推倒喂入式甘蔗收割机中间输送均匀性试验研究

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1、ExperimentalStudy<试验研究推倒喂入式甘蔗收割机中间输送均匀性试验研究※常浩涛，梁宇达，黄峥，黄淼，杨丹彤（华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室，广州510642）摘要对于推倒喂入式甘蔗联合收割机来讲，喂入的甘蔗在这种收割机的中间输送通道内，是否能均匀铺开，对后续的剥叶质量有重要的影响。本文基于华南农业大学新研制的4GZL-132整秆式甘蔗收割机对甘蔗物流均匀铺开进行实验研究。通过试验获得影响甘蔗中间输送均匀铺开的因素的主次关系，依次为：输送辊筒转速A、喂入量B、上下辊筒间隙C，并找出各因素影响甘蔗铺开效果的变化规律。关键词甘蔗联合收割机

2、推倒喂入式中间输送均匀性0前言1甘蔗物流均匀性分析对推倒式甘蔗联合收割机中甘蔗物流的分析研1.1甘蔗物流纵向均匀性分析究，有利于提高甘蔗的通过性能，对后续剥叶装置多根甘蔗在螺旋输送辊筒的作用下向后输送。的剥叶质量和剥叶效率有很大的影响。傅隆正等给为简化受力分析，仅以上下层叠的3根甘蔗为研究出整秆式甘蔗联合收割机物流通道的总体设计方法，对象，并对中间层甘蔗b为进行受力分析。受力分给出了物流通道的主要设计参数，结合机械系统虚析如图1。拟样机，分析软件Admas对整秆式联合收割机甘蔗[1]输送过程进行仿真分析，并进行试验验证；刘庆庭等认为整秆式甘蔗联合收割机将剥叶组件放进甘蔗[2-6]

3、收割机流程内，势必降低收割机的生产率。本文是基于华南农业大学研制的4GZL-132整秆式甘蔗收割机对推倒喂入式甘蔗联合收割机中间输送通道中的甘蔗均匀平铺进行试验研究。甘蔗在中间输送通道内的平铺是指甘蔗经过输送辊筒的作用在通道内均匀铺开。均匀铺开包括了甘蔗输送纵向均匀性图1以甘蔗b为对象的受力分析和横向均匀性。基金项目：公益性行业（农业）科研专项经费项目“甘蔗全程机械化生产技术与装备开发（201003009）”；“十二五”农村领域国家科技计划课题（2011BAD20B05）；国家国际科技合作项目：甘蔗生产全程机械化关键技术装备试验研究（2011DFB70350）；国家甘蔗产业技术体

4、系（CARS-20-4-1）资助。作者简介：常浩涛（1988-），男，华南农业大学硕士研究生，研究方向为农业机械化工程。※通讯作者：杨丹彤（1970-），男，华南农业大学副教授，主要从事农业机械设计与推广。2014年第5期·现代农业装备■37试验研究>ExperimentalStudy甘蔗b受到上层甘蔗的摩擦力fab，上层辊筒的蔗c的作用力、摩擦力和角度如图2所示。压力Fab，甘蔗c的支持力Fcb，以及甘蔗c对b的摩中心力偶矩（r蔗为甘蔗半径）：擦力fcb假设其方向为沿通道向上。以沿通道向下为M=facr蔗-Ff上cr蔗x轴，以垂直于甘蔗向上为y轴。所以，有甘蔗b以上分析表明，层

5、叠输送的甘蔗之间有相互作在x方向上的受力Fx和在y方向上的受力Fy。用的挤压力与摩擦力，最外层的甘蔗没有受到向内原Fx=fab+fcb-Gbsin琢的约束，在多层甘蔗输送时，输送辊筒对甘蔗有侧Fy=Fcb-Fab-Gbcos琢=0向的作用力，使甘蔗在侧向作用力的作用下向两侧其中，又有运动，所以甘蔗在横向逐渐趋于均匀。fab=滋蔗-庶Fab=滋蔗-庶（Fcb-Gbcos琢）2试验设备与材料fab=滋蔗-庶Fcb=滋蔗-庶（Fab+Gbcos琢）式中滋蔗-庶为甘蔗与甘蔗间的摩擦系数；Ga和Gb试验在国家甘蔗产业体系遂溪综合试验站进行。分别为甘蔗a和甘蔗b的质量；琢角度如图1所示。试验

6、样机是推倒喂入式4GZL-132整秆式甘蔗联合因为辊筒与甘蔗之间的摩擦系数远大于甘蔗与收割机。试验用油路安装分流阀用于调节螺旋辊筒甘蔗之间的摩擦系数，甘蔗与甘蔗之间发生相互运的转速。试验设备有：转速测试仪、电子称、摄影动，产生滑动摩擦力，所以中间的甘蔗速度变慢。机等。为了便于进行试验视频的分析，甘蔗经过简当甘蔗层数多的时候由于甘蔗层的受力情况不同，单的去蔗叶处理，甘蔗型号为台糖89-1626。多层的甘蔗会逐渐的趋于纵向物流均匀，这时通过3试验数据处理与指标分析甘蔗剥叶装置的甘蔗流量基本趋于均匀。1.2甘蔗物流横向均匀性分析本试验的主要目的是对螺旋输送辊筒的铺开效分析甘蔗在普通无胶

7、指辊筒作用下通道横向截果进行评定。而对于甘蔗在通道内铺开效果，业内面内的受力分析，如图2。并没有具体的指标，为了真实地评价甘蔗铺开效果的好坏，需要设定一个试验指标。现参考玉米以及大豆等的精量播种统计方法，来推导甘蔗物流在中间输送通道的均匀铺开效果。由于在试验过程中发现甘蔗在喂入时可能会碰到割台、通道壁等，并非是同时经过螺旋输送辊筒，无法直接获得甘蔗的层叠根数。因此，从输送通道正上方观察，经过螺旋输送辊筒后正上方甘蔗投影的根数比之前的甘蔗投影根数增加，说明在经过螺图2多层甘蔗横向截