粗茎秆作物切割装置研究现状、存在问题及发展建议

王 帅，张 彬，李显旺，沈 成，田昆鹏，黄继承

(农业部南京农业机械化研究所，南京 210014)



粗茎秆作物切割装置研究现状、存在问题及发展建议

王 帅，张 彬，李显旺，沈 成，田昆鹏，黄继承

(农业部南京农业机械化研究所，南京 210014)

秸秆作为一种重要的生物质能源，与传统矿物能源相比具有诸多优势。我国的秸秆资源相当丰富，且随着我国农业机械化水平的提高，许多作物秸秆已经应用在饲料生产等领域中。然而，我国粗茎秆作物的机械化收获仍存在很多问题，其中切割技术是收获过程的关键环节。为此，通过查阅国内外相关文献，简述了国内外粗茎秆作物切割装置的研究概况及现状，指出了目前我国秸秆收获时切割技术中仍存在的问题，着重对回转式切割装置进行了介绍，并提出了促进我国秸秆收获机械化产业发展的相关建议。

粗茎秆作物； 回转式切割装置；机械化

0 引言

众所周知，农作物秸秆是一种可再生资源，具有重要的实用价值。作物秸秆是指将成熟作物籽粒收获后所留下的作物茎秆，其含有很高的纤维成分，包括禾谷类、油料类、麻类、甘蔗等多种作物的秸秆。作物茎秆是农作物的主要副产品，是自然界数量庞大且具有多种用途的可再生生物质资源[1-2]。

我国是一个农业大国，每年的秸秆资源相当丰富。据调查，每年世界的各类农作物所提供的秸秆资源约20亿t，而我国每年农作物秸秆的产量大约为7亿t，约占世界秸秆总量的30%[3]。我国农作物秸秆资源量占生物质资源量的50%左右，由此可见，对作物茎秆加以利用，可以为我国解决部分能源问题[4-5]。目前，大部分的农民不再将秸秆作为生活燃料，从而导致大量秸秆在田间直接被烧毁，既污染环境又容易引发火灾，对人民的生活及生命财产安全构成了严重威胁[6]。作物秸秆作为一种重要的生物质资源，经过加工处理后，可以制成牲畜饲料、农田肥料及造纸原料；也可以通过榨取的方式将其有效的营养成分进行提取，为人们所用[7]。

随着秸秆畜牧业理论及实践的快速发展，认识到秸秆养畜对于我国畜牧业的发展具有十分重要的意义[8]。据调查，江苏地区每公顷仅玉米秸秆的产量就在45t左右，鲜食玉米每公顷秸秆的产量可达75t以上，然而每公顷的秸秆还田量只需要4.5t左右，过多则会危害下茬小麦根系的生长，每年有1 350万t以上的玉米秸秆成为废弃物。秸秆问题迫在眉睫，如果不及时处理，将占用大量的空间资源，并带来严的重环境污染。秸秆本身是一种多元化的能源，对其进行多用途开发与综合利用，可从根本上解决问题。

与此同时，现代畜牧业飞速发展，导致了饲料用粮每年需消耗全国粮食总产量的1/3，人畜争粮已经成为影响畜牧业可持续发展的重要因素之一。在土地面积占40%、人口占60%的我国南方地区，这一矛盾尤其突出。发展节粮型畜牧业是大势所趋，而秸秆饲料化则是节粮型畜牧生产的重要环节。采用 “秸秆养畜，过腹还田”这种方式，可以更好地对农区的秸秆资源加以利用，大大减少了饲料用粮，缓解了牲畜对粮食需求的压力；可以提高土壤中有机质的含量，改善土壤结构；可以减少对玉米秸秆的焚烧，从而达到保护环境的目的[9-10]。

粗茎秆作物主要是指茎秆直径在15mm以上、高度在1.5m以上的作物。本文着重对麻类、玉米等两类作物进行了介绍，并进一步研究其切割装置，为今后的工作提供有力支持。

1)麻类。我国麻类植物多种多样，包括大麻、亚麻、苎麻及剑麻等。麻类作物作为我国传统的纺织原料，麻纤维是最具潜在功能的天然纤维[11]。

麻类作物浑身是宝。例如，大麻的麻秆可用来造纸，麻皮可用来作纺织品，麻花与麻叶可用来提取药物，麻根可生产各类生物质燃料。麻类在我国具有重要的地位，对麻类的收获也因此至关重要。

