棉花秸秆双支撑切割性能试验.PDFVIP

第 31 卷 第 16 期 农 业 工 程 学 报 Vol.31 No.16 2015 年 8 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Aug. 2015 37 棉花秸秆双支撑切割性能试验 宋占华，宋华鲁，耿爱军，李玉道，闫银发，李法德※ （1. 山东农业大学机械与电子工程学院，泰安 271018 ； 2. 山东省园艺机械与装备重点实验室，泰安 271018 ） 摘 要：针对现有往复式切割器切割收获棉花秸秆过程中存在切割质量差与切割刀片易损坏等问题，该文利用自制的棉 花秸秆切割试验台和高速摄影系统，以棉秆单位直径最大切割力和单位面积切割功为目标值，对平均切割速度、切割倾 角和切割速比等影响因素进行了棉秆往复式双支撑切割条件下的单因素试验、中心组合试验和验证试验。利用响应面法 对中心组合试验数据进行了处理，建立了目标值与各影响因素之间的回归模型，优化了往复式双支撑切割器切割棉花秸 秆时的工作参数。试验结果表明，平均切割速度和切割倾角对棉花秸秆单位直径最大切割力和单位面积切割功的影响显 著（P0.01 ），切割速比影响不显著（P0.05 ），但切割速比对棉秆切割截面的质量具有重要影响；当切割速比为 1.25 和 1.5 时棉秆一次切断率为 85%，比切割速比为 1、1.75 和 2 时高出 10%～15%，割茬高度比切割速比为 1、1.75 和 2 时低 10～30 mm；利用往复式双支撑切割器切割棉花秸秆时的工作参数的最佳组合是：平均切割速度为0.9 m/s、切割倾角为 12.7°、切割速比在 1.25～1.5 之间，该条件下的棉秆切割性能目标值的平均实测值与预测值的误差均小于 7%，表明棉花 秸秆往复式双支撑切割器工作参数的优化结果可靠。该研究为高效、低耗的棉花秸秆切割收获机械装备及其切割器的研 制和使用提供参考。 关键词：机械化；农作物；优化；棉花秸秆；切割性能；响应面法；切割器 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.16.006 中图分类号：S225. 91+ 2 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2015)-16-0037-09 宋占华，宋华鲁，耿爱军，李玉道，闫银发，李法德. 棉花秸秆双支撑切割性能试验[J]. 农业工程学报，2015，31(16)： 37－45. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.16.006 Song Zhanhua, Song Hualu, Geng Aijun, Li Yudao, Yan Yinfa, Li Fade. Experiment on cutting characteristics of cotton stalk with double supports[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2015, 31(16): 37 －45. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2015.16.006 割器[19-21,23] 、甩刀式切割器[22]和回转式切割器[22-24]上，但 0 引 言 甩刀式切割器和回转式切割器需要的功率较大，且对对 棉花秸秆是一种重要的可再生农业生物质能资源， 行技术要求较高，因此棉花秸秆往复式切割器的研究成 其在工业