全株青贮玉米径向局部压缩特性试验

陈美舟; 徐广飞; 宋志才; 魏元振; 王文君; 刁培松; 滕绍民; 《吉林大学学报(工学版) 》 2022 EI 北大核心 CSCD

摘要：为深入研究青贮收获机喂入装置对全株青贮玉米的压缩作用,以粮饲兼用品种郑单958为研究对象,利用 自制的施压装置模拟喂入辊辊齿,通过单因素试验,研究了加载方向和加载速率对秸秆节间、节部和带苞叶果穗径向局部压缩载荷、功耗的影响,并从复合材料接触力学角度对破坏特征进行了分析.结果表明:施压过程中,30°~90°方向,秸秆节间、节部两侧出现平行于轴线的裂纹,弹性、屈服和压实强化阶段,载荷以不同速率递增;带苞叶果穗在破坏阶段,出现断裂现象,受苞叶抑制载荷没有明显减小;0°方向时,秸秆节间、节部和带苞叶果穗均出现劈裂现象并伴随载荷骤减,各部位抵抗变形的能力弱于其他方向.加载速率影响各部位进入不同变形阶段的速率,但发生形变时的压下位移相近;弹性和屈服阶段,秸秆节部的载荷较节间平均高2.5倍,相同位移下,100 mm·min-1时,节间、节部的平均载荷最大,75 mm·min-1时,平均载荷最小;强化压实阶段,加载速率对秸秆节部的影响比节间更明显;加载速率对带苞叶果穗压缩载荷的影响区别从屈服阶段开始,50 mm·min-1加载时,带苞叶果穗抵抗变形的能力最弱.当压下率超过45%时,横向喂入可显著降低喂入功耗,而径向喂入时,秸秆节间、节部和带苞叶果穗局部压缩功耗最小时的加载速率分别为75、75、50 mm·min-1.本研究可为青贮收获喂入装备关键部件的设计与优化提供参考.

关键词： 农业工程 全株青贮玉米 压缩特性 喂入 功耗 应力-应变