甘蔗收割机械化是甘蔗全程机械化过程中的重要环节,甘蔗收割机在收割过程中,如果能够实现随着蔗垄高度的变化自动调节刀盘高度,使切割刀盘始终固定在土壤表面下一定深度进行甘蔗切割,不仅能减少甘蔗浪费,还能避免宿根破损,以提高发芽率。但事实上,我国甘蔗种植地主要集中在南方丘陵地区,地势起伏大,蔗垄高低不平,田间甘蔗茎叶和杂草密布,环境复杂,常见的地形高度自动测量方法都无法使用,使刀盘高度的自动调节成为难题。现阶段,国内外甘蔗收割机都无法很好的进行刀盘高度自动调节,实现较合理的切割只能靠人工经验判断,对甘蔗切割效果影响很大。为了解决这一问题,本文提出了一种基于收割机切割系统液压压力的刀盘高度自动调节控制方案,并结合实际情况,设计研制了一套甘蔗收割机切割模拟装置,通过自动控制系统使其能够随着土壤高度变化自动调节刀盘高度,保持刀盘在土壤表层下一定深度进行切割。主要研究工作如下:(1)查阅国内外有关于甘蔗垄高检测和刀盘高度自动调节的相关资料与文献,制定了根据甘蔗收割机切割系统液压压力大小来进行刀盘高度自动调节的方案。接着研制了一套液压压力数据采集系统,利用该系统到广西省宁明县明江镇利村和扶绥县岜盆乡弄廪屯甘蔗种植地进行田间试验,通过人为控制刀盘高度,使其进行不入土和入土等不同状态下的切割,并利用采集系统采集相应的切割刀盘液压回路的压力数据,对数据进行分析后,证明了该方案的可行性。(2)研制了一套刀盘高度自动调节系统,该系统主要包括机械部分和控制部分。其中机械部分根据实际甘蔗收割机切割部分原理制作,对收割机切割系统有关部分进行了适当的还原,主要包括液压马达、液压缸和切割刀盘等,切割刀盘能模拟收割机进行土壤和甘蔗的切割,液压缸可以对刀盘进行升降,控制部分则负责随着土壤高度变化控制液压缸的升降,以此达到自动调节刀盘高度的目的。(3)利用制作的土槽,将一定长度的甘蔗用夹具固定于土槽底端,在土槽中装载一定湿度和密度的土壤,模拟蔗地环境和刀盘切割高度的自动调节。测定刀盘空载、10mm入土有蔗时切割和入土无蔗切割等状态下的液压压力数据,并对数据进行分析,制定自动控制刀盘入土10mm进行切割的调节规则,编写控制程序,进行切割刀盘高度自动调节系统的性能测试。结果表明,当刀盘前进速度为50mm/s时,刀盘入土切割与预设深度的误差为7mm,当刀盘前进速度为100mm/s时,刀盘入土切割深度误差为12mm,甘蔗均为入土切割,符合“中华人民共和国机械行业标准”《JB/T6275-2007甘蔗收获机械试验方法》中甘蔗割茬应小于3cm的规定,满足设计要求。