螺旋式甘蔗扶起机构的试验研讨.pdfVIP

摘 要 我国是甘蔗种植大国，在我国甘蔗收获机是甘蔗生产机械化中最为薄弱的 环节之一。我国南方甘蔗大多种植在坡地、丘陵地带，受台风、季风影响，甘 蔗倒伏、弯曲较多。国内现有的甘蔗收获机在地势较平坦、甘蔗倒伏较少的情 况下，才能正常作业。根据我国甘蔗生长特性研制适合我国国情的小型整秆式 甘蔗收获机械势在必行。 华南农业大学工程学院对澳大利亚B80-130小型整秆式甘蔗收获机进行了 改进，加装了螺旋式甘蔗扶起机构。通过田间试验发现:在倒伏严重的地方， 没有螺旋式扶起机构时，甘蔗收获机走不到5m就堵塞并推倒前方甘蔗;有螺旋 式扶起机构时，在同样很差的工作条件下，能正常工作50-100m。对螺旋机构 与秆状物体的作用过程以及机理尚未进行深入、系统的理论研究，直接影响到 螺旋机构结构参数以及运动参数的选择。而国内又未见有关螺旋式甘蔗扶起机 构的试验研究报道，国外在学术刊物上未见公开报道。 本研究的目的是通过对螺旋式甘蔗扶起机构的模拟试验、田间试验来观察 甘蔗被扶起的运动过程并验证理论分析。在本研究中进行了如下的试验和研究 工作: (1)设计甘蔗螺旋式扶起机构。 (2)研制出甘蔗扶起模拟试验台。并在试验过程中对模拟试验台及甘蔗夹 持部件进行了改进，使之能有更多的甘蔗状态被模拟。 3)通过试验研究，观察到甘蔗扶起的运动过程，并分析各参数对甘蔗扶 起效果的影响。 (4)通过正交试验，确定甘蔗扶起效果的主要影响因素和影响显著性。结 果表明:在本试验条件下，主要影响因素为搅龙的转速，机车前进速度，扶蔗器 与地面的夹角;搅龙转速对扶起效果影响最为显著，其次是机车牵引速度，再 次是搅龙与地面夹角;验证了p(性能角)与K(K=v./，二，K为机车前进速度 nv，同螺旋辊轴向速度Y:的比值)和Y(Y为螺旋辊与地面的倾角)有关，不同 的0值使螺旋辊具有不同的扶蔗作用情况这个理论。 (5)对研制的小型整秆式甘蔗收获机进行了田间试验，检验扶起机构对倒 伏甘蔗的扶起效果。结果表明:搅龙辊筒直径为l00mm时，扶起效果不理想; 搅龙辊筒直径为150mm时，扶起效果比较理想。 (6)选取搅龙转速、机车牵引速度、搅龙辊筒直径(选取辊筒直径为150mm 和200mm)做单因素试验，分析它们对扶起效果的影响规律。 关键词:甘蔗 扶起机构 模拟试验台 田间试验 螺旋式甘蔗扶起机构的试验研究 1前言 1.1研究背景 甘蔗是制糖的主要原料之一，据统计，蔗糖约占全世界年产粗糖的64%. 糖不仅是人类生活的必需品，而且在食品工业、国防工业、医药工业都有很多 用途。甘蔗可以提炼酒精，作为能源;蔗叶和蔗梢可作饲料、肥料;甘蔗制糖 的副产品，如蔗渣，废糖蜜、蔗髓、滤泥等可制纸、纤维板、糖醛等等。甘蔗 是我国南方重要的经济作物，主要分布在广西、广东、云南、海南及福建等地。 目前广西、广东、云南是我国最主要的甘蔗糖生产省 (区)。到1998年，全国 甘蔗种植面积己达到1276千hm2，总产量7700万t(世界热带农业信息编辑 部，2000). 我国当前甘蔗生产体制是以小农户为主，人力、牲畜是主要的生产手段， 生产经营分散，集约化程度低，生产规模小，生产效率低。全面开发甘蔗生产 机械化技术可以改变传统落后的甘蔗生产方式，实现跨越式的发展:机械化大 生产能够更好地节本增效，抵御灾害，提高劳动生产率和单位面积产量，减轻 蔗农劳动强度，降低耕作成本，增加农民收入:能够有效提高土地产出率，充 分利用土地资源，促进甘蔗生产规模化，产业化经营和大批劳动力转移;加快 传统农业向现代化农业的转变;应对加入WTO，国际糖业将以低价冲击国糖的 挑战。糖料蔗的生产成本约占蔗糖成本的60%-70%，直接影响蔗糖的生产成 本，必须降低 “第一车间”即糖料蔗的生产成本。(张秀隆.2002)通过机械化 技术的广泛应用来带动科技兴蔗，可实现甘蔗高产、高糖、低成本、高效益。 目前，在国外的产糖国，如澳大利亚，美国等，其地域广阔、平坦，主要 发展大型甘蔗收获机械，其机械化程度高，效率高，但机械成本也高。澳大利 亚是世界上甘蔗农业机械化最为先进的国家之一 (BillKerretal.,1993). 该国甘蔗耕、种、管、收等全部采用机械化作业。澳大利亚收割甘蔗全部采用 螺旋式甘蔗扶起机构的试验研究 不