摘要：针对东北稻区秸秆还田作业中存在的粉碎效果差、秸秆腐解速率慢的问题,提出了适合该区域秸秆翻埋还田秸秆粉碎状态,为5~10 cm撕裂状态。结合预达到粉碎后秸秆形态及现有机具使用情况,设计了具有激荡滑切和撕裂两个阶段并与联合收获机装配的秸秆粉碎装置,通过理论分析对粉碎过程关键参数进行了设计。单因素试验表明:秸秆含水率从69.77%减少到29.34%时,秸秆因受干物质含量和弯曲强度改变影响,秸秆粉碎长度合格率和破碎率分别下降6.44、9.55个百分点,抛撒幅宽有先增加后减少趋势;秸秆粉碎长度合格率和破碎率随收获速度增加有较大幅度降低,抛撒幅宽减少0.22 m;粉碎刀轴转速从2100 r/min提高至2850 r/min时,秸秆粉碎长度合格率和破碎率都有显著提高,抛撒幅宽也有较大幅度增加;两级定刀直线间隔变大,秸秆粉碎长度合格率和破碎率有小幅度增加,抛撒幅宽减小0.11 m。正交试验表明:秸秆粉碎长度合格率和破碎率受收获速度和粉碎刀轴转速影响规律基本一致,收获速度和粉碎刀轴转速对秸秆粉碎长度合格率和破碎率影响更显著(P<0.05);粉碎刀轴转速和两级定刀直线间隔对抛撒幅宽影响较显著(P<0.05)。设计的装置对东北稻区秸秆还田关键技术问题具有重要意义和应用价值。

摘要：设计了适用于卧式玉米秸秆粉碎还田机的动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置,该装置利用等滑切角式粉碎定刀和随粉碎刀辊高速旋转的粉碎动刀形成的支撑滑切作用对秸秆进行粉碎。其中等滑切角式粉碎定刀刃口曲线采用对数螺线方程,粉碎动刀设计为并联直刀和L改进型弯刀组合结构。结合玉米秸秆的特性,明确了各关键部件的参数,并运用ANSYS-Workbench软件对粉碎定刀进行了静强度校核和对粉碎刀辊进行了模态分析,得出了粉碎定刀的应力分布图和粉碎刀辊的前6阶固有频率和振型;粉碎定刀最大应力发生在刀片上端部后侧,最大应力为138.41 MPa,刀片材料满足要求;粉碎刀辊最低阶数的固有频率为102.62 Hz,高于其工作激励频率23.3~30 Hz,不会形成共振。田间试验表明,当动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置刀辊转速为1 600 r/min时,其秸秆粉碎长度合格率可达91.5%,相对无支撑切割(1 800 r/min)可降低作业功耗17.4%。

摘要：利用设计的秸秆还田机粉碎装置进行了粉碎试验。以壳体包角、喂入速度、动定刀间隙为试验因素,秸秆的粉碎质量、粉碎功耗为试验指标,建立了粉碎质量和粉碎功耗的数学模型。随着喂入速度、壳体包角的增加和动定刀间隙的减小,粉碎功耗增大,粉碎质量提高。利用回归方程和主目标法,进行了参数的优化设计,结果为:粉碎室包角为70°、喂入速度为46.5m/s、动定刀间隙为10mm。

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：针对秸秆还田机粉碎质量低和粉碎功耗高的问题,按照秸秆粉碎的田间工作原理设计了秸秆粉碎试验台,为秸秆粉碎试验研究提供了保障,为秸秆粉碎还田机参数选择提供了依据。

