甘蔗剥叶机剥叶质量影响因素的试验研究

论文摘要

为改善甘蔗剥叶机对倒伏甘蔗的适应性,提高其综合剥叶性能。采用二次通用旋转组合设计、数理统计分析方法及计算机仿真、优化技术,以直、弯蔗为研究对象,利用甘蔗剥叶试验台,对甘蔗剥叶质量的影响因素(剥叶元件交错深度、剥叶辊转速、输入辊距离、输送辊转速)进行了室内模拟剥叶试验;建立了相应的回归数学模型,找出影响试验指标(含杂率、折断率)的主要因素;研究了主要因素及交互作用对试验指标的影响规律及机理;对试验因素进行优化分析,获取了参数的综合优化条件。研究发现:相同条件下直蔗承受的剥叶元件作用力、运动速度和转动角速度比弯蔗的小;在竖直方向上直蔗受力平衡,弯蔗受力不平衡;直蔗剥叶时受到的打击梳刷和摩擦牵扯作用比弯蔗的弱,直蔗被剥叶元件打断或因四处窜动而卡折的机率比弯蔗的小。故直蔗含杂率大于弯蔗含杂率,直蔗折断率小于弯蔗折断率。在参数综合优化条件:元件交错深度为8(mm),剥叶辊转速为601(r/min),输入辊距离为288(mm),输送辊转速为250(r/min)的组合下,室内剥叶试验验证结果如下:直蔗含杂率为0.64%,折断率为0,弯蔗含杂率为0.41%,折断率为16.67%,改进后甘蔗剥叶机能有效加强对弯蔗的适应性,提高综合剥叶质量。因此,因素优化结果可作为甘蔗剥叶机的设计参考依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 1 课题来源
• 2 研究背景
• 3 国内外研究现状
• 4 本课题的研究内容及技术路线
• 5 本章小结
• 第一章 甘蔗剥叶机的物理模拟试验
• 1.1 试验目的
• 1.2 试验设计
• 1.2.1 试验因素及其水平、试验指标的确定
• 1.2.2 试验设备与材料
• 1.2.3 试验方案及试验结果
• 1.3 本章小结
• 第二章 试验数据的回归分析
• 2.1 回归方程的建立
• 2.2 回归方程及其系数的显著性检验
• 2.2.1 直蔗的回归方程及其系数的显著性检验
• 2.2.2 弯蔗的回归方程及其系数的显著性检验
• 2.3 试验因素显著性分析结论
• 2.4 本章小结
• 第三章 试验因素对性能指标影响的图形分析
• 3.1 单因素变化对剥叶质量的影响分析
• 3.1.1 含杂率的影响分析
• 3.1.2 折断率的影响分析
• 3.1.3 直蔗和弯蔗的影响分析比较
• 3.2 因素交互作用对剥叶质量的影响分析
• 3.2.1 直蔗剥叶质量的影响分析
• 3.2.2 弯蔗剥叶质量的影响分析
• 3.3 本章小结
• 第四章 甘蔗剥叶机理的动态仿真分析
• 4.1 剥叶过程的运动受力分析
• 4.2 剥叶机运动仿真模型的建立
• 4.3 剥叶过程的动态仿真
• 4.4 甘蔗剥叶机理分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 试验因素对性能指标的影响机理分析
• 5.1 单因素对性能指标的影响机理分析
• 5.1.1 直蔗剥叶性能的影响机理分析
• 5.1.2 弯蔗剥叶性能的影响机理分析
• 5.2 因素交互作用对性能指标的影响机理分析
• 5.2.1 直蔗折断率的影响机理分析
• 5.2.2 弯蔗剥叶质量的影响机理分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 参数的优化与验证
• 6.1 优化数学模型的建立
• 6.2 试验因素优化
• 6.2.1 直蔗的因素综合优化
• 6.2.2 弯蔗的因素综合优化
• 6.2.3 直蔗和弯蔗的综合优化
• 6.3 优化结果验证
• 6.4 本章小结
• 第七章 全文总结与展望
• 7.1 研究总结
• 7.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文情况