秸稈切割問題研究綜述

賀智濤，丁慧玲，李 健，張永振，3

（1.武漢材料保護研究所，湖北武漢 430030；2.河南科技大學農業裝備工程學院，河南洛陽 471003；3.高端軸承摩擦學技術與應用國家地方聯合工程實驗室，河南洛陽 471023）

1 引言

切割是將特定刀具作用于切割對象，使切割對象產生變形并斷裂的過程，也是刀具與切割對象相互作用的過程。廣義的切割是一個非常廣泛的概念，例如工業上用機床加工零件，軍事上用子彈等射穿阻礙物，醫學上用手術刀/針切入肌肉組織、食品加工行業加工果蔬面包，畜牧業的羊毛修剪，家具行業的木材加工，辦公室的裁紙切碎，生活中的剃須理發等，甚至動物牙齒咬碎和咀嚼食物也屬于切割的范疇[1]。

農業生產上，切割更是非常重要且無法回避的環節。切割對象一般是植物的葉、莖稈或根，例如收獲類機械的莖稈切斷、根茬破碎、牧草加工等。切割的概念也可以延伸到土壤耕作，例如用犁鏵、旋耕刀、深松鏟和開溝器等切開土壤[1]。切割系統的性能直接影響到整機作業效率和作業質量[2]。

大多數植物體都具有纖維結構，即在順纖維方向具有較大的拉應力，在纖維之間的結合力很弱，因此很多植物都是各向異性材料，這與金屬材料的切削加工不同。因此，即便使用最簡單的刀具，切割仍是一個極為復雜的過程[3]。

為此，這里重點對農業機械領域的切割理論和試驗研究進行綜合評述。

2 切割理論

2.1 切割方式

切割方式是指刀具進入切割對象的方向，可以分為兩類：