自走式香蕉秸秆粉碎还田机设计与仿真分析

来源：中国农机化学报杂志2022年第9期北京时间：

作者：吴紫晗, 李粤, 郭超凡, 贺宁波, 姚德宇, 位士全

单位：海南大学机电工程学院，海口市，570228

摘要：为解决海南省香蕉秸秆粉碎机具在作业过程中的缠绕和粉碎效果差的问题，设计一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机。阐述整机的工作原理，对喂入装置、粉碎装置进行理论研究并确定装置作业参数，完成结构设计。运用ANSYS软件对粉碎刀片进行静力学分析，结果表明: 粉碎刀片在正常工作下的最大等效应力为260.91 MPa，最大形变为0.159 88 mm，低于刀具材料的最大屈服强度，可以保证机器的合理性与适用性。对粉碎过程进行动力学仿真模拟试验，选取刀端线速度和切割角度为试验因素，以秸秆所受最大应力和能量损耗为评价指标，进行二因素三水平试验。结果表明: 最优参数组合为刀片刀端线速度30 m/s，切割角度15°，此时秸秆所受最大应力为12.885 2 MPa，能量损耗为3.50 J。研究结果可为机具进一步优化设计提供理论参考，为香蕉秸秆粉碎还田智能化的发展提供技术参考。

关键词：香蕉秸秆,粉碎还田机,粉碎刀片,静力学分析,动力学分析

基金资助：海南省院士工作站—朱明(SQ2020ysgzz0009)；海南省院士创新平台科研专项（YSPTZX202110）