针对甘蔗收获机在丘陵地区作业时液压冲击导致的管路破损和泄漏等问题,以输出功率最大的切段机构液压系统为研究对象,运用AMESim仿真软件建立切断机构液压负载敏感系统仿真模型,研究负载敏感阀的启闭时间、负载敏感泵出口至负载敏感阀的供油管路长度以及负载敏感系统的反馈管路长度对系统压力冲击的影响规律。仿真结果表明:缩短换向阀的开启时间、延长换向阀的关闭时间可有效降低系统的液压冲击,缩短泵出口管路长度、延长泵阀反馈管路长度可有效减缓系统的液压冲击现象。通过试验获得了与仿真结果基本一致的结论:当换向阀开启和关闭的响应时间分别为产品样本给定参数的最小值和最大值时,液压冲击幅度分别降低13.6%和33.1%;泵出口至敏感阀的管路长度每缩短0.5 m,系统冲击降低幅度约为0.5 MPa;反馈管道长度每延长0.5 m,系统压力冲击下降约

采用功率键合图法建立了甘蔗收获机双向变量柱塞泵的数学模型,对其中一些影响较小的非线性因素采用近线性化或忽略的方式进行处理,针对伊顿公司生产的1系列64变量泵,在Matlab/Simulink中通过改变变量泵的斜盘倾角来分析系统的流量、压力响应特性和换向特性,结果表明该双向变量泵系统具有良好的动态特性,能够满足4GZ-56型甘蔗收获机液压行走系统的动力性要求。

针对小型甘蔗收获机切割器振动导致破头率高的问题,通过设计不平衡质量块构建切割器的激振源,模拟切割器的动不平衡,实现了刀盘的可控振动,并通过力学计算、仿真验证了试验的可行性。通过仿真及物理试验平台砍蔗试验,探究了刀盘振动对切割力,以及切割力对宿根切割质量的影响关系及作用机理。仿真表明,当切割力最大时,轴向切割力约占总切割力的92.6%;试验表明,振动对切割力影响显著,在1.02~1.20 mm振幅范围内切割力呈线性上升趋势;轴向切割力与宿根切割质量的相关系数为0.91~0.95,刀盘振动对甘蔗宿根切割质量的影响主要是通过轴向切割力的作用来实现的。

在砍蔗过程中甘蔗收获机刀盘的振动对砍蔗的质量有比较大的影响,而影响刀盘振动的主要因素之一就是发动机的激励,所以为了提高砍蔗的质量和降低砍蔗的破头率,有必要对该激励对刀盘振动的影响进行分析与探究。为了准确的找出样机刀盘振动过大的原因,利用OPAX（Operation-X Transfer Path Analysis）方法对刀盘的振动进行了试验研究,先根据试验数据计算出每条路径的贡献量,然后再结合相位对刀盘的振动进行贡献量分析。最后综合考虑相位和幅值找出了引起刀盘振动的主要路径,为甘蔗收获机的后期优化提供了方向与依据。