籽棉碰撞模型中恢复系数的测定及分析

摘要 为建立籽棉与其收获及处理机具工作部件间发生碰撞时的碰撞模型，采用基于运动学方程的恢复系数测定装置，对籽棉恢复系数进行测定及分析。不同下落次数的籽棉恢复系数通过下落实验进行测试，实验装置下落高度范围200～400 mm、材料厚度2～6 mm，考察材料为Q235钢、铝合金、有机玻璃和橡胶的碰撞。针对含水率为12.54%的“中棉6913”籽棉品种，采用L8(41×24)混合正交试验方案研究碰撞材料、材料厚度、自由下落高度和籽棉个数四因素对籽棉恢复系数的影响，然后针对碰撞材料、下落高度和材料厚度进行单因素试验，并获得下落高度和材料厚度对恢复系数的影响规律及回归方程。试验结果表明，影响籽棉恢复系数因素的显著性顺序为：碰撞材料>下落高度>材料厚度>籽棉个数；其中籽棉个数对恢复系数影响不显著。由单因素试验结果可得：籽棉与碰撞材料之间恢复系数顺序为：Q235>铝合金>有机玻璃>橡胶；在试验范围内，籽棉恢复系数随着下落高度的增加而近似线性减小；随碰撞材料厚度的增加先呈显著增大后缓慢增大。上述结果可为籽棉收获及处理机具中相关工作部件的合理设计及籽棉与机构联合仿真提供理论参考