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基于多場耦合理論的鋼輥式圓捆機(jī)卷芯過程研究

摘要:研究鋼輥式圓捆機(jī)卷捆過程的理論尚待完善,尤其卷捆過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)(旋轉(zhuǎn)草芯形成過程)需進(jìn)一步深入研究。為此,將多場耦合理論引入鋼輥式圓捆機(jī)卷捆過程分析中,構(gòu)建卷捆過程的多場耦合函數(shù)模型,并基于分析結(jié)論對卷芯過程進(jìn)行試驗(yàn)研究。理論分析表明:鋼輥式圓捆機(jī)(無切割喂入機(jī)構(gòu))打捆時(shí),在摩擦動(dòng)力場、推力場及摩擦阻力場的耦合作用下完成卷捆過程,影響摩擦動(dòng)力場的主要因素為重力場、張力場及鋼輥與打捆物料間摩擦因數(shù),影響推力場的主要因素為喂入量,影響摩擦阻力場的主要因素為打捆物料與卷捆室側(cè)壁間壓力及二者間摩擦因數(shù)。據(jù)此,進(jìn)行草捆張力測量試驗(yàn)和旋轉(zhuǎn)草芯形成試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:在長寬比(稻稈與卷捆室寬度的比值)為1的試驗(yàn)條件下,旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的草芯密度范圍為31.09~37.28kg·m^-3,草芯密度約45kg·m^-3時(shí)張力場開始出現(xiàn),張力場隨草芯密度增加呈先緩慢增加后快速上升的趨勢,旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)張力場尚未產(chǎn)生,促進(jìn)草芯轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦動(dòng)力場主要依賴草芯重力而產(chǎn)生,且其強(qiáng)度較弱;鋼輥與稻稈間摩擦因數(shù)的增幅值大于0.223時(shí),旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的草芯密度發(fā)生顯著性降低;長寬比為0.8和1.2時(shí),增大喂入量(在機(jī)器喂入能力范圍內(nèi))對旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的草芯密度無顯著影響,長寬比為1.0時(shí),增大喂入量可在一定程度上降低旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的草芯密度;長寬比對旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的草芯密度具有極顯著影響,旋轉(zhuǎn)草芯形成時(shí)的草芯密度隨長寬比的增大而增大。

關(guān)鍵詞:
  • 圓捆機(jī)  
  • 鋼輥  
  • 多場耦合  
  • 卷捆機(jī)理  
作者:
李葉龍; 王德福; 雷軍樂
單位:
嶺南師范學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院; 廣東湛江524037; 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院; 哈爾濱150030
刊名:
沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)

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沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)緊跟學(xué)術(shù)前沿,緊貼讀者,國內(nèi)刊號為:21-1134/S。堅(jiān)持指導(dǎo)性與實(shí)用性相結(jié)合的原則,創(chuàng)辦于1956年,雜志在全國同類期刊中發(fā)行數(shù)量名列前茅。