农业机械学报

作者：宋月鹏，王征，吴昆，李法德，宋占华，杨潇

单位：山东农业大学;山东省园艺机械与装备重点实验室,山东农业大学;山东省园艺机械与装备重点实验室,山东农业大学;山东省园艺机械与装备重点实验室,山东农业大学;山东省园艺机械与装备重点实验室,山东农业大学;山东省园艺机械与装备重点实验室,中国科学院理化技术研究所,

关键词：金属陶瓷材料; 苜蓿; 低损伤切割; 自磨刃; 计算机模拟

基金：国家重点研发计划项目(2016YFD0701701)、山东省自然科学基金项目(ZR2019MEE092)、山东省现代农业产业技术体系果品产业创新团队资金项目(SDAIT-06-12)和山东农业大学“双一流”奖补资金项目(SYL2017XTTD07)

通过数值模拟仿真分析了割刀刃口曲率半径对苜蓿切割过程力学特性的影响，采用超重力燃烧合成技术制备金属陶瓷梯度材料，按照国标要求制备旋转式割草机割刀，探讨了金属陶瓷割刀作业过程中自磨刃形成原理及其对苜蓿的低损伤切割机理，并进行了田间试验验证。结果表明，割刀刃口曲率半径是影响锋锐性的重要因素，曲率半径越大，刃口钝化越严重，割刀对茎秆的切割作用变弱，而撞击作用增强，茎秆生长方向（?Z?方向）拉应力增大，形成撕裂拉拔作用，使苜蓿切口粗糙、根部松动。自磨刃割刀的后刀面为金属陶瓷材料，其硬度高（760~780?Hv）、耐磨性好，前刀面硬度呈梯度平缓变化趋势，在作业过程中磨损均匀，刃口曲率半径变化较小而形成自磨锐特性，实现了对苜蓿的低损伤切割。田间试验表明，在相同条件下，与市售割刀相比，金属陶瓷自磨刃割刀切割苜蓿?66.7?hm??2?后?仍然保持锋锐的切割性能，苜蓿切口平齐，组织损伤较轻，自愈过程正常，再生芽保留完整，再生周期可缩短5~10?d。

来源：2020年第10期

《农业机械学报》期刊编辑部

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