【摘要】：秸稈的全量還田不但可以解決因為秸稈焚燒而引起的空氣污染和交通事故等問題,同時可以改善土壤結(jié)構(gòu),減少肥料的用量。目前我國農(nóng)村采用的秸稈機械化還田的耕作工藝的耕作深度不足12cm,大量前茬的秸稈被埋在不足12 cm的土壤里,將造成耕作層中秸稈和土壤的比例很高。這樣會引起地表土草比例失調(diào),導(dǎo)致土壤懸空,引起下季作物種子播種深淺不一,影響種子發(fā)芽生長,導(dǎo)致大量減產(chǎn)等問題。因此,迫切需要設(shè)計一種能與大馬力拖拉機相配套的適應(yīng)稻麥輪作地區(qū)作業(yè)的大耕深秸稈全量還田旋耕機械。本文參考現(xiàn)有的雙軸旋耕機,采用雙軸分層切土旋耕工藝,研制出了一種適應(yīng)于秸稈全量還田的大耕深雙軸分層切土的旋耕機,即新型1GKM-200型雙軸分層切土旋耕機。該機具采用雙軸分層切土原理,成功解決了雙軸旋耕機旋耕刀軸難以入土、旋耕消耗功率大、旋耕效率低等問題,實現(xiàn)了后刀軸在前刀軸耕深的基礎(chǔ)上再次深耕以此增大耕作深度的目的。機具整體采用三點懸掛方式與拖拉機掛接,主要由機架部件、懸掛架部件、中間傳動箱部件、左右側(cè)邊傳動箱部件、前后刀軸及其旋耕刀部件、左右傳動軸部件、動力輸入軸部件等部件組成,能一次作業(yè)完成秸稈還田、深旋耕、平整等多道工序,不僅提高了工作效率,還大幅地減少了能源的消耗。本文重點對雙軸空間布置結(jié)構(gòu)進行了創(chuàng)新設(shè)計,機構(gòu)采用兩根旋耕刀軸上下錯位布置,實現(xiàn)了20cm以上的大耕深作業(yè)；對機具的旋耕部件進行了優(yōu)化設(shè)計,選用IT225旋耕刀作為旋耕刀,發(fā)現(xiàn)前、后刀軸正旋且轉(zhuǎn)速為240r/min時作業(yè)效果最佳；建立了旋耕刀軸的受力模型,并對刀軸的進行了受力分析,依靠可靠性理論對刀軸半徑進行優(yōu)化設(shè)計；對刀座排列進行優(yōu)化,改善了機具的纏草壅土情況,減少振動沖擊,延長了傳動件的壽命。本文對機具的動力傳遞路線進行了優(yōu)化設(shè)計,并合理分配各級傳動比；設(shè)計了各個傳動部件,并對中間傳動箱部件進行了校核；利用CATIA建立了整機結(jié)構(gòu)模型；利用ANAYS Workbench對機具的機架進行了模態(tài)分析,分析表明旋耕機工作頻率遠離其15階固有頻率,表明機架不會發(fā)生因共振而造成破壞。對樣機進行了田間的性能試驗,試驗結(jié)果顯示該機具擁有良好的穩(wěn)定性和通過性,其作業(yè)效果良好,各項性能指標(biāo)均達到了國家標(biāo)準(zhǔn),平均耕作深度達20.76 cm,遠遠高于國家標(biāo)準(zhǔn)8cm的要求。
【圖文】：

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本文編號：2696619