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基于FEM和正交试验的茶园修剪机刀片的优化

易文裕; 王攀; 庹洪章; 卢营蓬; 余满江 四川省农业机械研究设计院; 成都610066; 农业部丘陵山地农业装备技术重点实验室; 成都610066

关键词:刀片 有限单元法 正交试验 剪切 优化 

摘要:修剪是茶树等经济类树木种植综合管理中的重要环节,切口质量的好坏对其产量和质量具有直接的影响。为降低修剪过程中刀片的剪切阻力、提高切口质量,采用FEM数值方法和APN1211E-U功率分析仪进行了茶树枝修剪的仿真与试验,仿真峰值功耗与试验峰值功耗误差为5.7%,验证了茶树枝修剪仿真模型的准确性。运用该仿真模型对刀片间隙γ、切割速度υ进行了虚拟正交试验,并建立了该参数与峰值阻力的数学模型,得出在刀片间隙γ为0.01mm、剪切速度υ为1.414 7m/s、修剪直径为3.5mm时,茶树枝峰值阻力最小为5.160 7N,为茶园修剪机刀具的设计和优化提供了方法和思路。

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