目前，我国麻类收获的机械化程度较低，劳动强度比较大，工效也低，而且目前的收获机械工作性能不可靠，麻类收获并没有得到大家的重视。通过查阅文献了解到以下因素严重影响了麻类收获机械化程度的进程[12]。

(1)国家投入低。麻类作物虽然是重要的纺织品原料，但其并不能同三大粮食作物比较，因此国家在麻类收获机械的研制上投入很少，没有国家项目的资助，研究团队力量薄弱，难以对关键技术进行很好的研发。

(2)种植面积分散，没有规模，收获期较短，因此麻类机械的利用率比较低。研究大型麻类收获机械，成本较高，经济效益不显著，难以让农民接受。

(3)麻类本身茎秆粗细、长短不一，纤维和麻骨均容易折断，因此给麻类收获带来很大的难度。

2)玉米。玉米为高光效C4类植物，具有植株高大、茎秆粗壮、喜暖湿气候等特点，对土壤的适应能力较强，具有悠久的栽培历史[13]。目前，全世界每年的玉米种植面积约1.73亿hm2。在国外，玉米主要用来生产饲料及工业原料[14]。玉米主要产地为美国、巴西、俄罗斯、墨西哥、阿根廷等。随着全球经济的稳速发展，世界各国对能源的需求十分紧迫。据了解，近20年来，美国玉米的生产发展尤为迅速，其种植面积位居三大粮食作物之首，其产量及产值均超过其他谷物的总和，在饲用的谷物生产中比重达60.3%，出口量约占饲用谷物的75%[15]。

目前，我国玉米机械耕种收水平已经有很大提高，然而对青贮玉米的收获仍处于起步阶段。裹包青贮是指将收割好的玉米秸秆用打捆机进行高密度压实打捆，再用专业的拉伸膜进行裹包，从而形成一个最佳的发酵环境[16]。裹包青贮是玉米秸秆青贮的发展趋势，而切割技术、揉丝技术及打捆技术是决定裹包青贮质量的几个关键环节。大力研究和发展集摘穗、切割、揉丝、打捆联合作业的玉米秸秆青贮联合收获机械，既节省动力、劳力成本，提高青贮饲料的质量，形成规模化、产业化发展，又为开展以秸秆综合利用为核心的循环型农业、生态农业打下基础，促进农业增效和农民增收，实现环境效益、经济效益和社会效益的多赢。

通过查阅相关文献资料了解到玉米青贮机的研发对我国具有重要的意义。然而，目前我国玉米青贮收获机械仍存在以下几个问题：

(1)现有收获机械整机的可靠性比较低。据了解，目前我国玉米青贮收获机尚处于技术发展的初始阶段，现有机械在作业时，因为受到种植制度、作业环境等因素的影响，致使整机的负荷波动比较大，收获性能受到制约。

(2)青贮玉米种植面积少，且地块分散，玉米青贮收获机不能更好地进行推广发展。

(3)国产玉米青贮收获机关键零部件性能不达标。玉米青贮收获机关键工作部件主要有切割刀、切碎动定刀、刃磨器及切碎转子等，目前存在使用寿命短、磨损严重等问题，制约了我国玉米青贮收获机的发展。

(4)农机与农艺不能很好地融合。种植制度不统一、玉米品种多样等因素都制约了我国玉米青贮收获机的发展。

(5)自动化水平低。因为我国青贮机械的研究起步比较晚，与国外先进的青贮机械相比，在割台设计、切碎器刀片自动刃磨、电液自动控制及系统安全保护等方面仍存在巨大差距。

综上所述，目前我国对秸秆的收获尚处于起步研发阶段，因此研究出高效的秸秆收获机对现阶段的中国来说具有重要的意义，不仅可以提高我国秸秆的利用率，减少秸秆的污染，增加畜牧业的经济效益，又可以降低作业成本，具有显著的经济效益和社会效益[17]。切割技术在粗茎秆作物的收获过程中具有举足轻重的地位。回转式切割器作为粗茎秆作物收获机械中其中一个重要的组成部件，其性能对提高机械作业率、降低收获损失都具有重要意义。在此背景下，本文着重对茎秆收获机械的切割装置中的回转式切割器进行了深入的研究及介绍。

