葡萄茎秆切割装置作业参数优化与试验

来源：中国农机化学报杂志2023年第2期北京时间：

作者：王佳, 李绍波, 陈春皓, 李建平, 薛春林, 边永亮

单位：河北农业大学机电工程学院，河北保定，071000

摘要：为探究露地酿酒葡萄茎秆对机械化切割力的影响关系，通过力学特性试验测定修剪期葡萄茎秆弹性模量与抗压强度，确定葡萄茎秆断裂时的抗剪强度在5.0~9.0 MPa。对切割器—葡萄茎秆建立几何模型进行动力学仿真，借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析往复式切割器切割过程，得到葡萄茎秆修剪过程中位移云图、等效应力云图、能量曲线和切割力曲线。在此基础上进行三因素三水平仿真试验，得到切割装置工作参数对切割力的影响从大到小排序为切割倾角、液压马达转速、行进速度，运用Design-Expert12.0软件优化分析得到切割装置最优参数组合：切割倾角为9°、液压马达转速为700 r/min、行进速度为1.5 m/s。运用最优参数组合进行田间试验，结果表明：往复式葡萄茎秆修剪机的漏剪率为5.4%，撕裂率为4.6%，葡萄茎秆切割装置最优作业参数可满足葡萄园茎秆修剪作业要求。

关键词：葡萄茎秆,力学特性,动力学仿真,往复式切割器,响应面试验,抗剪强度

基金资助：河北省现代农业产业技术体系苹果创新团队(HBCT2018100205)；财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS—27)