试析基于运动学仿真的单圆盘甘蔗切割器影响切割性能的机理研究

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1、广西大学硕士学位论文基于运动学仿真的单圆盘甘蔗切割器影响切割性能的机理研究姓名：吕勇申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：杨坚;梁兆新20070601基于运动学仿真的单圆盘甘蔗切割器影响切割性能的机理研究摘要切割是甘蔗收获的关键环节，切割器又是收割机的主要工作部件。切割器切割性能的好坏严重影响着甘蔗收割机的性能及其推广应用。因此，对切割器影响破头率主要因素的影响机理进行深入研究，为甘蔗收割机切割器的设计提供理论依据，具有重要的理论意义和实用价值。在甘蔗切割过程中产生坏切割状态和压破头个数多，相应破头率高。使用可视化仿真技术进行甘蔗切割运动学仿真可以观察到动态的切

2、割过程，因此，论文利用动力学仿真软件ADAMS建立了单圆盘甘蔗切割器连续切割多根甘蔗的运动学仿真模型；利用有限元分析软件ANSYS对切割甘蔗进行有限元分析，制定了单圆盘切割器切割甘蔗的坏切割状态判别标准，且通过物理模拟试验制定了刀盘压破蔗头的判别标准；通过单因素室内物理模拟试验与运动学仿真试验的试验结果对比验证了单圆盘甘蔗切割器连续切割多根甘蔗的运动学仿真模型、坏切割状态判别标准和压破头判别标准的正确性；通过进行切割器连续切割多根甘蔗的运动学仿真，定量研究了影响切割状态和压破蔗头的各因素(振动因素(振幅和频率)、速度比(刀尖旋转线速度／前进速度)、刀片数目和刀盘倾角等)及

3、交互作用对破头率的影响机理，结果表明，地面不平度引起刀盘振动大时，大速比、小刀盘倾角、多刀片数目有利于降低破头率；刀盘振动小时，小速比、大刀盘倾角、少刀片数目有利于降低破头率。关键词：甘蔗切割器坏切割状态仿真机理SIMULANTKlNEMATICSANALYSISONMECHANISMSTUDYOFTHEAFFECTINGFACTORSOFCUTTlNGCAPABILITYOFSlNGLEBASECUTTEROFSUGARCANEHARVESTER’ABSTRACTCuttingisthepivotalprocessinsugarcaneharvestingprocedu

4、reandthecutteristhemainworkingparts．Thecutter’Scuttingperformancehasabadlyeffectonsugarcaneharvester’Sworkingperformanceanditspopularizedapplication．SoitisessentialforUStodoanin—depthstudyoncuttingmechanismofaffectingfactorswhicharerelatedtotherateofbrokenbiennialrootofthesinglebasecutter

5、．Thesestudieswhichhaveimportanttheoreticalsignificancesandpracticalvalueswillsupplysometheoreticalbasisoncutterstructuraldesignofsugarcaneharvester．Ifthenumberofsugarcaneinbadcuttingstateandbrokenbybasecutter’Spressingismore，therateofbrokenbiennialrootishigherincontinuouslycuttingsugarcan

6、eprocess．So，inthisdissertation，usethedynamicanalysissoftwareADAMStofoundkinematicalsimulantmodelofcuttingsugarcanecontinuously．UsedthecurrencyfinitycellanalysissoftwareANSYS，analyzecuttingsugarcanebyfinitycellmeanstoflamedistinguishstandardofsinglebasecutteronthebadcuttingstate．Throughphy

7、sicalsimulationexperiment，Lamedistinguishstandardofbrokenrootbybasecutter’Spressing．ContrastingresultofsinglefactorsindoorphysicalsimulationexperimentandkinematicalIIstimulantexperimenttoproveexactnessofkinematicalsimulantmodelofcuttingsugarcanecontinuously,distingu