1 国内外粗茎秆作物机械化研究现状

1.1 国内外粗茎秆收获机的研究概述

国外对粗茎秆作物收获的研究较早。19世纪初，国外已经对苎麻剥制技术进行研究，并先后研制出一系列的剥麻机，但其成果并不如人意。20世纪90年代，日本研制苎麻自动收割机，希望采用传感技术，但未能成功[7]。据了解，国外的青贮饲料技术比较成熟，尤其在青贮玉米茎秆方面。目前，国外的青贮饲料收获机有悬挂式和自走式。其中，俄罗斯及东欧国家收获青饲玉米的割台大多为不对行往复式全幅结构，并配有很大直径的拨禾轮，在割台两侧板上装有往复式切割刀片，代表机型为原东德生产的E-281型青贮饲料收获机等，而美国跟西欧等国家的青贮饲料全部采用机械化手段生产。除此之外，纽荷兰公司的FR9000系列自走式青饲料收获机及克拉斯生产的自走式JAGUAR系列青贮饲料收获机(见图1)也备受瞩目[18]。

图1 克拉斯JAGUAR800系列青贮饲料收获机

自改革开放以来，美国、英国、德国等发达国家的青贮机械相继进入我国市场，占据了比较大的份额[19]。与此同时，我国粗茎秆作物收获机也有所发展，由最初的仿制国外引进机械到在借鉴吸收国外先进机械的基础上，根据我国国情自行研究设计粗茎秆作物收获机，其技术水平也随着畜牧业的快速发展得到完善及提高。进入21世纪以后，2004年农机购置补贴政策的落实，使得农民对茎秆收获机的购买热情迅速提升，市场需求量逐年增加[20]。

1.2 国内外对回转式切割器的研究概述

农作物的切割形式主要包括往复式和回转式切割器。往复式切割器主要用于小麦，牧草等作物收获；而回转式切割器主要用于粗茎秆作物的切割，如青贮玉米、大豆、芦苇、甘蔗及麻类等作物的收获作业。回转式切割器也称为圆盘式切割器及盘刀式切割器等。目前，对回转式切割器的研究大多从滑切角理论、切割机理、切割器结构和研究手段等方面展开。回转式切割器一般速度较高，适合高速作业，其惯性力较易平衡，振动较小，但回转半径小，所以不适用于在宽幅的情况下切割农作物；割刀的寿命也比较短，并且损耗维修费用较高。

由于切割装置对收获机械来说至关重要，我国学者们对此做出了不同的研究。

邓玲黎等研制了玉米秸秆的切割试验台，并且对青贮玉米秸秆的切割过程进行了模拟与分析[21]。

周勇、区颖刚等研发设计了斜置式甘蔗切割喂入装置，并且进行了装置性能试验及对不同生长状态的甘蔗的适应性试验[22]。

陈振玉等对联合收割机往复式切割器切割过程的一次切割区、重割区及漏割区面积在不同切割情况下变化特性进行了理论分析[23]。

罗海峰等为解决现有往复式切割器收割龙须草时的问题，对龙须草茎秆切割间隙、切割速度、切割茎秆部位、切割刀片组合形式及切割茎秆数量等因素进行了单因素试验[24]。

解福祥、于庆霞等针对粗茎秆作物切割器的重割、漏割等问题，设计了一种螺旋辊式双刀盘切割器，并通过虚拟样机技术对切割器进行了运动仿真，为切割器的研制提供可靠数据[25]。

刘枫等对圆盘切割器进行了运动学分析及试验，并结合实际的收割要求，得出了双圆盘缺口切割器适合立辊式玉米收获机的配套部件这一结论[26]。

高爱云等通过正交回归设计，对动刀刀端线速度、动刀组数、拖拉机挡位3个因素及动刀刀端线速度单因素对切碎功耗的影响进行了研究，建立了切碎功耗的回归模型，得出了当动刀刀端线速度为30m/s、动刀组数为6把、拖拉机挡位为Ⅰ挡时达到最优组合这一结论[27]。

