【摘要】：我國黃淮海一年兩熟地區(qū),冬小麥收獲后田間殘留大量秸稈和根茬,給下茬作物的高質(zhì)量適時播種造成困難,使得現(xiàn)役的免耕播種機具都極易發(fā)生堵塞現(xiàn)象,焚燒秸稈現(xiàn)象屢禁不止。針對這種現(xiàn)狀,本研究創(chuàng)新設計了一種與51.5-73.5kW拖拉機配套的具有高生產(chǎn)率的麥茬地免耕大豆精量播種機,并對其進行了深入系統(tǒng)的研究。 (1)總體方案設計。全面總結及分析前人研究成果,同時廣泛參考國內(nèi)外現(xiàn)有同類機具的技術特點,根據(jù)設計要求確定了麥茬地免耕大豆精量播種機的總體設計方案。 (2)清秸防堵裝置設計。確定了清秸防堵裝置的總體結構和技術參數(shù),并完成了相關主要零部件的設計和分析；運用ANSYS軟件對清秸防堵裝置的機架和清秸機構總成分別進行了有限元分析,結果表明：機架最大應力149.99MPa,小于機架材料許用應力196MPa,滿足強度要求；清秸機構總成的固有頻率與各激振源的振動頻率相差較大,不會發(fā)生共振現(xiàn)象而引起結構破壞。 (3)清秸刀齒設計與優(yōu)化。通過理論分析完成了清秸刀齒的基本結構設計,并對其相關參數(shù)進行了分析；在此基礎上,采用二因素三水平的正交試驗設計方法,以清秸刀齒的滑切角和入土角為影響因素,以試驗裝置的秸稈根茬清除率和旋轉功耗為目標函數(shù),尋求清秸刀齒最佳結構參數(shù)組合。結果表明：當清秸刀齒的回轉半徑為350mm、齒寬為35mm、齒厚為5mm、滑切角為25°和入土角為30°時,試驗裝置的旋轉功耗為5.44kW,秸稈根茬清除率為92.0%,秸稈和根茬不會造成機具堵塞現(xiàn)象發(fā)生。 (4)播種單元體及施肥裝置的設計。施肥開溝器采用鑿型鋤鏟式結構,入土性能好；所選排種器為2BJP-3型垂直窩眼輪式排種器,試驗臺檢測結果表明：在作業(yè)速度為5.4km/h條件下,排種器各項播種性能均滿足國家標準優(yōu)等品水平,可滿足播種要求；三向可調(diào)式覆土鎮(zhèn)壓器覆土鎮(zhèn)壓圓盤直徑320mm,覆土鎮(zhèn)壓圓盤夾角6°-30°可調(diào),覆土寬度30～60mm可調(diào),作業(yè)時覆土嚴密,厚度一致,鎮(zhèn)壓效果好。 (5)樣機試制與田間試驗。確定了整機結構與技術參數(shù),對機組的縱向穩(wěn)定性進行了分析驗證,并完成了樣機的加工試制。田間性能試驗結果表明：在機組作業(yè)速度5.4km/h條件下,理論粒距設定為6cm和8cm水平時,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)均達到國家標準優(yōu)等品水平；播種深度達到國家標準一等品水平,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,機組作業(yè)通過性良好,可順利完成高質(zhì)量播種作業(yè)。 (6)所設計的麥茬地免耕大豆精量播種機一次進地可完成清秸、開溝、施肥、播種、覆土、鎮(zhèn)壓和覆秸等環(huán)節(jié),通過性好,適應性強,作業(yè)效率高,無需焚燒秸稈即可保證高質(zhì)量播種作業(yè)。 (7)樣機改進。鑒于51.5-73.5kW拖拉機配套的麥茬地免耕大豆精量播種機樣機作業(yè)幅寬為2.4m,實際作業(yè)時因清秸刀齒入土深度不均帶來的局部清秸不凈或動土量較大等問題,提出了分段仿形式清秸防堵裝置的改進方案,并完成了改進后的清秸防堵裝置整體結構設計和樣機試制,但其實際作業(yè)效果仍需通過后續(xù)田間試驗進行確定。
【圖文】：

圖1-1 1820型氣力式免耕播種機 圖1-2 3P605NT型免耕播種機Fig.1-1 1820 type no-till planter Fig. 1-2 3P605NT type no-till planter圖1-3為美國大平原公司研發(fā)的1005Nt型免耕播種機，整機通過左右兩側的地輪來支播種機的質(zhì)量并傳遞播種施肥所需的動力，，工作時設置在播種機前方的波紋圓盤可將地的}P稈等物料切斷，并在地表開出一定深度的溝槽，緊隨其后的雙圓盤開溝器可較容易的開出種肥溝，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)，最后通過彈齒

圖1-1 1820型氣力式免耕播種機 圖1-2 3P605NT型免耕播種機Fig.1-1 1820 type no-till planter Fig. 1-2 3P605NT type no-till planter圖1-3為美國大平原公司研發(fā)的1005Nt型免耕播種機，整機通過左右兩側的地輪來支播種機的質(zhì)量并傳遞播種施肥所需的動力，工作時設置在播種機前方的波紋圓盤可將地的}P稈等物料切斷，并在地表開出一定深度的溝槽，緊隨其后的雙圓盤開溝器可較容易的開出種肥溝，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)，最后通過彈齒
【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：S223.2

【參考文獻】

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本文編號：2627128