甘蔗剥叶机剥叶质量影响因素的试验研究

摘要

为改善甘蔗剥叶机对倒伏甘蔗的适应性，提高其综合剥叶性能。采用二次通用旋转组合设计、数理统计分析方法及计算机仿真、优化技术，以直、弯蔗为研究对象，利用甘蔗剥叶试验台，对甘蔗剥叶质量的影响因素(剥叶元件交错深度、剥叶辊转速、输入辊距离、输送辊转速)进行了室内模拟剥叶试验；建立了相应的回归数学模型，找出影响试验指标(含杂率、折断率)的主要因素；研究了主要因素及交互作用对试验指标的影响规律及机理；对试验因素进行优化分析，获取了参数的综合优化条件。 研究发现：相同条件下直蔗承受的剥叶元件作用力、运动速度和转动角速度比弯蔗的小；在竖直方向上直蔗受力平衡，弯蔗受力不平衡；直蔗剥叶时受到的打击梳刷和摩擦牵扯作用比弯蔗的弱，直蔗被剥叶元件打断或因四处窜动而卡折的机率比弯蔗的小。故直蔗含杂率大于弯蔗含杂率，直蔗折断率小于弯蔗折断率。在参数综合优化条件：元件交错深度为8(mm)，剥叶辊转速为601(r/min)，输入辊距离为288(mm)，输送辊转速为250(r/min)的组合下，室内剥叶试验验证结果如下：直蔗含杂率为0.64％，折断率为0，弯蔗含杂率为0.41％，折断率为16.67％，改进后甘蔗剥叶机能有效加强对弯蔗的适应性，提高综合剥叶质量。因此，因素优化结果可作为甘蔗剥叶机的设计参考依据。

目录

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前言

第一章甘蔗剥叶机的物理模拟试验

1.1试验目的

1.2试验设计

1.2.1试验因素及其水平、试验指标的确定

1.2.2试验设备与材料

1.2.3试验方案及试验结果

1.3本章小结

第二章试验数据的回归分析

2.1回归方程的建立

2.2回归方程及其系数的显著性检验

2.2.1直蔗的回归方程及其系数的显著性检验

2.2.2弯蔗的回归方程及其系数的显著性检验

2.3试验因素显著性分析结论

2.4本章小结

第三章试验因素对性能指标影响的图形分析

3.1单因素变化对剥叶质量的影响分析

3.1.1含杂率的影响分析

3.1.2折断率的影响分析

3.1.3直蔗和弯蔗的影响分析比较

3.2因素交互作用对剥叶质量的影响分析

3.2.1直蔗剥叶质量的影响分析

3.2.2弯蔗剥叶质量的影响分析

3.3本章小结

第四章甘蔗剥叶机理的动态仿真分析

4.1剥叶过程的运动受力分析

4.2剥叶机运动仿真模型的建立

4.3剥叶过程的动态仿真

4.4甘蔗剥叶机理分析

4.5本章小结

第五章试验因素对性能指标的影响机理分析

5.1单因素对性能指标的影响机理分析

5.1.1直蔗剥叶性能的影响机理分析

5.1.2弯蔗剥叶性能的影响机理分析

5.2因素交互作用对性能指标的影响机理分析

5.2.1直蔗折断率的影响机理分析

5.2.2弯蔗剥叶质量的影响机理分析

5.3本章小结

第六章参数的优化与验证

6.1优化数学模型的建立

6.2试验因素优化

6.2.1直蔗的因素综合优化

6.2.2弯蔗的因素综合优化

6.2.3直蔗和弯蔗的综合优化

6.3优化结果验证

6.4本章小结

第七章全文总结与展望

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表论文情况