薛忠等对回转式茎秆切割器进行了研究，重点介绍了回转式切割器在玉米秸秆收获中理论与试验等方面的进展，并且得出了切割器性能的好坏对收获作业的顺利进行及降低收获损失都有巨大的作用这一结论[28]。

Huang YanSan , Chang SooHo及Wan F.D.等人对常用的圆盘式玉米切割器的工作原理及结构特点进行了研究[29-31]。

黄继承等人设计出了适合我国生产现状的苎麻收获4LMZ-160型履带式收割机[32]。

林茂等人模拟分析了甘蔗在不同含水率的土壤里的情况，对回转刀甘蔗切割器切割甘蔗茎秆的影响因素在室内进行了试验，并对影响因素进行优化，结果使甘蔗破头率降至 8.18%以下[33]。

邓本荣通过对刀片进刀量和滑切角的变化分析后，指出圆盘切割主要以斜切的方式为主，可省力；其进刀量呈现缓慢减小的趋势，即切割时的阻力会呈现逐渐变小的趋势，使得工作比较平稳，所以选择外圆弧刃口刀片比较合理[34]。

倪长安对玉米茎秆采取几种不同形式的回转式切割器切割的过程进行了大量的试验研究，讨论了参数对切割装置工作性能的影响效果，并提供了回转式切割装置主要参数的设计依据[35]。

1.3 回转式切割装置研究目标

通过设计制作一种粗茎秆作物回转式切割试验台，对影响切割性能的因素(包括刀片数量、刀片形式及刀盘转速等)进行模拟试验分析。统计分析试验数据，以工作性能指标为依据寻求切割器结构参数及切割运动参数最优组合，从而使切割功耗达到最低，为今后粗茎秆作物收获机切割装置的设计提供参考。

1.4 回转式切割装置的主要研究内容

1)以粗茎秆作物为研究对象，构建力学模型，对这些农作物茎秆的机械物理特性参数进行试验测定及分析，其试验内容主要包括对木质部、韧皮部及秸秆进行剪切、拉伸、压缩、弯曲等力学研究，获得其杨氏弹性模量、剪切应力、抗压强度、拉伸强度及弯曲强度等物理力学特性参数。对采样时间、含水率、取样部位等影响玉米秸秆力学特性的因素进行综合的分析，为切割装置的研究设计提供理论依据及技术参数指导。

2)设计切割试验台架的切割部件的传动机构、夹持机构及喂入输送机构，并建立切割转矩、喂入速度及切割速度的数据采集平台，为进一步的研究提供数据支持。

3)对刀盘进行设计，包含刀片的形式、刀片的数量、刀片的滑切角与直径、刀盘的厚度及其结构的确定和设计。该内容可通过正交试验设计，分析不同形式下，各参数不同时的割刀的切割效果及切割功耗，选择出最优的割刀形式、刀片数量及滑切角等关键数据，为进一步的设计研究提供可靠的数据支撑。

4)对切割器进行运动学分析，包含不漏割分析、多刀切割分析、重复切割分析,从而寻找切割器各物理参数之间的约束关系。

1.5 拟解决的关键问题

1)结合理论力学及材料力学的理论知识,研究和建立粗茎秆材料模型，从而获得粗茎秆作物秸秆的力学特性参数。

2)以降低切割功耗、提高切割效率为目的，获得粗茎秆作物收获机切割器的最佳割刀形式及切割参数。

3)合理安排切割器、输送装置及强制推进机构的位置，减少或消除秸秆的堵塞问题，从而使得切割后的秸秆顺利进入切碎揉搓装置进行切碎揉丝。

1.6 主要研究方法

由于我国对该领域的研究尚处于起步阶段，技术比较落后，而国外的相关技术比较发达，所以需要借鉴参考国外已经成熟的技术。此外，可以借鉴其他作物已经成熟的相关技术。

1)根据研究目的及所要解决的问题，查阅相关资料，收集粗壮茎秆作物的力学特性及收割机割刀运动方法的相关资料，为自己的研究提供参考。

2)利用万能试验机对粗茎秆作物的秸秆进行相关试验。建立粗茎秆的机械物理力学模型，其可以看作是由韧皮部、木质部两种异质材料复合而成的复合材料，运用材料力学的试验方法进行剪切、拉伸、弯曲等试验。利用计算机采集相关数据及相关图像，采用SAS等数据处理软件对相关数据进行有效处理。