摘要：针对树枝粉碎机粉碎效果差、功耗大等问题,设计了一种树枝粉碎装置,可通过喂料机构对树枝的强制性喂入,鼓式刀辊与定刀对树枝的连续切削,实现树枝的均匀连续粉碎。首先,设计了各关键部件结构参数;其次,基于树枝粉碎过程的动力学分析,分析了影响功耗的因素;再次,采用响应曲面试验,研究了刀具楔角、刀具后角、树枝喂入角对树枝剪切应力的影响;最后,使用Design-expert优化功能并根据加工工艺要求,确定了最优参数组合,并进行验证试验。响应曲面试验结果显示:试验因素的显著性主次顺序为刀具楔角、树枝喂入角、刀具后角;最优组合参数为刀具楔角为37.42°,树枝喂入角为45.41°,刀具后角为4.85°;结合实际加工条件以及工艺加工要求确定粉碎装置参数为刀具楔角40°,树枝喂入角45°,刀具后角5°。试验验证表明:最优组合下树枝粉碎合格率(木屑尺寸小于20mm占比)为96.41%,且小于5mm的占比为82.74%;对比于传统粉碎装置的作业效果,树枝粉碎合格率提升了7.91%,尺寸小于5mm的木屑占比提升了10.94%,优化效果明显。基于响应曲面设计的树枝粉碎装置具有作业质量高、粉碎效果均匀、功耗小的特点,可为树枝粉碎机的设计提供参考。

摘要：针对枣园枝条粉碎还田作业中存在的粉碎效果不佳、能耗大等问题,本文设计了一种枣园枝条粉碎装置。为探究该装置各结构参数和工作参数对粉碎性能和能耗的影响,本文以粉碎合格率和粉碎功率为试验指标,分别选取搓杆布局、筛网孔型、搓杆类型为试验因素设计正交试验,并以主轴转速、喂料量为试验因素设计响应曲面试验。试验结果表明:各结构参数对粉碎合格率影响由大到小的因素依次为筛网孔型、搓杆布局、搓杆类型,对粉碎功率影响由大到小的因素依次为搓杆布局、筛网孔型、搓杆类型,在保证粉碎合格率的前提下选取最低粉碎功率,得到结构参数最优组合为椭圆形筛孔、圆柱式搓杆、倒梯形搓杆布局;各工作参数对粉碎合格率、粉碎功率影响由大到小的因素依次均为主轴转速、喂料量;以粉碎合格率最大,粉碎功率最小为原则,确定工作参数最优组合为喂料量2.0 kg、主轴转速1973 r/min,此时粉碎合格率91.23%,粉碎功率4.72 kW。本文研究结果可为后续枣园枝条粉碎还田机的研制提供参考。

摘要：针对我国新疆南部地区红枣种植面积大,枣树的残枝覆盖量比较大,以及覆盖在枣园的残枝不易回收、不易降解等问题,设计开发了枣园残枝粉碎装置。该装置采用自走与粉碎还田一体机构,可一次完成残枝收集、残枝粉碎、碎枝和碎土还田等作业。该粉碎装置主要由调速系统、残枝收集系统和残枝粉碎系统组成。田间试验结果表明:在修枝之后,枣园残枝覆盖下进行枣园残枝粉碎作业,对枣园表面覆盖的残枝粉碎率在90%~9 5%左右,粉碎效果符合枣园技术要求;装置的结构设计合理,为我国新疆南部地区枣园残枝粉碎作业提供了技术支持。

摘要：秸秆粉碎装置是穗茎兼收型玉米联合收割机的关键工作部件,其结构形状与运动参数决定着秸秆粉碎与收获质量。试验利用Solidworks软件完成了粉碎装置各部件与总体装配的三维实体设计,利用有限元分析软件进行分析,检验装置合理性。选取3种刀轴转速对4种形状粉碎刀片进行单因素田间试验,确定了适于穗茎兼收型玉米联合收割机粉碎装置刀片的最佳形状为组合式甩刀、最优转速为800 r/min。

摘要：利用自行设计的秸秆粉碎试验台,在锤爪式动刀和切碎式定刀组合下,以壳体包角、刀辊转速、动定刀间隙为3个试验因素,以粉碎质量、粉碎功耗为试验指标,对小麦秸秆进行了粉碎试验,建立了粉碎质量和粉碎功耗的数学模型;分析了粉碎装置结构、运动参数对粉碎质量、粉碎功耗的影响规律,优化确定了粉碎装置的最佳结构和运动参数,为秸秆还田机的研制提供了依据。