【摘要】：本文針對(duì)福建丘陵山區(qū)煙草除稈清根問(wèn)題,著重研究煙草種植領(lǐng)域亟待解決的機(jī)械化移除煙稈、根蔸殘留及根土分離困難等問(wèn)題,分析收獲期煙田土壤及煙草物理特性,并在此基礎(chǔ)上研究煙草除稈清根機(jī)關(guān)鍵部件與煙草除稈過(guò)程的機(jī)理,對(duì)煙草除稈清根機(jī)械化生產(chǎn)過(guò)程中存在的共性問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)研究與突破,結(jié)合農(nóng)機(jī)農(nóng)藝,通過(guò)仿真與試驗(yàn)優(yōu)化開(kāi)發(fā)新型裝備,提升煙草除稈清根機(jī)械化整體技術(shù)水平。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)收獲期煙田土壤及煙草物理特性研究。測(cè)定了收獲期煙田土壤參數(shù),發(fā)現(xiàn)煙田土壤含水率、容重和堅(jiān)實(shí)度隨著入土深度的增加而增加。分析了收獲期煙稈與煙根形態(tài),得出煙稈皮厚比率回歸模型及煙稈形態(tài)變化趨勢(shì),同時(shí)發(fā)現(xiàn)煙根在垂直方向上主要分布在0-200mm 土層內(nèi),其中0-150mm 土層內(nèi)又占主要部分。對(duì)收獲期煙稈的剪切、彎曲及煙根的拉伸、剪切等進(jìn)行力學(xué)試驗(yàn),為后續(xù)除稈清根機(jī)的研發(fā)提供依據(jù)。(2)煙草除稈清根機(jī)總體方案設(shè)計(jì)與關(guān)鍵部件機(jī)理分析。通過(guò)分析現(xiàn)有除稈清根機(jī)關(guān)鍵部件主要類型及其特點(diǎn),確定煙草除稈清根機(jī)總體方案。建立坐標(biāo)系分析除稈清根刀輥端點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡,針對(duì)刀輥尖端不同形式的釘齒進(jìn)行受力分析,得出釘齒最佳的形式為正向彎曲。對(duì)煙稈進(jìn)行壓彎初始瞬間分析、拋出條件分析、拋扔過(guò)程運(yùn)動(dòng)分析及拋扔過(guò)程受力分析,提出了煙稈正常從機(jī)組后方拋出的條件:向機(jī)組后方拋扔的煙稈在水平方向上的位移要大于煙稈長(zhǎng)度,同時(shí)當(dāng)前被拋扔的煙稈在刀輥到達(dá)下一株煙草前向機(jī)組后方拋扔的水平位移要大等于當(dāng)前煙草根土復(fù)合體的高度。對(duì)以鏈條傳遞動(dòng)力,連接主機(jī)與機(jī)具的掛接裝置進(jìn)行分析,得出鏈條穩(wěn)定可靠傳遞的條件。(3)煙草除稈清根機(jī)關(guān)鍵部件仿真與土槽試驗(yàn)。采用Adams仿真軟件對(duì)刀輥端點(diǎn)及煙稈拋扔的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行仿真。采用ANSYS Workbench仿真軟件分別在無(wú)預(yù)應(yīng)力及有預(yù)應(yīng)力狀態(tài)時(shí),對(duì)刀輥進(jìn)行模態(tài)分析,得出刀輥?zhàn)鳂I(yè)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生共振。進(jìn)行室內(nèi)土槽試驗(yàn),針對(duì)除稈清根刀輥,以根茬脫土率與根茬損失率為性能指標(biāo),通過(guò)對(duì)刀輥轉(zhuǎn)速、擋板間隙、行走速度3個(gè)因素進(jìn)行二次回歸正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn),得到根茬脫土率與根茬損失率的回歸方程,并進(jìn)行響應(yīng)面分析與多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化,得到最佳工作參數(shù)為行走速度4km/h、刀輥轉(zhuǎn)速450r/min、擋板間隙150mmm,最后再進(jìn)行驗(yàn)證。(4)煙草除稈清根機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì)與田間試驗(yàn)。進(jìn)行煙草除稈清根機(jī)整機(jī)設(shè)計(jì),為了加強(qiáng)除稈清根效果特別設(shè)計(jì)了采用正向彎曲釘齒與釘齒座組合形式的除稈清根刀輥。通過(guò)整機(jī)田間試驗(yàn),測(cè)得樣機(jī)在最佳工作參數(shù)時(shí),根茬脫土率為95.23%,根茬損失率為5.86%,煙稈漏拔率為1.63%,煙稈埋稈率為0%,煙稈斷蔸率為2.44%,除稈清根效果良好。
【圖文】：

