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(1.南京农业大学工学院， 南京 210031； 2.农业部南京农业机械化研究所， 南京 210014；3.江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室， 南京 210031)

芦蒿有序收获机切割器动力学仿真与试验

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(1.南京农业大学工学院， 南京 210031； 2.农业部南京农业机械化研究所， 南京 210014；3.江苏省现代设施农业技术与装备工程实验室， 南京 210031)

切割器作为芦蒿收获机的重要工作部件，其切割性能直接影响作物的收获质量和后续输送效果。采用虚拟样机设计方法，对自走式芦蒿有序收获机中往复式切割器的结构参数和芦蒿茎秆的物理参数进行研究，建立了切割部件的三维实体模型和茎秆的柔性简化模型，并进行刚柔耦合动力学仿真分析。以切割系统的切割速度vg、切割角度α和前进速度vm为影响因素，选取切割器对茎秆切割力F和重割率γ为评价指标，设计了三因素三水平虚拟正交试验，运用统计学软件进行响应面回归分析和方差分析，并进行田间试验验证。结果表明，响应面模型(RSM)优化组合vg=1.6 m/s，α=15°，vm=1.0 m/s时，F、γ明显降低，割茬质量最好，与试验结果相比，切割力误差小于10.9%、重割率误差小于11.3%。分析结果验证了预测模型的有效性和准确性，表明所设计的往复式切割器满足对芦蒿的有序收获要求。

芦蒿； 有序收获机； 往复式切割器； 虚拟样机； 动力学仿真

引言

芦蒿(Artemisiaselengensis)作为营养丰富的新鲜蔬菜，近年来，已由野生转变成大量人工种植[1-5]，生产中急需开发性能可靠、高效实用的芦蒿有序收获机，实现芦蒿机械化收获。……