项菲菲 项忠珂

【摘 要】小型甘蔗收割机砍蔗刀盘的振动是影响甘蔗宿根破头率的主要因素。引起砍蔗刀盘振动的因素很多，从提高砍蔗刀盘本身的动态性能的角度出发是解决砍蔗刀盘振动的可行方法。基于ANSYS参数设计语言建立了砍蔗刀盘参数化模型，并以砍蔗刀盘的固有频率作为约束条件，对砍蔗刀盘的结构参数进行了优化，提高了结构的动态性能，为砍蔗刀盘是设计提供了指导，对小型甘蔗收割机的设计具有重要的意义。

【关键词】小型甘蔗收割机；砍蔗刀盘；动态性能；结构优化

1 引言

甘蔗是多年生宿根植物，目前国内的甘蔗收割机械普遍存在甘蔗宿根破头率较高的问题，严重影响甘蔗来年的发芽率。当切割器旋转速度和收割机前进速度都处于理想状态时，宿根破头率的主要影响因素是切割器刀盘的振动。引起刀盘振动的因素既有路面和柴油机等外部激励作用，也和刀盘自身高速旋转有关，并且在切割甘蔗时受到冲击载荷也会引起振动。因此，我们不可能一个个消除引起振动的因素，可行的方法是提高刀盘自身的动态性能。

本文对已生产出样机的小型甘蔗收割机的砍蔗刀盘的结构参数，基于APDL进行了优化设计。区别与常见的以最大应变或应力做约束条件的优化，本文的优化以刀盘的前3阶固有频率作为约束条件，并取得了良好的效果，为砍蔗刀盘的设计提供了指导，对小型甘蔗收割机的设计具有重要意义。……