3)搭建粗茎秆作物的秸秆回转式切割装置试验台，设计合适的动力机构及传动机构等，并根据所需要测试的参数类型来选择相应的传感器及测试部件。利用Creo建立粗茎秆作物的切割试验台装置的三维模型，利用CAD进行二维图纸的绘制，完成试验台的设计然后进行样机的试制。

4)通过改变各影响因素进行多因素正交试验的研究。分析割刀刀片数量、刀片形式、刀片滑切角、刀片长度、刀盘直径、刀盘厚度及结构等因素对切割器切割效率的影响，找出各个因素的最佳组合，为粗茎秆作物收获机切割装置的研制提供理论依据。

1.7 研究过程中可能遇到的问题和解决方法

1)目前国内可借鉴的成熟技术比较有限，文献资料也比较少，因此研究具有一定的局限性。因此，可以通过大量查询其他茎秆收获机械的相关文献，借鉴其他作物切割器的研究成果，结合该类作物自身的特点来思考解决问题。

2)粗茎秆作物因其多样性，不适合使用国标对木材、竹材等机械物理试验方法的规定，因此没有统一的测量力学特性的方法。应根据该类作物的实际情况进行分析，建立相应的物理力学模型，然后运用材料力学等理论方法进行试验。

3)需要通过试验确定研制适用于粗茎秆作物收割的圆盘切割台，并且切割因素及评价指标较多。因此，可以通过安排正交试验及建立相应的评价标准来解决试验方面的问题。

2 粗茎秆作物收获机械化研究前景

粗茎秆作物收获机械为我国农作物机械化生产技术中的关键设备之一，其机具质量的好坏及技术水平的高低直接影响到秸秆饲料生产的健康发展，是农区畜牧业持续健康发展的根本保障[20]。

针对目前我国粗茎秆作物收获机械的研制及生产应用现状和存在的问题，提出如下建议：

1)研制符合我国国情的先进粗茎秆作物收获机，使主机通用化。在现有粗茎秆作物收获机械基础上，应充分借鉴国外的先进收获技术，开发研制出适合我国国情的具有自主知识产权的先进粗茎秆作物收获机。此外，由于玉米、麻类等粗茎秆代表性作物具有收获期较短、机器闲置的时间较长的特性，为了提高机器的利用率，可以采用一机多用，达到主机通用化的效果，也就是在一个通用主机上挂接上多种工作部件，来实现不同的功能。这样既降低了农户的农机购置成本风险，提高了设备的利用率，增加了经济效益，又可以使产品由单一化向系列化转变，降低了企业的产品研发成本。

2)重点研发关键部件。和悬挂式及牵引式收获机相比较，自走式收获机在技术层面上相对复杂一些，在保证主要的性能达标的基础上，应努力提高粗茎秆作物收获机关键部件的可靠性。例如，对于故障频发的割台，应优化其喂入装置零部件的工艺性，采用现代设计理论，对其结构进行有限元分析，找出其设计薄弱环节，并加强处理，提高整机工作的可靠性；对切碎器部分的动刀、定刀从材料选取及零件热处理等方面，着手来提高其可靠性。

3)做到农机与农艺有机融合。将农机与农艺相结合，降低对粗茎秆作物收获机械的要求，使其各性能易于实现。

4)农机企业要不断创新，跟上时代步伐。我国的收获机械由原来的引进到后来的吸收，再到目前完全具有自主知识产权的产品，虽然国内已具规模的粗茎秆作物收获机设计制造企业有很多，但与国外知名企业相比，整体水平较差，从设计、制造到先进技术应用方面差距明显。在今后的设计中，企业除了要解决关键零部件的可靠性，提高整机的质量外，还应该向自动化、智能化等方向进行发展，在增加产品附加值的同时提升产品的竞争力。

