【摘要】：油茶作為我國(guó)特有的食用油料經(jīng)濟(jì)林木,有著多年的培育和管理歷史。油茶適應(yīng)南方偏酸性的土壤,大都被種植在丘陵或坡度不高的山上。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展,油茶產(chǎn)業(yè)作為南方重要經(jīng)濟(jì)來(lái)源,其發(fā)展得到政府的大力協(xié)助,正在飛速前進(jìn),而油茶專用機(jī)械發(fā)展的不足是約束著油茶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的重要因素之一。油茶墾復(fù)機(jī)是油茶撫育機(jī)械中重要的林間作業(yè)機(jī)械之一。本文在分析油茶墾復(fù)農(nóng)藝要求的基礎(chǔ)上,結(jié)合旋耕機(jī)工作原理和設(shè)計(jì)方法,與湖南省林科院、衡陽(yáng)市富農(nóng)機(jī)械制造有限公司聯(lián)合研制了一種油茶臥式旋耕墾復(fù)機(jī),重點(diǎn)對(duì)油茶臥式旋耕墾復(fù)機(jī)在林間作業(yè)的墾復(fù)性能和適用性進(jìn)行了林間試驗(yàn)研究�；谛麢C(jī)工作原理和設(shè)計(jì)方法確定了油茶臥式旋耕墾復(fù)機(jī)整機(jī)結(jié)構(gòu)及關(guān)鍵參數(shù),利用Pro/E繪制了油茶臥式旋耕墾復(fù)機(jī)的三維圖形;墾復(fù)機(jī)總寬度1310mm,總高度408mm,總長(zhǎng)度853mm;刀柄厚度6mm、寬25mm,刃口墾復(fù)半徑150mm,刀輥直徑60mm;選取富農(nóng)1GZ履帶拖拉機(jī)作為油茶墾復(fù)機(jī)行走裝置;利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)機(jī)架結(jié)構(gòu)的固有頻率和前十階振型圖進(jìn)行分析,得出油茶墾復(fù)機(jī)機(jī)架的振動(dòng)主要出現(xiàn)在刀輥、上端蓋和前擋板,并求出共振臨界轉(zhuǎn)速為811r/min;通過(guò)對(duì)墾復(fù)部件的運(yùn)動(dòng)軌跡分析,建立了油茶臥式旋耕墾復(fù)機(jī)的功耗模型,并優(yōu)化確定了墾復(fù)機(jī)前進(jìn)速度1.5km/h、刀軸轉(zhuǎn)速為350r/min,采用遙控操作,滿足墾復(fù)機(jī)的正常工作和農(nóng)藝要求。采用油茶臥式旋耕墾復(fù)機(jī)在衡陽(yáng)市祁東縣磚塘鎮(zhèn)的奇林良種油茶示范基地的四種林地環(huán)境進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并對(duì)土壤環(huán)境和油茶分布進(jìn)行測(cè)量。四種林地環(huán)境包括松軟林地、多石林地、新修階梯幼林、普通成林,油茶林在耕層為60mm與120mm時(shí),平均土壤堅(jiān)實(shí)度分別為211.5kPa和451.3kPa,在此深度下平均含水率分別為26.9%和40.3%,土壤堅(jiān)實(shí)度和土壤含水率與耕層深度關(guān)系呈正相關(guān);林間石頭在高度在120m左右最為集中。林間墾復(fù)試驗(yàn)結(jié)果表明,墾復(fù)碎土率在84.5~87.3%之間,平均耕深在120mm~175mm之間,滿足農(nóng)藝要求。新修階梯幼林林地較平坦且土壤堅(jiān)實(shí)度較大,平均耕深120mm,耕深穩(wěn)定性可達(dá)到87.3%;多石林地中的平均耕深能達(dá)到140mm,但是石塊會(huì)對(duì)墾復(fù)刀具有較大的沖擊,且履帶需越過(guò)石頭,導(dǎo)致耕深穩(wěn)定性僅有84.6%;普通成林的林間環(huán)境較好,雜草少、行距適中、石頭較少、地表起伏平緩,墾復(fù)平均深度達(dá)到150mm,耕深穩(wěn)定性達(dá)到89.7%,效果最佳;松軟林地在地勢(shì)最低處,土壤含水率較大,堅(jiān)實(shí)度較小,平均耕深可達(dá)175mm,耕深穩(wěn)定性85.4%。在有雜草的松軟林地和普通成林中,覆草率分別達(dá)到81.6%、90.5%。普通成林中的雜草密度相對(duì)較低且植株矮小,容易被覆蓋,而松軟林地中雜草品種多,生長(zhǎng)密度大,普通彎刀對(duì)其覆蓋的效果較差。油茶樹(shù)枝、林間石頭、林間地形都會(huì)對(duì)墾復(fù)機(jī)的作業(yè)性能和工作效率有所影響。墾復(fù)機(jī)的工作效率在757~800m~2/h之間,其中最高效率是對(duì)新修階梯幼林的墾復(fù),平均工作效率為774m~2/h,是人工墾復(fù)的9倍,費(fèi)用支出比人工墾復(fù)減少7倍左右。
【圖文】：

彎刀運(yùn)動(dòng)軌跡Fie2-1Themoveorbitofrotaryblade

（1）相對(duì)速度 （2）絕對(duì)速度圖 2-2 土壤顆粒撞擊彎刀后被拋擲的瞬時(shí)相對(duì)速度與牽連速度Fig.2-2 Instantaneous relative velocities and implicated velocities ofsoil particles thrown after impact on machetes
【學(xué)位授予單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S776.2

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本文編號(hào)：2688699