(1)针对目前嫩桑收获时存在的主要问题,提出了嫩桑收割机整体设计方案,并根据功能要求将收割机分为行走底盘、收割台、输送机构、打捆机构四个模块。

(2)结合嫩桑种植区的复杂地形及收割机行驶要求,提出了满足爬坡能力和通过性要求的履带底盘设计方案,完成了底盘结构设计,建立了底盘三维模型。

(3)针对嫩桑收割切口不平整及破损的问题,对比分析现有的几种收割方式,选用高速旋转的圆盘刀按要求收割嫩桑。结合圆盘刀的运动特性及嫩桑收割的留茬要求,提出了具有收割高度可调节功能的收割台设计方案,完成了收割台结构设计,并建立了三维模型。

(4)针对嫩桑收割后收集劳动强度大的问题,提出了采用机械结构对嫩桑进行收集的设计思路,设计了嫩桑收集所使用的归拢、夹持、输送及打捆装置。

(5)结合收割机各个功能部件的动力需求特征,设计了收割机液压系统,并对液压系统的元器件进行了计算选型。采用AMESim软件对液压系统进行了仿真,并分析了液压系统设计的合理性。对液压系统进行优化,将液压马达启动瞬时冲击值从29N.m降到23N.m,同时消除了液压缸工作状态转换对系统产生的液压冲击。

(6)建立收割机机架的有限元模型,并对车架进行模态分析。根据模态分析的结果,采用拓扑优化的方法对对收割机机架进行了结构优化设计。优化结果表明:收割机机架第一阶固有频率从33.9Hz提高到51.45Hz、第二阶固有频率从42.43Hz提高到66.71Hz,增幅分别为可有效避免共振。

小型高效割桑机，其特征在于：包括推杆、扶手、机架、行走轮、发动机、锯盘和操作杆，两个行走轮转动安装在机架的两端，所述的推杆的一端与机架连接，该推杆的另一端与扶手连接；操作杆的前部滑动穿过一套管内，该套管转动连接在所述的机架上，在所述的操作杆的前端装有锯盘，该锯盘的轴通过传动机构与发动机的动力输出轴连接，该发动机安装在所述的机架上，在所述的操作杆的后端装有操作扶手。本机的优点是：结构合理，体积小，重量轻，操作简单，装卸维修方便，成本低，工作效率高，可以推杆操作杆随意调节锯盘的高低和左右摆动，满足尽量靠近根据割桑的要求。