基于高速攝像技術(shù)的蘆竹收割機切割試驗系統(tǒng)的研究.pdf

1、目前我國對于矮細(xì)作物如水稻、小麥、牧草等的切割技術(shù)研究已趨于成熟和完善，對高粗莖稈如甘蔗、青飼料等的切割技術(shù)也進(jìn)行了廣泛的研究，并取得了一定的理論和應(yīng)用成果，但對于如蘆竹和蘆葦?shù)雀摺⒋?、硬莖稈作物的切割技術(shù)研究相對滯后，其中對蘆竹切割技術(shù)的理論研究幾乎為空白。由于蘆竹是一種優(yōu)質(zhì)的造紙原料，且對鹽堿灘涂土壤有良好的環(huán)保作用，具有較好的經(jīng)濟、生態(tài)和社會效益，在我國浙江、安徽、福建、四川、云南、廣東、河北、陜西、山東、廣西等省種植面積達(dá)100

2、0萬畝以上。然而，目前蘆竹的收割仍主要采用傳統(tǒng)的手工方式收割，勞動環(huán)境艱苦，收割效率低且成本高，按期保質(zhì)保量收割蘆竹是蘆竹種植場豐產(chǎn)豐收，實現(xiàn)種植場農(nóng)民增收和保證其作為工業(yè)原料來源的關(guān)鍵。隨著農(nóng)村勞動力的轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)蘆竹的機械化收割已成為蘆竹種植產(chǎn)業(yè)化的當(dāng)務(wù)之急，而實現(xiàn)蘆竹機械化收割的關(guān)鍵是收割機切割器的研究。因此本課題設(shè)計研究了一種基于高速攝像技術(shù)的蘆竹收割機切割試驗系統(tǒng)，用于針對蘆竹等高、粗、硬莖稈作物進(jìn)行切割試驗研究，旨在為進(jìn)行高、

3、粗、硬莖稈作物的切割器的理論研究和優(yōu)化設(shè)計提供有效的方法和手段。 本課題在比較分析現(xiàn)有切割器性能特征的基礎(chǔ)上，試驗分析了蘆竹的物料特性；研究了用于高、粗、硬莖稈作物切割的回轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)戒忼X形切割器；設(shè)計了包括回轉(zhuǎn)鏈?zhǔn)教J竹切割器、蘆竹夾持輸送裝置和高速攝像圖像采集與處理系統(tǒng)的蘆竹收割機切割試驗系統(tǒng)；對蘆竹進(jìn)行了切割試驗，并通過高速攝像圖像采集系統(tǒng)在線記錄了切割過程；運用自行設(shè)計開發(fā)的高速攝像分析及其序列圖像處理軟件，試驗分析了影響蘆竹切

4、割質(zhì)量和切割效率的因素。試驗研究得到以下結(jié)論：（1）機組前進(jìn)速度與切割速度的匹配、鏈條的張緊度、割茬的高低、護(hù)刃器的開合度及相鄰動切割刀片的間距以及刀片結(jié)構(gòu)參數(shù)的匹配是影響蘆竹切割質(zhì)量和切割效率的主要因素；（2）切割器對蘆竹的動態(tài)切割過程包括接觸、切入和切斷三個顯著不同的階段，各階段存在不同的切割特征；（3）得出了切割過程中被切斷作物莖稈的運動軌跡曲線。 本課題研究能為蘆竹收割機切割器的優(yōu)化設(shè)計與研究提供理論支承和技術(shù)指導(dǎo)，并對