第一章緒論逡逑１．１研究背景與意義逡逑煙草（如圖１－１所示）是一種一年生或有限多年生的草本植物，全身覆蓋腺毛，根部粗壯。逡逑莖稈高達(dá)０．７？２米，莖稈基部稍微木質(zhì)化。煙葉為矩圓狀披針形、矩圓形、披針形或卵形，，葉逡逑片頂端漸尖，葉基部逐漸狹至莖桿成耳狀半抱莖，長(zhǎng)０．１？０．７米，寬０．０８？０．３米，葉柄不明逡逑顯或成翅狀柄�；ㄐ蝽斏�，呈圓錐狀，夏秋季開(kāi)花結(jié)果逡逑（ａ）收獲期煙草邐（ｂ）煙草莖軒邐（ｃ）收獲的煙葉逡逑圖１－１煙草逡逑煙草能制成卷煙、雪茄煙、斗煙等煙制品供人吸食，雖然給人類帶來(lái)了很多危害，但不可否逡逑認(rèn)其具有解毒、消腫、殺蟲(chóng)等藥用價(jià)值雖然近年來(lái)我國(guó)加大控?zé)熈Χ�，但不可否認(rèn)，煙草逡逑行業(yè)一直是納稅大戶，是國(guó)家財(cái)政收入的重要來(lái)源，甚至在一些產(chǎn)煙大省，煙草更是地方經(jīng)濟(jì)財(cái)逡逑政的支柱ｕ］。２０１４－２０１７年我國(guó)煙草稅利總額年均超過(guò)１萬(wàn)億元，２０１５－２０１７年上繳國(guó)家財(cái)政總額逡逑年均超過(guò)１萬(wàn)億元１５１。逡逑煙草原產(chǎn)于南美洲

第一章緒論逡逑１．１研究背景與意義逡逑煙草（如圖１－１所示）是一種一年生或有限多年生的草本植物，全身覆蓋腺毛，根部粗壯。逡逑莖稈高達(dá)０．７？２米，莖稈基部稍微木質(zhì)化。煙葉為矩圓狀披針形、矩圓形、披針形或卵形，葉逡逑片頂端漸尖，葉基部逐漸狹至莖桿成耳狀半抱莖，長(zhǎng)０．１？０．７米，寬０．０８？０．３米，葉柄不明逡逑顯或成翅狀柄�；ㄐ蝽斏蕡A錐狀，夏秋季開(kāi)花結(jié)果逡逑（ａ）收獲期煙草邐（ｂ）煙草莖軒邐（ｃ）收獲的煙葉逡逑圖１－１煙草逡逑煙草能制成卷煙、雪茄煙、斗煙等煙制品供人吸食，雖然給人類帶來(lái)了很多危害，但不可否逡逑認(rèn)其具有解毒、消腫、殺蟲(chóng)等藥用價(jià)值雖然近年來(lái)我國(guó)加大控?zé)熈Χ�，但不可否認(rèn)，煙草逡逑行業(yè)一直是納稅大戶，是國(guó)家財(cái)政收入的重要來(lái)源，甚至在一些產(chǎn)煙大省，煙草更是地方經(jīng)濟(jì)財(cái)逡逑政的支柱ｕ］。２０１４－２０１７年我國(guó)煙草稅利總額年均超過(guò)１萬(wàn)億元，２０１５－２０１７年上繳國(guó)家財(cái)政總額逡逑年均超過(guò)１萬(wàn)億元１５１。逡逑煙草原產(chǎn)于南美洲
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S22

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本文編號(hào)：2629788