农业机械学报

作者：张振国，赵敏义，邢振宇，刘学峰

单位：新疆农业大学；中国农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学,山东省农业机械科学研究院,

关键词：红花采收机;双动对切;圆柱凸轮;末端执行器

基金：国家自然科学基金项目（31901417、52265041）、浙江省农业智能装备与机器人重点实验室开放项目（2022ZJZD2202）、新疆维吾尔自治区研究生科研创新项目（XJ2022G143）和新疆维吾尔自治区自然科学基金青年基金项目（2019D01B12）

针对红花采收机械存在的花丝破碎率高，采收效果差的问题，基于低速对切与分段切割的设计思想，研究设计了一种红花采收机双动对切式末端执行器，利用双动刀和多工作段凸轮实现低速夹持切割与分段作业。构建刀具-花丝切割力学模型，对切割过程进行理论分析，确定影响末端执行器性能的关键因素为：切刀进给速度、刃口倾斜角和切刀刃面倾角；并以凸轮转速（切刀进给速度）、刃口倾斜角和切刀刃面倾角为试验因素，以花丝采净率与花丝破碎率为评价指标，进行了三因素五水平二次正交旋转组合试验，得到试验因素与评价指标间的数学模型，对回归模型进行多目标优化，确定最佳参数组合为：凸轮转速27.9r/min、刃口倾斜角16.1°、切刀刃面倾角19.7°，对应花丝采净率为91.78%，花丝破碎率为5.32%。在最佳参数组合下进行田间验证试验，结果表明，花丝采净率为91.25%，破碎率为5.57%，与优化结果误差不超过5%，表明所设计末端执行器能实现花丝的低破碎率采收。

来源：2022年第12期

《农业机械学报》期刊编辑部

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