摘要

根据王草分蘖能力强、生物量大、含水率高的特点,基于王草机械化收获的农艺要求优化设计了一种4排人字形滚筒破碎装置。通过理论分析及计算确定了破碎装置主要结构及参数,通过单因素试验与二次正交旋转组合试验研究了喂入辊转速、破碎辊转速对茎秆破碎合格率、平均长度的影响,采用Design-Expert软件对试验结果进行了响应面分析、回归分析及目标优化,得到试验因素与评价指标间的回归方程,并获得最佳参数组合。结果显示:通过单因素试验确定喂入辊、破碎辊的转速范围分别为380~480 r/min、750~950 r/min;通过二次旋转正交试验及目标优化得到最优参数组合为:喂入辊转速416.5 r/min、破碎辊转速950 r/min,此时茎秆破碎合格率为98.30%、破碎茎秆平均长度为29.04 mm;台架试验及整机田间收获试验表明,该装置破碎效果均匀,茎秆破碎合格率达98%,破碎茎秆的平均长度小于30 mm,满足滚筒式破碎装置设计要求。