基于能量平衡的设施蔬菜收获机拉拔切割过程力学特性分析

• 作者: 刘婧芳 孙晓娜 王凯 王天宝 苑严伟 高国华
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 农学
• 关键词: 机械化 切割 模型 生菜根茎 能量平衡理论 拉拔
• 年，卷（期）: 2017,（24）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 58-64
• 页数: 7页
• 分类号: S225.92
• 字数: 5072字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.24.008

摘要

为深入研究设施蔬菜收获机拉拔切割过程力学特性及其切割机理,该文以生菜根茎部为蔬菜收获机切割特例,自行设计和改造了一台可对切割力和刀具位移进行实时测量的蔬菜根茎部切割装置,并对处于拉拔状态下的生菜根茎部进行了切割试验.根据试验结果分析,将整个切割过程分为变形阶段、破裂阶段和切割阶段,并利用能量平衡理论分析了各个阶段能量之间的转化关系.利用指数函数对变形阶段切割力进行了数学拟合建模,误差在-5.3%~7.8%;利用能量法分析推导出了切割阶段的切割力数学模型,误差在-9.6%~8.2%;破裂阶段的切割力模型简化为直线减小.试验和模型所得切割力曲线得到了很好的吻合,证明了对生菜根茎部切割过程建模的正确性.研究结果表明:拉拔力有利于减小切割阶段的切割力,但过大的拉拔力容易导致切割断口不平齐、收获效果不佳.该研究结果有助于理解蔬菜根茎部切割特性及其切割机理,可为今后改进蔬菜切割装置提供参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	苑严伟		47	548	14.0	22.0
2	孙晓娜	北京工业大学机械工程及应用电子技术学院	15	180	7.0	13.0
3	王凯	北京工业大学机械工程及应用电子技术学院	25	240	8.0	15.0
4	刘婧芳	北京工业大学机械工程及应用电子技术学院	18	153	6.0	11.0
5	高国华	北京工业大学机械工程及应用电子技术学院	44	241	10.0	13.0
6	王天宝	北京工业大学机械工程及应用电子技术学院	4	38	3.0	4.0