摘要：为持续优化立式香蕉秸秆粉碎还田机的秸秆粉碎效果,对还田机粉碎装置关键部件进行优化设计。利用Fluent软件对优化后的结构仿真模拟,得到3种不同粉碎刀轴转速下粉碎室内截面压力云图和速度云图。以机具前进速度、刀轴转速和刀片折弯角为自变量,以秸秆粉碎合格率为应变量进行三因素三水平的田间试验,通过Design-Expert软件对试验结果进行数据分析,建立秸秆粉碎合格率的回归数学模型并进行方差分析,结果表明,最优参数组合机具前进速度为1.39 m/s,刀轴转速为1500 r/min,刀片折弯角为139.28°,此时秸秆粉碎合格率为98.50%。通过验证试验,得到秸秆粉碎合格率为96.89%,与软件优化结果误差为1.61%。

摘要：针对现有香蕉秸秆粉碎还田机存在的秸秆纤维缠绕、秸秆粉碎不彻底等问题,对卧式香蕉秸秆粉碎还田机的关键部件进行优化。设计了机具的整体结构,通过降低刀辊高度提高机具稳定性,在一定程度上避免香蕉秸秆纤维缠绕。合理设计传动路线,加入同步装置,避免两侧传动不同步对机具造成损伤,以齿轮传动替代皮带传动减少动力损失。对粉碎装置中的刀辊和粉碎刀具进行设计研究。通过受力分析、强度校核等方式确定刀型、弯折角、刀片厚度、安装倾角等结构参数。粉碎刀具采用对称交错的排列方式排列,减少刀轴作业时产生的振动影响,且切断速度低,使得机具功耗降低。通过田间试验,分别对机具前进速度、粉碎刀辊转速进行单因素试验,得出合理参数组合,即机具前进速度为0.7m/s、粉碎刀辊转速为1200r/min时,香蕉秸秆粉碎合格率为95.94%,工作效率为0.414hm^(2)/h,满足还田要求。

摘要：为解决海南省香蕉秸秆粉碎机具在作业过程中的缠绕和粉碎效果差的问题,设计一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机。阐述整机的工作原理,对喂入装置、粉碎装置进行理论研究并确定装置作业参数,完成结构设计。运用ANSYS软件对粉碎刀片进行静力学分析,结果表明:粉碎刀片在正常工作下的最大等效应力为260.91 MPa,最大形变为0.15988 mm,低于刀具材料的最大屈服强度,可以保证机器的合理性与适用性。对粉碎过程进行动力学仿真模拟试验,选取刀端线速度和切割角度为试验因素,以秸秆所受最大应力和能量损耗为评价指标,进行二因素三水平试验。结果表明:最优参数组合为刀片刀端线速度30 m/s,切割角度15°,此时秸秆所受最大应力为12.8852 MPa,能量损耗为3.50 J。研究结果可为机具进一步优化设计提供理论参考,为香蕉秸秆粉碎还田智能化的发展提供技术参考。

摘要：针对目前香蕉秸秆粉碎效果不佳、能耗高、粉碎后秸秆腐化速度慢及腐熟程度低等问题,设计一款具有腐熟剂喷施装置的香蕉秸秆粉碎还田机。设计了直式异形甩刀,刀辊的排列方式为对称单螺旋排列,粉碎刀轴转速范围为1500~1860 r·min^(-1),喷施装置选用容积为180 L的药箱和喷射角为90°的扇形喷头,单喷头流量为0.8 L·min^(-1),4个喷头分别间隔370 mm固定于药杆。以机器前进速度和刀辊转速为自变量,以秸秆粉碎合格率和抛撒不均匀度为应变量进行二因素三水平的田间试验和进行对比试验。试验结果表明,机器前进速度为1.4 m·s^(-1),刀辊转速为1860 r·min^(-1),此时香蕉秸秆粉碎合格率为93.08%,抛撒不均匀度为12.11%。实现了香蕉秸秆粉碎与腐熟的联合作业,相较于前代机具,不仅提升了秸秆的粉碎效果,还促进了秸秆有机质的分解,为后续香蕉秸秆腐熟还田机的研究提供技术参考。

摘要：针对现有机具作业时存在的秸秆粉碎还田效果差、秸秆抛洒不均匀等问题,设计一种异向双轴香蕉秸秆粉碎还田机,该机具主要由粉碎装置、传动装置、三点悬挂装置组成。以机具前进速度、粉碎刀轴转速和刀片厚度为试验因素,以香蕉秸秆粉碎合格率和抛撒不均匀度作为评价指标,开展三因素三水平田间试验,分析各个试验因素对评价指标的影响。方差分析结果表明,对香蕉秸秆粉碎合格率来说,机具前进速度和粉碎刀轴转速影响极显著,刀片厚度影响显著;对抛撒不均匀度来说,粉碎刀轴转速影响显著。确定了最优工作参数组合为机具前进速度1.4m·s^(-1)、粉碎刀轴转速1600r·min^(-1)、刀片厚度10mm,在此参数下的香蕉秸秆粉碎合格率为96.76%,抛撒不均匀度为8.96%,满足香蕉秸秆粉碎还田要求,达到了预期设计目标要求,为后续的机具升级换代提供了技术支持。