动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置设计与试验

设计了适用于卧式玉米秸秆粉碎还田机的动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置,该装置利用等滑切角式粉碎定刀和随粉碎刀辊高速旋转的粉碎动刀形成的支撑滑切作用对秸秆进行粉碎。其中等滑切角式粉碎定刀刃口曲线采用对数螺线方程,粉碎动刀设计为并联直刀和L改进型弯刀组合结构。结合玉米秸秆的特性,明确了各关键部件的参数,并运用ANSYS-Workbench软件对粉碎定刀进行了静强度校核和对粉碎刀辊进行了模态分析,得出了粉碎定刀的应力分布图和粉碎刀辊的前6阶固有频率和振型;粉碎定刀最大应力发生在刀片上端部后侧,最大应力为138.41 MPa,刀片材料满足要求;粉碎刀辊最低阶数的固有频率为102.62 Hz,高于其工作激励频率23.3～30 Hz,不会形成共振。田间试验表明,当动定刀支撑滑切式秸秆粉碎装置刀辊转速为1 600 r/min时,其秸秆粉碎长度合格率可达91.5%,相对无支撑切割(1 800 r/min)可降低作业功耗17.4%。