【摘要】：我國(guó)黃淮海一年兩熟地區(qū),冬小麥?zhǔn)斋@后田間殘留大量秸稈和根茬,給下茬作物的高質(zhì)量適時(shí)播種造成困難,使得現(xiàn)役的免耕播種機(jī)具都極易發(fā)生堵塞現(xiàn)象,焚燒秸稈現(xiàn)象屢禁不止。針對(duì)這種現(xiàn)狀,本研究創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一種與51.5-73.5kW拖拉機(jī)配套的具有高生產(chǎn)率的麥茬地免耕大豆精量播種機(jī),并對(duì)其進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。 (1)總體方案設(shè)計(jì)。全面總結(jié)及分析前人研究成果,同時(shí)廣泛參考國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有同類(lèi)機(jī)具的技術(shù)特點(diǎn),根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定了麥茬地免耕大豆精量播種機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案。 (2)清秸防堵裝置設(shè)計(jì)。確定了清秸防堵裝置的總體結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù),并完成了相關(guān)主要零部件的設(shè)計(jì)和分析；運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)清秸防堵裝置的機(jī)架和清秸機(jī)構(gòu)總成分別進(jìn)行了有限元分析,結(jié)果表明：機(jī)架最大應(yīng)力149.99MPa,小于機(jī)架材料許用應(yīng)力196MPa,滿(mǎn)足強(qiáng)度要求；清秸機(jī)構(gòu)總成的固有頻率與各激振源的振動(dòng)頻率相差較大,不會(huì)發(fā)生共振現(xiàn)象而引起結(jié)構(gòu)破壞。 (3)清秸刀齒設(shè)計(jì)與優(yōu)化。通過(guò)理論分析完成了清秸刀齒的基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了分析；在此基礎(chǔ)上,采用二因素三水平的正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法,以清秸刀齒的滑切角和入土角為影響因素,以試驗(yàn)裝置的秸稈根茬清除率和旋轉(zhuǎn)功耗為目標(biāo)函數(shù),尋求清秸刀齒最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)組合。結(jié)果表明：當(dāng)清秸刀齒的回轉(zhuǎn)半徑為350mm、齒寬為35mm、齒厚為5mm、滑切角為25°和入土角為30°時(shí),試驗(yàn)裝置的旋轉(zhuǎn)功耗為5.44kW,秸稈根茬清除率為92.0%,秸稈和根茬不會(huì)造成機(jī)具堵塞現(xiàn)象發(fā)生。 (4)播種單元體及施肥裝置的設(shè)計(jì)。施肥開(kāi)溝器采用鑿型鋤鏟式結(jié)構(gòu),入土性能好；所選排種器為2BJP-3型垂直窩眼輪式排種器,試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)結(jié)果表明：在作業(yè)速度為5.4km/h條件下,排種器各項(xiàng)播種性能均滿(mǎn)足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品水平,可滿(mǎn)足播種要求；三向可調(diào)式覆土鎮(zhèn)壓器覆土鎮(zhèn)壓圓盤(pán)直徑320mm,覆土鎮(zhèn)壓圓盤(pán)夾角6°-30°可調(diào),覆土寬度30～60mm可調(diào),作業(yè)時(shí)覆土嚴(yán)密,厚度一致,鎮(zhèn)壓效果好。 (5)樣機(jī)試制與田間試驗(yàn)。確定了整機(jī)結(jié)構(gòu)與技術(shù)參數(shù),對(duì)機(jī)組的縱向穩(wěn)定性進(jìn)行了分析驗(yàn)證,并完成了樣機(jī)的加工試制。田間性能試驗(yàn)結(jié)果表明：在機(jī)組作業(yè)速度5.4km/h條件下,理論粒距設(shè)定為6cm和8cm水平時(shí),播種粒距合格指數(shù)、重播指數(shù)、漏播指數(shù)和變異系數(shù)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)等品水平；播種深度達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)一等品水平,所施顆粒肥位置完全符合大豆農(nóng)藝生產(chǎn)要求；清秸刀齒入土深度在30mm以上時(shí),機(jī)組作業(yè)通過(guò)性良好,可順利完成高質(zhì)量播種作業(yè)。 (6)所設(shè)計(jì)的麥茬地免耕大豆精量播種機(jī)一次進(jìn)地可完成清秸、開(kāi)溝、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓和覆秸等環(huán)節(jié),通過(guò)性好,適應(yīng)性強(qiáng),作業(yè)效率高,無(wú)需焚燒秸稈即可保證高質(zhì)量播種作業(yè)。 (7)樣機(jī)改進(jìn)。鑒于51.5-73.5kW拖拉機(jī)配套的麥茬地免耕大豆精量播種機(jī)樣機(jī)作業(yè)幅寬為2.4m,實(shí)際作業(yè)時(shí)因清秸刀齒入土深度不均帶來(lái)的局部清秸不凈或動(dòng)土量較大等問(wèn)題,提出了分段仿形式清秸防堵裝置的改進(jìn)方案,并完成了改進(jìn)后的清秸防堵裝置整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和樣機(jī)試制,但其實(shí)際作業(yè)效果仍需通過(guò)后續(xù)田間試驗(yàn)進(jìn)行確定。
【圖文】：

圖1-1 1820型氣力式免耕播種機(jī) 圖1-2 3P605NT型免耕播種機(jī)Fig.1-1 1820 type no-till planter Fig. 1-2 3P605NT type no-till planter圖1-3為美國(guó)大平原公司研發(fā)的1005Nt型免耕播種機(jī)，整機(jī)通過(guò)左右兩側(cè)的地輪來(lái)支播種機(jī)的質(zhì)量并傳遞播種施肥所需的動(dòng)力，，工作時(shí)設(shè)置在播種機(jī)前方的波紋圓盤(pán)可將地的}P稈等物料切斷，并在地表開(kāi)出一定深度的溝槽，緊隨其后的雙圓盤(pán)開(kāi)溝器可較容易的開(kāi)出種肥溝，隨后由排種器和覆土鎮(zhèn)壓器依次完成播種和覆土鎮(zhèn)壓作業(yè)，最后通過(guò)彈齒

圖1-1 1820型氣力式免耕播種機(jī) 圖1-2 3P605NT型免耕播種機(jī)Fig.1-1 1820 type no-till planter Fig. 1-2 3P605NT type no-till planter圖1-3為美國(guó)大平原公司研發(fā)的1005Nt型免耕播種機(jī)，整機(jī)通過(guò)左右兩側(cè)的地輪來(lái)支播種機(jī)的質(zhì)量并傳遞播種施肥所需的動(dòng)力，工作時(shí)設(shè)置在播種機(jī)前方的波紋圓盤(pán)可將地的}P稈等物料切斷，并在地表開(kāi)出一定深度的溝槽，緊隨其后的雙圓盤(pán)開(kāi)溝器可較容易的開(kāi)出種肥溝，隨后由排種器和覆土鎮(zhèn)壓器依次完成播種和覆土鎮(zhèn)壓作業(yè)，最后通過(guò)彈齒
【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：S223.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2627128