沙生灌木平茬机割刀参数的优化研究

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1、20l0年7月农机化研究第7期沙生灌木平茬机割刀参数的优化研究李丹婷，张志毅(1．哈尔滨商业大学轻工学院，哈尔滨I50028；2．内蒙古农业大学机电学院，呼和浩特01O018)摘要：针对沙生灌木在收割过程中出现的问题，用滑切角为53。的割刀进行室外切割对比试验，统计分析试验结果并建立回归方程。通过分析、优化圆盘曲线形割刀的参数，设计了一款圆盘割刀，经试验表明切割效果显著，可为相关装备设计提供借鉴。关键词：沙生灌木；平茬机；滑切角中图分类号：S776．27文献标识码：A文章编号：1003—188X(2010)07—0173—04面积比可以明显地反映切割质量的好坏。在室外试0引言验时，以

2、毛茬面积比作为试验指标进行分析。切割是平茬、收获的关键环节。在沙生灌木平茬1．2．1因素水平编码过程中，其切割断面质量的好坏，直接影响切割的工由于因素数m=2，如果取零水平试验次数m。：作效率和沙生灌木的生长繁殖。因此，研究割刀的设2，根据星号臂长的计算公式为计理论、优化割刀的参数，为沙生灌木平茬机的研制提供理论依据，具有重要的理论意义和实用价值。：本文首先阐述了室外试验，运用二次回归正交试√，／一—,／—(m—e+—2—m+—mo—)m—c一-mc：1．078(1)J验设计的方法，进行试验，找出了切割因素与平茬断面毛茬面积比之间的关系并建立回归方程，得出了设机器前进速度()的变化范

3、围为0．08～0．22m／计割刀的最佳工作转速和前进速度。并以此为依据，S，割刀工作线速度(：)的变化范围为60～75m／s。以对圆盘曲线形割刀的参数进行了优化设计，试验验证和。分别表示因素的上下水平，它们的算术平均了用等滑切角刃口曲线方程设计割刀的可行性。值就是因素的零水平，以表示。其因素水平编码表如表1所示。1室外试验分析与数据处理表1因素水平编码表m／s1．1室外试验条件室外试验在呼和浩特市和林格尔县，时间是2008年1月初，使用DG一2型割灌机进行平茬试验。此时土地上冻，柠条进入休眠期，枝条柔软，纤维等有关成分充足，是平茬的最佳时间¨J。柠条的地丛径为0．5～1m，直径为0．

4、01—0．02m，株高平均为1．5～2m，株距为1．5m，垄问距为1．5～2m。1．2试验设计柠条的根部枝条错综复杂，倾斜方向不同，平茬1．2．2正交组合设计断面与横截面的夹角变化很大。用滑切角为53。的圆由于因素数m=2，参考正交表的选用，可以选用盘曲线形刃口割刀进行室外试验。室内试验的分析正交表L(2)进行交换，而水平试验次数m=2=4。结果表明，各因素对毛茬高度的影响不很显著，在室试验方案如表2所示。外试验时不作为重点分析内容。在3个指标中，毛茬根据二元二次回归正交组合设计的要求，用公式1n2收稿日期：2009—12—07=一1∑2将二次项和2分别进行中心化，l=l作者简介：李

5、丹婷(1982～)，女，哈尔滨人，助教，(E—mail)ldting@yahoo．corn．cn。得到z和z，二次项中心化结果，如表3所示。2010年7月农机化研究第7期l23456789Kl111l0．3680．3683．94l一l一l1l0．3680．3686．17—l1一1l10．3680．36810．42一1—1l110．3680．36825．oo1．078001．16200．530—0．6324．25—1．078OO1．162O0．530—0．63222．221．078001．162—0．6320．5302．58—1．0780O1．162—0．6320．53016．670O

6、O0—0．632—0．6329．040OO0—0．632—0．6329．64表4方差分析表吮=一=3差异源ssd厂MSF显著性=29．03

7、验指标Y可以达到最小值，Y=6．4％。通SSolmo一．(mo。。·18过回归正交试验设计，可直观看出各个试验因素对试验指标的影响程度和内在函数关系式，并对割刀参数其自由度为的选择提供了科学依据和理论基础。dYe1：m0—1=12割刀的参数优化失拟平方和为SS￡F=SS一SSl=15．6762．1功率分析其自由度为功率消耗随切割线速度、机器前进速度以及作物·l74·2010年7月农机化研究第7期条件等因素而变化。切割速度过低会产生撕裂作用如果将B点移至D点