来模拟二者之间在剥叶过程中的作用力,并对这些力进行了数据提取和整理,以表格和曲线图的形式来说明转速和螺旋角对接触力的影响。

1)总体上,各接触合力随剥叶转速和螺旋角的增加呈上升趋势,但接触力的3个分力增长幅度并不一样。

2)垂直方向的分力Fy增长最快,而且幅度很大,决定着接触合力的走势,是剥叶的主要分力。

3)甘蔗切向或周向(即滚筒轴向)的分力Fx随螺旋角的增大而上升,但其变化幅度没有Fy那么大。然而值得注意的是:这个分力的值不小,而且这个分力有助于把包络着蔗茎的蔗叶从侧面呈块状剥离蔗茎,对降低含杂率非常有利。

4)沿着甘蔗输送方向的分力Fz无论是随剥叶转速还是装夹螺旋角的增加,其变化并不明显,其数值只在10N之内变化,变化曲线一直比较平直,但其绝对数值是呈增长趋势的。所以在实际剥叶时必须要有甘蔗喂入和输送装置来输送甘蔗。否则,甘蔗就不能很好地向前运动,形成阻塞,使得剥叶元件重复打击甘蔗,造成甘蔗伤皮率的上升和甘蔗折断现象的出现。

摘要：小型甘蔗收获机在剥叶过程中普遍存在伤皮率较高的缺陷。为了改善这个缺陷,通过ADAMS的仿真分析小型甘蔗收获机剥叶元件不同的螺旋角装夹方式对剥叶性能的影响,探索在保持或降低含杂率的前提下,能够降低伤皮率的装夹方式,为甘蔗收获机的研制提供参考依据。

关键词：农业工程,甘蔗收获机,分析,ADAMS仿真分析,剥叶元件,螺旋角装夹

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