乘坐式果园割草机割刀使用性能研究

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1、2015年8月农机化研究第8期乘坐式果园割草机割刀使用性能研究王鹏飞，刘俊峰，程小龙，李建平(河北农业大学机电工程学院，河北保定071001)摘要:针对果园作业环境复杂、果园割草作业工作量大的问题，为了提高乘坐式果园割草机割刀的使用性能，结合实际生产和表面工程技术，对割草机割刀的几何参数以及耐摩擦、磨损性能进行了试验研究。通过试验，获得了割刀合理的几何参数和提高割刀耐摩擦磨损性能的方法，进而提高了乘坐式果园割草机割刀的使用性能。关键词:果园;割草机;割刀;使用性能;乘坐式+中图分类号:S225．

2、29文献标识码:A文章编号:1003－188X(2015)08－0181－03DOI:10.13427/j.cnki.njyi.2015.08.0411．1整机结构0引言乘坐式果园割草机主要由发动机、机架、割盘、行果园种植业已经成为各地经济发展的支柱产业，走装置及操纵装置等组成，是一种可以人工操纵的小［1］成为促进农村发展和提高农民收入的重要途径。型工程机械，从总体性质上来说，也属于车辆的范畴［4］果园果树的良好生长需要适宜的环境，“三优”果园栽之内。其结构如图1所示。培技术要求果园进行“生草制

3、”管理。果园生草能改良土壤理化性质，调节果园生态环境，影响果树植株［2］生长发育，且多年生草能提高果实产量和品质;但果园杂草过多过大会造成果树营养物质与水分的流失，影响了果树生长和果品质量。因此，果园的割草作业成为新型果园管理中的重要作业环节之一。目前，我国果园管理作业机械化程度低，作业主要是人工来完成，不仅工作量大、效率低，还可能耽误农时，［3］最终导致果树产量及果品质量下降。因此，乘坐式果园割草机的应用对于促进果树园林业现代化发展具有重要意义。但是，由于作业环境的复杂多样，割1．发动机2．方

4、向盘3．割盘升降手动操纵杆4．座椅草机割刀的使用性能有待进一步提高。!影响割刀使5．蓄电池6．机架7．行走驱动轮8．割盘9．转向轮用性能的因素主要有两个方面:一是割刀的几何参图1乘坐式果园割草机简图Fig．1Ｒidingmowerstructurediagram数;二是割刀表面的耐磨损性能。1．2刀盘结构为此，通过选择割刀不同的几何参数并结合表面刀盘是割盘的主要工作部件，主要由割刀、连接块工程技术，对割刀工作性能进行了试验分析，以提高及固定轴组成，如图2所示。割刀使用性能，进而提高割草机整机工作

5、性能。1基本结构收稿日期:2014－08－24基金项目:国家苹果产业技术体系项目(CAＲS－28);国家公益性行业(农业)科研专项(201203016)1．连接块2．固定轴3．割刀作者简介:王鹏飞(1986－)，男，河北保定人，助教，(E－mail)图2刀盘结构简图wangpengfeia@126．com。Fig．2Mowercutterstructurediagram通讯作者:刘俊峰(1956－)，男，河北保定人，教授，(E－mail)liujf刀盘简化的几何模型如图3所示。@hebau．ed

6、u．cn。·181·2015年8月农机化研究第8期割刀，厚度分别为2、3、4、5、6、7、8mm。对这7个割刀2割刀的几何参数试验研究分别进行试验，结果如表2所示。2．1几何参数表1刀片刃角的试验结果影响割刀使用性能的几何参数主要包括刃角i和Table1Testresultsofthebladeedgeangle厚度h，如图4所示。刃角i过小，切削刃太薄，机械测试的角度切断率割后刀片刃部情况强度差，容易磨钝与残缺;刃角i过大，切削刃太钝，不/(°)/%易切断杂草，切割后的杂草参差不齐，切割效果不

7、好。10磨钝且有残缺100若厚度h过小，旋转切割过程中割刀刃部的振幅比较15磨钝且有残缺100大，在高速旋转的情况下当遇到杂草的茎部比较粗20磨钝无残缺100时，容易崩刀，从而影响刀具的正常使用，进而影响到整机的工作性能;若厚度h过大，则割刀在旋转切割25没有损伤100过程中惯性大，且经济成本相对增加。因此，为了提30没有损伤88高割刀的使用性能，必须对刃i和厚度h进行试验优化。35没有损伤7540没有损伤60表2刀片厚度的试验结果Table2Testresultsofthebladethick

8、ness测试的厚度/mm是否有崩刀是否平稳2有崩刀现象不平稳3有崩刀现象不平稳4有崩刀现象不平稳5无崩刀现象平稳6无崩刀现象平稳7无崩刀现象平稳图3刀盘结构简化的几何模型Fig．3Cutterheadstructuresimplifiedgeometricmodel8无崩刀现象平稳2．4试验结果分析从刃角i中的试验结果中可以得出:当刃角i的角度增大时，割后刀片的刃部情况逐渐变好，而切断率随着刃角i的增加而逐渐变差。从表1可以得出:图4刃角i、厚度h示意图当刃角i为25°时，割后刀片的刃部情况及切