论文部分内容阅读
甘蔗是我国重要的经济作物之一，种植区域主要分布在广西、广东、云南、海南等省区。为提高效率，降低成本，减轻劳动强度，甘蔗生产机械化是必然的趋势，尤其是在收割环节上，更需要机械化。但由于我国甘蔗种植地区地形复杂、甘蔗品种多、国内糖厂生产模式的制约等原因，造成甘蔗收割机的研制困难，一直制约着我国甘蔗收割机械化的发展。
在华南农业大学工程学院区颖刚教授承担的国家948课题“小型甘蔗收获和剥叶鞘机具及技术研究”(项目编号：981056)、科技部十五攻关项目“甘蔗收获技术体系及装备的研究与开发”(项目编号：2004BA524807)中，进行了大量的关于甘蔗收割机的研制与研究工作，设计了4ZZX-48型甘蔗收割机。该机经过多次田间试验，已被验证实用性较好，并且已有公司提出购买问题，但该机型中的夹持输送部件仍存在问题有待解决。本文即从现有样机的夹持输送部件存在的问题入手，分析存在问题的原因，以此为基础，进行新方案设计。
通过大量田间试验发现，4ZZX-48型甘蔗收割机上夹持输送装置存在功率消耗大、容易断链、掉链问题。这主要是由于夹持输送链采用链轮支撑，链条上需要很大的张紧力，双边链条上皮带互相影响使链条工作环境恶劣等原因所致。根据以上分析对原样机中夹持输送装置进行试验，得出结论：张紧力、输送速度对功率影响较大，种植密度对功率影响不显著。本论文针对以上问题，提出了3点改进意见，设计了两种夹持输送装置，并与研究生李志红、李忠民合作完成了夹持输送试验台的设计和制作，通过试验确定了试验台上两种装置中皮带的安装方向，对于圆弧轨道夹持输送装置，选用大圆弧反装小圆弧正装，单边夹持输送装置的大圆弧边皮带为正装。通过测量不同长度皮带给甘蔗的夹持力，确定长370mm、宽60mm、厚7mm对折后两端距离为160mm的皮带提供的夹持力最大。
在本论文中，分别对两种设计方案进行了功率试验、偏移角测量、夹持力试验和通过性能试验。试验发现：种植密度对圆弧轨道夹持输送装置功率无明显影响，而对单边夹持输送装置有明显影响；轨道间距和输送速度对两种装置工作功率都有影响；单边夹持输送装置的功率小于圆弧轨道夹持输送装置功率值的一半；在偏移角测量试验中，圆弧轨道夹持输送装置的夹持高度在甘蔗重心上下100mm范围内效果较好，而对于单边夹持输送装置，其夹持高度只有取重心位置时效果较好；圆弧轨道夹持输送装置所提供的夹持力大于单边夹持输送装置；圆弧轨道装置在种植密度大时能顺利整齐的输送甘蔗，而单边夹持输送装置的输送甘蔗的整齐度下降，并且落蔗现象严重；综上所述，虽然单边夹持输送装置的工作功率明显小于圆弧轨道夹持输送装置，但圆弧轨道夹持输送装置在夹持输送中甘蔗中心线偏移角、所能提供的夹持力、通过性能方面明显优于单边夹持输送装置。所以两种装置中，圆弧轨道夹持输送装置实用性较好。但在试验中也发现圆弧轨道夹持输送装置中链条张紧力波动严重，链条滚子与轨道磨损严重等缺点。