【摘要】：小麥?zhǔn)俏覈饕募Z食作物之一，，是世界重要谷物資源之一，2010年我國小麥再次豐收，總產(chǎn)量達(dá)11510萬噸，連續(xù)第五年產(chǎn)量突破億噸，目前收獲小麥的收割機(jī)主要是稻麥型收割機(jī)，且機(jī)收率低下約為80%，足時(shí)高效的收獲小麥?zhǔn)侵萍s小麥高產(chǎn)的因素之一；我國作物秸稈品種多、產(chǎn)量大、分布廣，秸稈資源對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展有著重要的意義，2010年我國秸稈資源在8.4億噸以上，可被回收的秸稈資源大約為7億噸，而秸稈的利用率約為70%，其綜合利用仍然低下，提高秸稈的利用率已迫在眉睫。 小麥秸稈的切割過程與秸稈的自身物理學(xué)特性，含水率，切割速度，刀片形式等有緊密關(guān)系，切割過程直接影響切割質(zhì)量與切割機(jī)械的能耗，切割方式不當(dāng)常會(huì)造成刀具加速磨損，因此研究小麥秸稈的切割性能為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)提供理論參考，有利于確定農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作狀況，縮短研發(fā)周期和減少研發(fā)成本。 本文研制了可在實(shí)驗(yàn)室模擬切割小麥秸稈的往復(fù)式切割試驗(yàn)臺(tái)，并分析切割速度、刀片間隙、刀片與小麥秸稈相對(duì)角度等對(duì)切割性能的影響，進(jìn)而得出影響因素的主次，得到切割過程中的最優(yōu)組合，為小麥秸稈切割技術(shù)和秸稈資源利用的研發(fā)提供理論支持。 設(shè)計(jì)的往復(fù)式切割試驗(yàn)臺(tái)主要包括切割器、電機(jī)、拉壓力傳感器、控制系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換模塊，顯示系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)等。其中切割器主要包括曲柄連桿機(jī)構(gòu)、滑塊、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、動(dòng)刀片和定刀片等；控制系統(tǒng)包括STM32單片機(jī)、數(shù)據(jù)采集和程序?yàn)V波等，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集拉/壓力傳感器輸出信號(hào)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理存入SD卡中。該切割試驗(yàn)臺(tái)的切割速度在0~2.2m/s內(nèi)可調(diào)，刀片間隙在0.8~3mm內(nèi)可調(diào)，能在0~30°內(nèi)任意調(diào)節(jié)刀具與小麥秸稈的相對(duì)角度，該切割試驗(yàn)臺(tái)可測(cè)量小麥秸稈在切割過程中的切割力大小。 對(duì)小麥秸稈進(jìn)行切割試驗(yàn)，正交結(jié)果分析得出影響因素依次為切割速度、切割位置、刀片與秸稈相對(duì)角度、刀片間隙；切割力峰值隨著切割速度的增加而減小，其較優(yōu)組合為切割速度在1.2~1.4m/s之間、刀片間隙為1mm、刀片與秸稈相對(duì)角度為15~25°。
【圖文】：

是整個(gè)小麥植株的軀干，由于其生長機(jī)理和生物特性的顯區(qū)別于玉米莖稈和棉花秸稈等粗壯莖稈，其秸稈直徑、易產(chǎn)生倒伏。參照實(shí)際切割狀況，確定小麥秸稈切割切割試驗(yàn)臺(tái)的工作參數(shù)進(jìn)行定性定量的研究，確定小學(xué)狀態(tài)，以期提高小麥?zhǔn)斋@的效率，降低切割器的磨損和方法國內(nèi)外研究現(xiàn)狀制定切割試驗(yàn)臺(tái)，要求結(jié)構(gòu)簡單，易部件通用化程度高。試驗(yàn)臺(tái)能夠在實(shí)驗(yàn)室模擬田間小麥的收割狀況，滿足臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖如圖 2-1 所示。

割器 2.機(jī)架 3. 拉壓力傳感器 4.切割器交流減速電機(jī) 5.機(jī)組前進(jìn)電機(jī) 6.齒輪齒條圖 2-2 切割試驗(yàn)臺(tái)三維模型和實(shí)物圖Fig 2-2 Cutting test bench physical map and three-dimensional model械部分設(shè)計(jì)式切割臺(tái)機(jī)械部分主要包括：切割器、機(jī)架、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、交流減感器等組成。割器設(shè)計(jì)器是試驗(yàn)臺(tái)重要的組成部分，其目的是將小麥秸稈切斷，主要臺(tái)推進(jìn)部分，本切割試驗(yàn)臺(tái)切割器采用往復(fù)式切割器，其動(dòng)刀連桿，往復(fù)式切割器的切割性能好，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，在熟，適用于小麥、水稻、牧草等秸稈矮、細(xì)、硬度低的農(nóng)作物刀片可使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，減輕整機(jī)質(zhì)量，能滿足試驗(yàn)要求，根要求，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，試驗(yàn)臺(tái)割刀可更換標(biāo)準(zhǔn)割刀；割臺(tái)推進(jìn)
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：S225

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 馬永昌;李慶東;張建軍;;麥秸稈受切特性的試驗(yàn)研究[J];中國農(nóng)機(jī)化;2006年04期

2 廖慶喜;舒彩霞;田波平;黃海東;王靜;廖宜濤;吳福通;;基于高速攝像技術(shù)的蘆竹切割過程的研究[J];華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

3 張紅霞,劉師多,師清翔,倪長安;玉米秸稈粉碎刀具和刀速對(duì)粉碎功耗和質(zhì)量的影響[J];河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年02期

4 涂建平,徐雪紅,夏忠義;秸稈還田機(jī)刀片及刀片優(yōu)化排列的研究[J];農(nóng)機(jī)化研究;2003年02期

5 熊永森;王金雙;徐中偉;;小型往復(fù)式果園割草機(jī)設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2007年06期

6 陳霓;田曉軍;;雙動(dòng)刀往復(fù)式切割器驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2007年06期

7 唐忠;李耀明;徐立章;趙湛;宋淑君;;單莖稈切割試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2009年12期

8 刁培松;袁彩云;張道林;路魯;李盼;;基于ANSYS/LS-DYNA的轉(zhuǎn)子銑刀莖稈切割試驗(yàn)[J];農(nóng)機(jī)化研究;2011年12期

9 孟海波,韓魯佳;秸稈物料的特性及其加工利用研究現(xiàn)狀與應(yīng)用前景[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2003年06期

10 王建政;;4GL-1.80型多功能小雜糧收割機(jī)的研制[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 畢于運(yùn);秸稈資源評(píng)價(jià)與利用研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2010年

本文編號(hào)：2644378