基于Adams的甘蔗收割机切割器运动学仿真分析.PDF

－ 中国农业科技导报ꎬ２０１６ꎬ１８(４):８７ ９２ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 基于Ａｄａｍｓ 的甘蔗收割机切割器运动学仿真分析 谢　 峰ꎬ　 郭金兵ꎬ　 廖　 娜ꎬ　 刘赟东ꎬ　 关成君∗ (中国农业机械化科学研究院ꎬ北京 １０００８３) 摘　 要:为探究收割机切割器运动对甘蔗收割质量的影响ꎬ提高切割器的切割质量ꎬ研究了甘蔗收割机双圆 盘切割器的运动学规律ꎬ推算出描述该运动规律的计算公式ꎮ 通过公式计算ꎬ得出最佳参数匹配ꎬ利用ｐｒｏ/ Ｅ 建立甘蔗切割器三维实体模型ꎬ在Ａｄａｍｓ 中进行运动学仿真ꎬ对刀刃上单点运动进行分析ꎬ得出了刀刃单点 的位移、轨迹的运动规律图ꎮ 结果表明ꎬ在不同前进速度、不同刀片数目的情况下ꎬ随着公式系数Ｐ 的增加ꎬ 甘蔗被重复切割次数会增加ꎬ通过合理选取系数ꎬ可以算出准确的刀盘转速以达到特定的切割效果ꎮ 当系数 Ｐ取 １或２时ꎬ能够控制甘蔗被一刀或两刀切断ꎬ是比较理想的切割效果ꎮ 关键词:甘蔗收割机ꎻ双圆盘切割器ꎻ运动学模型ꎻＡｄａｍｓ仿真ꎻ轨迹 ｄｏｉ:１０.１３３０４/ ｊ.ｎｙｋｊｄｂ.２０１５.７０７ ＋ 中图分类号:Ｓ２２５.５ ３　 　 　 文献标识码:Ａ　 　 　 文章编号:１００８￣０８６４(２０１６)０４￣００８７￣０６ Ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｕｇａｒｃａｎｅ Ｈａｒｖｅｓｔｅｒ Ｃｕｔｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｄａｍｓ ＸＩＥ ＦｅｎｇꎬＧＵＯＪｉｎ￣ｂｉｎｇꎬＬＩＡＯ ＮａꎬＬＩＵ Ｙｕｎ￣ｄｏｎｇꎬＧＵＡＮ Ｃｈｅｎｇ￣ｊｕｎ∗ (Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｚａｔｉｏｎ ＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＢｅｉｊｉｎｇ １０００８３ꎬＣｈｉｎａ) Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆ ｃｕｔｔｅｒｍｏｖｅｍｅｎｔｏｎｓｕｇａｒｃａｎｅｈａｒｖｅｓｔｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｃｕｔｔｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙꎬｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｄ ｔｈｅ ｋｉｎｅｍａｔｉｃｓ ｌａｗ ｏｆ ｄｏｕｂｌｅ ｂａｓｅ ｃｕｔｔｅｒ ｉｎ ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｈａｒｖｅｓｔｅｒꎬａｎｄ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｆｏｒｍｕｌａ ｔｏ ｄｅｓｃｒｉｂｅ ｔｈｅｋｉｎｅｍａｔｉｃｓｌａｗ.Ｔｈｅｂｅｓｔｍｏｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓꎬｆｏｒｗａｒｄｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆ ｈａｒｖｅｓｔｅｒꎬｓｐｅｅｄｏｆ ｃｕｔｔｅｒｒｏｔａｔｉｏｎａｎｄ ｎｕｍｂｅｒｓ ｏｆ ｂｌａｄｅｓ ｃｏｕｌｄｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｔｈｒｏｕｇｈｔｈｉｓｆｏｒｍｕｌａｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｒｅｐｅａｔｅｄｃｕｔｔｉｎｇｔｉｍｅｓ.Ｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅｆｏｒｍｕｌａꎬａ ｔｈｒｅｅ￣ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｃｕｔｔｅｒ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ ｕｓｉｎｇ ｐｒｏ/ Ｅ. Ｔｈｅ ｍｏｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇＡｄａｍｓꎬａｎｄｔｈｅｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅａｎｄｔｒａｃｋｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅｐｏｉｎｔｓｏｆ ｂｌａｄｅｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｐｅａｔｅｄ ｃｕｔｔｉｎｇ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｏｆ ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｗｏｕｌｄ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｏｆ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐ ｉｎ ｔｈｅ ｆｏｒｍｕｌａ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｆ ｈａｒｖｅｓｔｅｒ ａｎｄ