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往复式桑叶采摘机设计及采摘效益分析被引量：7: 2016年; 以实现机械采摘桑叶为目的,设计一款能自动实现桑叶采摘的往复式桑叶采摘机。桑叶采摘机包括往复式桑叶采摘装置、桑枝定位装置和行走装置。为了使桑叶采摘机能够准确地完成桑枝定位、顺利地进行桑叶采摘,桑枝定位装置对桑枝进行定位,行走装置带动桑叶采摘机运动至工作位置,之后由往复式桑叶采摘装置进行桑叶采摘。通过查阅文献和调查,确定桑树的生长情况,结合往复式桑叶采摘机的运动进行机械采摘桑叶的效益分析,得到机械采桑效率为422.4kg/h,采摘6.67hm2桑园所需费用为2 093元。; 胡迎春闫鑫庄锦芳牟向伟廖伟

基于Pro/Engineer的螺旋式桑叶采摘机设计被引量：7: 2015年; 结合广西地区桑叶种植和人工采摘情况,为实现桑叶采摘机械化,研制了一款桑叶采摘机,利用螺旋式提升结构完成桑叶采摘过程。采用Pro/Engineer软件,对螺旋式桑叶采摘机的桑枝拨动定位装置、桑叶采摘装置、行走装置及机身等部件进行三维实体建模及虚拟样机装配,并对长径比比较大的关键零部件进行稳定性校核。结果表明:关键零部件满足稳定性要求;整机机械结构简单,使用时便于操作,能实现桑叶的机械化采摘,对减轻桑农劳动强度具有重要意义。; 胡迎春廖伟庄锦芳牟向伟闫鑫; 关键词：PRO/ENGINEER 三维实体建模虚拟装配

甘蔗叶鞘剥离过程弹性齿运动分析与试验被引量：8: 2014年; 通过对弹性齿运动状态的分析阐述了弹性齿在叶鞘撕裂和剥离过程中的作用机理，采用ADAMS软件对弹性齿与甘蔗茎秆的接触过程进行仿真分析，确定剥叶滚筒中心距及弹性齿与甘蔗茎秆之间的相对速度变化对叶鞘撕裂和剥离产生的影响。利用物理样机进行剥叶滚筒中心距单因素试验和剥叶滚筒转速单因素试验对运动分析结果进行验证，并通过高速摄影对仿真的结果进行验证。结果表明，剥叶滚筒中心距为310mm，弹性齿与甘蔗茎秆接触时刻，Y轴方向的线速度差为3．91～5．87m／s时，弹性齿可沿茎秆表面向下滑动，有利于叶鞘沿着纤维方向撕裂，z轴方向的线速度差为4．61～7．54m／s时，弹性齿在甘蔗轴线方向可以持续滑动，有利于对叶鞘造成刮擦脱离，综合剥叶效果为含杂率低于7％、茎秆折断率低于15％。弹性齿与茎秆分离时刻，由于弹性恢复产生线速度突变，相对速度差增大4～5倍，有利于将叶鞘从茎秆上撕扯脱落。; 牟向伟区颖刚刘庆庭冯加模李跃金; 关键词：甘蔗叶鞘仿真

弹性齿对甘蔗茎秆的动态打击力与叶鞘剥离机理研究被引量：6: 2015年; 为研究弹性齿式剥叶元件的叶鞘剥离机理,进行了弹性齿对甘蔗茎秆的动态打击力试验。设计专用试验台固定甘蔗茎秆的两端,并在固定组件的3个方向安装单向压电型冲击力传感器,剥叶滚筒带动弹性齿在茎秆中部施加打击力,传感器测得纵向、横向和切向动态打击力并得出最大值Fxmax、Fymax和Fzmax。对剥叶滚筒转速、弹性齿与甘蔗茎秆交错深度、侧偏距离和弹性齿材料等4个变量进行单因素试验。分析各因素对打击力的影响规律,得出在样机剥叶试验的最优参数组合下三向动态打击力的最大值。结合叶鞘材料力学特性和剥离准则模型,推导叶鞘的最大破坏力公式,建立叶鞘剥离的力学模型。结果表明,滚筒转速达到700 r/min、交错深度为30 mm、侧偏距离为20 mm、弹性齿材料为聚氨酯(85 HA)时,弹性齿在x和y方向最大打击力Fxmax、Fymax分别为93.87 N和138.26 N,同时大于叶鞘在相应方向的最大破坏力76.40 N和53.53 N,实现叶鞘剥离。; 牟向伟; 关键词：甘蔗叶鞘

甘蔗叶鞘破坏与剥离方式试验与分析被引量：6: 2013年; 在分析甘蔗叶鞘的结构、生长性状和强度特性的基础上,进行了叶鞘个体的破坏试验和整体包裹茎秆叶鞘的摩擦破坏试验,得出了叶鞘个体破坏的基本强度值和破坏形式,提出了符合叶鞘生长性状和强度特性的剥离方式.叶鞘个体最容易实现的破坏形式为在横向拉伸力作用下的薄壁组织撕裂,最大横向抗拉强度(σ2max)为0.90 MPa.撕裂后的叶鞘与茎秆在轴向上的最大连接强度(σtmax)为0.78 MPa.在剥离叶鞘的过程中应首先对叶鞘进行横向拉伸作用造成叶鞘撕裂,破坏叶鞘对茎秆的包裹性能,再进行轴向刮擦作用将叶鞘从茎秆上撕扯脱落.叶鞘剥离应该同时满足2个基本条件:1)在垂直于叶鞘纤维方向的应力(σ2)不小于σ2max;2)轴向应力(σ1)不小于σtmax.; 牟向伟区颖刚王美美宋键铭冯加模李跃金; 关键词：甘蔗

摇杆式桑叶采摘机拨枝与采摘时间的协调匹配分析被引量：7: 2016年; 以实现机械采摘桑叶为目的,设计一款能自动采摘桑叶的摇杆式桑叶采摘机,并通过对桑叶采摘装置和间歇拨动定位装置工作原理分析,建立曲柄滑块机构运动的几何模型。通过对称两端半圆环刀具的张闭动作时间与间歇拨动装置运动时间的匹配分析计算,确定了圆柱分度凸轮分度期转角和停歇期转角,使间歇拨动定位装置能及时将桑枝送到桑枝定位框,即对称两端半圆环刀具所在位置,使圆环刀具能对桑叶准确实现采摘动作。该研究可为实现桑叶采摘的机械化提供理论和应用依据。; 胡迎春庄锦芳闫鑫牟向伟廖伟; 关键词：曲柄滑块机构

甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理研究被引量：4: 2013年; 甘蔗是我国主要的糖料作物,目前我国甘蔗机械化收获技术水平较低导致蔗糖生产成本较高;而剥叶关键技术研究是甘蔗机械化收获技术发展的关键环节之一。针对上述问题,分析了国内外关于甘蔗整秆剥叶关键技术与剥叶机理的研究现状,指出叶鞘剥离机理是甘蔗整秆剥叶关键技术研究的重点内容。同时,提出了3个拟解决的关键科学问题:①叶鞘的基本破坏强度和破坏形式以及叶鞘剥离机理;②剥叶元件对叶鞘的破坏作用机理及其运动状态方程与动力学模型;③基于叶鞘剥离机理理论的甘蔗整秆剥叶关键技术。; 牟向伟黄煜万理黄植功韦春荣李寒阳; 关键词：甘蔗

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国家自然科学基金(51205071)