5)政府应增加对粗茎秆作物收获机械的扶持力度，促进其有效快速推广应用。目前，我国畜牧业发展迅速，对青饲料需求量大，推广粗茎秆作物收获机械有较好的前景。因此，建议政府做到加大对粗茎秆作物收获机械化技术的宣传推广及加大对粗茎秆作物收获机械化的投资力度，真正地落实农机购置补贴的政策，使农机用户受益，使百姓受益，从而促进粗茎秆作物收获机械的健康、快速、稳定发展。

3 结语

我国粗茎秆作物收获机械的起步较晚，目前其机械化程度也比较低，因此对粗茎秆作物收获机械的研制具有重要意义。该研究的成功进行能真正地实现对粗茎秆作物秸秆的高效机械化收获，大大降低动力消耗及劳动成本，既节约了时间，又增加了农民收入，相对于现有的粗茎秆作物秸秆收获设备来说，具有强大的竞争力及产业化前景。

粗茎秆作物收获机械的收割技术的研究将为茎秆作物产业的发展提供强有力的支持。提高粗茎秆作物的机械化收获水平，将促进与粗茎秆作物相关的各个行业加快发展；粗茎秆作物收获机械化的推广也可以促进青饲料生产向规模化、标准化、产业化方向发展。

近年来，随着制造技术的提高和生产经验的不断总结，学者们研制出了很多新型的切割器，在做该项研究时，可以借鉴他人的成果，结合粗茎秆作物自身的特点，选择或设计优化适合的切割器，从而提高收获质量与效率。

[1] 石磊，赵由才,柴晓利，等.我国农作物秸秆的综合利用技术进展.[J].中国沼气,2005,23(2)：11-14,19.

[2] 刘丽香，吴承祯,洪伟，等.农作物秸秆综合利用的进展[J].亚热带农业研究,2006,2(1):75-80.

[3] 曹稳根，高贵珍,方雪梅，等.我国农作物秸秆资源及其利用现状[J].宿州学院学报,2007,22(6)：110-112,126.

[4] 任仲杰，顾孟迪.我国农作物秸秆综合利用与循环经济[J].安徽农业科学,2005,33(11)：2105-2106.

[5] 吴树栋.我国农作物秸秆综合利用现状[J].人造板通讯,2005(8)：1-4.

[6] 刘淑平，吴鸿欣.对玉米秸秆切割装置的研究[J].农技服务,2014,31(2):140-141.

[7] 李旭，舒彩霞.高粗茎秆作物收割技术的研究进展[J].农机化研究,2010，32(8):1-6.

[8] 刘洋，吕新民.玉米青贮机滚筒式切碎装置的设计与有限元分析[D].杨凌:西北农林科技大学，2008.

[9] 郭庭双.秸秆畜牧业[M].上海：上海科学技术出版社，1996.

[10] 胡伟.我国农作物秸秆饲料处理机械设备的现状及其发展方向[J].饲料博览,1995(2)：25-27.

[11] 孙进昌，彭源德，皮珊,等.麻类作物的用途及发展前景[J].农产品加工,2010(3)：66-68.

[12] 龙超海.国内外麻类收获机械的现状、问题与对策[J].中国麻业科学,2007(29)：420-424.

[13] 韦方苗，韩锁义.我国玉米生产状况探讨[J].中国种业，2011(7)：21.

[14] 宋玉祥，师瑞娟.世界玉米生产与分布[J].地理教育，2007(1)：78.

[15] 路立平，赵化春，赵娜,等.世界玉米产业现状及发展前景[J].玉米科学，2006,14(5)：149-151.

[16] 刘东栋，韩忠义，王剑钧，等.拉伸膜裹包青贮技术[J].农村牧区机械化,2015(4)：16-18.

[17] 刘玉华，刘强，李纪周.玉米青贮收获机械的发展现状及前景分析[C]//第十二届全国联合收获机技术发展及市场动态研讨会论文集.南京：中国农业机械学会，2005.

[18] 张智龙.玉米青贮打捆收获机割台及打捆控制系统的设计[D].泰安：山东农业大学,2012.

