近日，我院李旭英教授作为通讯作者、博士研究生王俊跃作为第一作者，在国际知名TOP期刊《Bioresource Technology》（中国科学院一区Top期刊，IF：11.4）发表了题为“Mathematical model for bale-density prediction in large steel roller-type round balers during bale rolling（大型钢辊式圆捆机卷捆过程中草捆密度预测的数学模型）”的研究成果。

本研究以钢辊-草捆为研究对象，对钢辊式圆捆机卷捆过程中钢辊与草捆进行受力分析，构建圆捆机卷捆过程中成型草捆密度预测的数学模型，建议一种钢辊式圆捆机卷捆过程中基于钢辊径向反力动态测量草捆密度的方法。选取向日葵秸秆为试验材料，在大型钢辊式圆捆机卷捆试验台进行了草捆密度模型验证试验。试验结果表明，试验台数据采集系统实测的草捆密度准确率范围为93.1%～96.9%，验证了草捆密度预测数学模型具有较好的准确性，为向日葵秸秆类硬质秸秆钢辊式圆捆机设计提供了有效的策略。

               图1  成型圆草捆受力分析         图2 8-14号钢辊承受草捆重力分布

图3 数据采集系统硬件图

图4 5号钢辊径向反力和圆捆机动力输入轴扭矩特性曲线

图5 草捆密度特性曲线

该成果由国家自然科学基金(N0.32160423)和内蒙古自治区自然科学基金(N0.2021MS05048)的资助完成。