滚筒式棉秆铡切机构的设计与试验

作     者：廖培旺 刘凯凯 陈明江 王振伟 张爱民 LIAO Peiwang;LIU Kaikai;CHEN Mingjiang;WANG Zhenwei;ZHANG Aimin＇

作者机构：滨州市农业机械化科学研究所山东滨州256600 农业部南京农业机械化研究所南京210014 

出 版 物：《中国农业大学学报》 (Journal of China Agricultural University)

年 卷 期：2018年第23卷第9期

页      面：131-138页

核心收录：

学科分类：0828[工学-农业工程] 08[工学] 

基　　金：山东省农机装备研发创新计划项目(2016YF038) 国家自然科学基金项目(51505242) 农业部现代农业装备重点实验室开放课题(201604001) 滨州市科技发展计划项目(2015ZC0106) 

主　　题：棉秆 滚筒式铡切机构 破碎板 铡切刀 

摘      要：设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,减轻铡切刀的磨损,降低铡切作业功耗。根据棉秆特性,确定关键部件的参数,并运用SolidWorks Simulation软件对铡切刀进行静强度校核和对滚筒式铡切机构进行模态分析,研究铡切刀的应力、应变分布和滚筒式铡切机构的固有频率和振型。结果表明:铡切刀最大应力和最大变形均发生在螺栓孔处,分别为234.6×106 N/m2和7.521×10-4 mm,铡切刀材料选用65Mn钢材,可满足性能要求;滚筒式铡切机构的最低阶固有频率为53.675Hz,高于其工作激励频率6.5 Hz,不会形成共振。对该机构的主要性能进行试验,结果表明:当铡切滚筒以185r/min旋转时,棉秆的铡切长度合格率为95.31%,消耗功率约30kW。