为了减少试验,提高采煤机镐型截齿的使用寿命,准确预测镐型截齿三向力,文中采用了数理统计的RSM进行分析。为保证RSM应用的精确性,对镐型截齿进行试验并提取关键数据。为了研究截齿转速、切割角度及切割深度与截齿切割力的关系,采用RSM中的CCD法设计了20组试验,基于SAS软件在置信度为95%条件下进行试验数据拟合,得到切割参数与截齿切割力的关系式,并通过方差分析验证了该关系式的精确性。最后通过试验验证,表明基于RSM拟合的切割参数与截齿切割力的关系式能精确地预算不同切割参数所对应的截齿切割力,为优化接头切割参数提供参考并提高了切割力的预测准确性。

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。