自动反拉式换位夹持苎麻剥麻机设计与参数优化

作     者：蒲应俊 柳艺 杨明金 杨仕 沈成 吕江南 杨玲 PU Yingjun;LIU Yi;YANG Mingjin;YANG Shi;SHEN Cheng;LYU Jiangnan;YANG Ling

作者机构：西南大学工程技术学院重庆400715 农业农村部南京农业机械化研究所南京210014 中国农业科学院麻类研究所长沙410205 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52205284,51905283) 国家现代农业麻类产业技术体系资助项目(CARS-16-E21) 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2023年第39卷第9期

页      码：44-54页

摘      要：针对目前普遍使用且依靠人力喂入及反拉的苎麻剥麻机劳动强度大、安全性差、剥麻质量不稳定等问题,该研究以“川苎11号”苎麻为研究对象,设计了一种自动反拉式换位夹持苎麻剥麻机。首先对苎麻茎秆物理尺寸和力学性能参数进行测量,确定采用双夹持机构与同步带夹持输送、电机驱动夹持机构翻转换位、双滚筒反向剥麻的技术方案。进而对剥麻装置、夹持机构等主要部件进行结构设计和理论分析,确定苎麻剥麻机结构和剥麻滚筒转速、反拉速度、喂入角度等工作参数。然后分析苎麻茎秆剥打过程并建立仿真模型,运用ANSYS/LS-DYNA模块对剥麻过程进行单因素仿真试验,分析了木质部去除量、韧皮部损失量等,仿真结果表明,剥麻滚筒转速、反拉速度、喂入角度分别在350~650 r/min、0.2~0.4 m/s、5°~15°范围内时的剥麻效果较好。根据Box-Behnken试验设计方法,开展三因素三水平正交试验,通过方差分析和响应面分析,得出反拉式换位夹持苎麻剥麻机的最优工作参数为:剥麻滚筒转速451.047 r/min,反拉速度0.319 m/s,喂入角度10.728°;样机试验表明最优工作参数下的平均鲜茎出麻率为5.03%,平均原麻含杂率为1.14%,满足苎麻剥麻机技术标准。该换位夹持装置能够实现苎麻夹持喂入与自动反拉,简化剥麻机结构,提高剥麻机作业性能和剥麻质量,研究结果可为轻简型苎麻自动剥麻机的研发提供技术参考。

主 题 词：农业机械 设计 苎麻 自动剥麻机 换位夹持装置 正交试验 

学科分类：0828[工学-建筑类] 08[工学] 0903[农学-动物生产类] 0805[工学-能源动力学] 0901[农学-植物生产类] 0802[工学-机械学] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11975/j.issn.1002-6819.202302126

馆 藏 号：203122505...