大蒜仿形浮动切根机构运动特性分析与仿真

来源：中国农机化学报杂志2021年第12期北京时间：

作者：于昭洋, 胡志超, 杨明金, 杨柯, 彭宝良, 张延化

单位：1. 农业农村部南京农业机械化研究所，南京市，210014； 2. 西南大学工程技术学院，重庆市，400715

摘要：为深入研究大蒜仿形浮动切根机构作业机理，进一步提升仿形浮动切根作业质量，开展切根机构仿形浮动作业过程运动学解析，构建切根机构浮动位移量数学模型、回转切刀刃口轨迹曲面数学模型、切刀刃口切割速度数学模型，探明切根机构结构参数和运动参数对仿形浮动切根作业过程的影响；同时，通过ADAMS虚拟样机仿真试验，获取切刀运动轨迹曲线、时间—切割速度曲线和位移—切割速度曲线，分析不同切刀转速、切刀数量、刃口位置点、切刀位移等对切割次数、漏切区、切刀运动轨迹、切割速度的影响。研究结果表明，通过合理设置切根机构结构参数和运动参数，可有效实现机构的仿形浮动切割作业，提升切根作业效果；当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为2 600 r/min时，根盘处的根系被单个切刀刃口旋转最高点的切割次数可达到2次，且漏切区面积很小；当蒜株输送速度为1 m/s、切刀倾斜角度为33°、回转切刀转速为1 000 r/min、切刀数量为4片时，根盘处的根系被所有切刀的刃口旋转最高点的切割次数为2次，且漏切区面积很小。该研究可为大蒜联合收获仿形浮动切根作业机理研究和机构优化提供理论参考。

关键词：大蒜,仿形浮动,切根,浮动位移量,运动轨迹,切割速度

基金资助：国家自然科学基金项目（51805282）；江苏省现代农机装备与技术示范推广项目(NJ2020—24)