郇晓龙 尤 泳 王德成 李思标 祝 露 廖洋洋

(中国农业大学工学院， 北京 100083)

0 引言

王草，一种多年生刈割型禾本科牧草，每公顷年产量高达200～400 t，是一种高产的优质饲草[1]。王草与青贮玉米、甘蔗等相似，茎秆高大粗壮，人工收获效率低、劳动力成本较高，为促进王草产业的发展，需研发适合我国王草收获的机械装备。切割是王草机械化收获的第一个环节，切割装置是王草收获机的核心工作部件，研发适合王草生物性状的低损、高效的王草收获机专用切割装置，对于提高王草机械化收获质量具有重要意义。

国内外学者针对高茎秆作物的切割装置进行了系列研究[2-16]，相关收割机械通过田间试验表明具有较好的收割效果。吴鸿欣[17]开展了玉米秸秆切割部件的试验研究，对比了机械支承切割和惯性支承切割两种方式的不同，通过分析各种典型切割装置的结构、工作原理和使用特点，试验确定了玉米秸秆切割部件结构和参数。李常营[18]设计了能够自动留高茬的玉米联合收获机切割机构，利用仿生设计方法，设计了圆盘型仿生锯齿锯片装置，田间试验表明相对于普通锯齿锯片，具有留茬整齐的特点。廖宜涛等[19]以高粗茎秆作物通用型回转链式切割器为基础，应用ANSYS/LS-DYNA模拟了芦竹切割破坏过程，试验验证了锯齿切割过程的载荷-位移历程曲线的可行性及芦竹破坏的模拟计算模型的有效性，并确定了切割芦竹时进给和切割的最佳速度匹配。吕勇等[20]制定了单圆盘甘蔗切割器切割甘蔗的切割状态判别标准，通过物理试验制定了刀盘压破蔗头的判别标准，通过运动学仿真确定小频率和小速比、小振幅和少刀片的组合有利于降低破头率。……