[19] 肖远金.几种饲料收获机械[J].河北农业科技,2002(9):26.

[20] 石秀峰，程前.玉米青贮饲料收获机研究现状及前景[J].农业技术与装备,2013(18)：6-8.

[21] 邓玲黎,李耀明,徐立章.圆盘式玉米茎秆切割试验台的设计与切割过程分析[J].农机化研究,2013,35(1):73-77.

[22] 周勇,区颖刚,莫肇福.斜置式甘蔗切割喂入装置设计及试验[J].农业工程学报,2012,28(14):17-22.

[23] 陈振玉，周小青.谷物联合收获机往复式切割器切割过程的研究[J].农机化研究,2012,34(7)：73-76.

[24] 罗海峰，邹冬生.龙须草茎秆往复式切割试验研究[J].农业工程学报.2012,28(2)：13-17.

[25] 解福祥，于庆霞，闫象国,等.粗茎秆作物切割器设计与仿真分析[J].农业装备与车辆工程.2013,51(6)：17-20.

[26] 刘枫，罗罡，刘文亮，等.立辊式玉米收获机切割器的研究[J].价值工程，2011(34):12-13.

[27] 高爱云，曹艳玲，付主木，等.双立轴式圆盘刀玉米秸秆切碎器参数的选择[J].拖拉机与农用运输车，2003(1)：17-19.

[28] 薛忠，宋德庆，郭向明，等.圆盘式茎秆切割器研究进展 [J].农机化研究,2014，36(5)：239-243.

[29] Huang YanSan, Tang Juanlei ,Chen Shinshin. Analyses of rotating disc cutting of wood[J].Taiwan Journal of Forest Science,2003,18(4):263-271.

[30] Wall F.D, Wolgamott J. Study of Hydraulic Jet Kerfing to Improve the Efficience of Mechanical Disc Cutting.[M].Washington:Acailable through the National Technical Information Service,1976.

[31] Chang Sooho , Choi Soonwook, Bae Gyujin.Performance prediction of TBM disc cutting on granitic rock by the linear cutting test.[J].Tunnelling and Underground Space Technology,2006,21：271.

[32] 黄继承,李显旺,张彬,等.4LMZ160型履带式苎麻联合收割机的研究[J].农机化研究,2015,37(9):155-158.

[33] 林茂,杨坚,梁兆新,等.双刀盘甘蔗切割器工作参数的试验优化研究[J].农机化研究, 2006(12):146-150.

[34] 邓本荣,杨静.回转式切割器刀片设计[J].湖南农机, 2004(2):18-19.

[35] 倪长安, 蔺公振, 姬江涛, 等. 圆盘切割器切割玉米茎秆的试验与分析[J]. 洛阳工学院学报, 1995(4):36-41.

Research Status on Thick Stalk Crop Cutting Device and Its Problems and Development Proposals

Wang Shuai, Zhang Bin, Li Xianwang, Shen Cheng, Tian Kunpeng, Huang Jicheng

(Nanjing Research Institute for Agricultural Mechanization Ministry of Agriculture, Nanjing 210014, China)

As a kind of important biomass energy, straw has many advantages compared with traditional mineral energy. China's straw resources are very rich, and with the improvement of the level of agricultural mechanization, many crops straw has been applied in the field of feed production and so on. However, there are still many problems in China's crude stalk crop harvesting machinery, including cutting technology is a key link in the process of harvesting. In this paper, by reviewing the related literature at home and abroad, this paper introduces domestic and international thick stalk crops cutting device research and the current situation, pointed out that at present China's straw harvest cutting problems still existing in technology, mainly for the rotary cutting device are introduced, and put forward some suggestions to promote China's straw harvest mechanization of industry development.

thick stalk crop; rotary cutting device; mechanization

2016-06-24

国家农业产业技术体系岗位任务(CARS-19-E22)；中国农业科学院科技创新工程项目(2016-2020)

王 帅(1991-)，女，河北衡水人，硕士研究生，(E-mail)964018878@qq.com。

张 彬(1974-)，女，浙江东阳人，副研究员，(E-mail)xtsset@hotmail.com。

S233.4

A

1003-188X(2017)08-0263-06