【摘要】：近幾年間,收貨后田塊中大面積作物殘留秸稈的燃燒造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染,造成了大量的資源浪費(fèi)。政府提倡秸稈還田,現(xiàn)階段大部分的農(nóng)民在秋收時(shí)一般直接采用旋耕機(jī)一次性下地,連同秸稈根茬一起翻耕,這樣使得秸稈根茬不能充分的被旋耕刀切碎,在田塊中不容易腐爛,對后續(xù)的耕種造成不便。也有的農(nóng)民先利用滅茬機(jī)先進(jìn)行滅茬,然后再進(jìn)行旋耕播種�，F(xiàn)在市面上的滅茬機(jī)按照刀軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向分為正旋和反旋兩種:即正旋滅茬機(jī)、反旋滅茬機(jī)。正旋滅茬機(jī)碎茬效果好,但是埋茬效果差,作物秸稈根茬掩埋率低,不能及時(shí)腐爛被土壤吸收。反轉(zhuǎn)滅茬機(jī)埋茬效果較正旋滅茬機(jī)好,但能耗高,本研究設(shè)計(jì)的反轉(zhuǎn)滅茬機(jī)可以有效地降低能耗。本文給出了一種新式的帶有前置切茬分垡器和檢測系統(tǒng)的反轉(zhuǎn)節(jié)能滅茬機(jī),此機(jī)器采用單側(cè)邊傳動(dòng)方式,有效的防止了中間傳動(dòng)會(huì)出現(xiàn)的漏耕情況,在滅茬機(jī)的滅茬刀軸前方設(shè)計(jì)安裝一靠外力自轉(zhuǎn)的切茬分垡裝置,工作時(shí)先對收獲后秸稈、根茬、土壤進(jìn)行縱向切開進(jìn)行切茬分垡處理,再進(jìn)行反旋滅茬。切茬分垡裝置首先切開根茬土壤,有效的降低了滅茬刀后續(xù)滅茬過程中的功耗。在滅茬的輸入軸上增加一檢測裝置,在滅茬的同時(shí)檢測滅茬機(jī)功耗、轉(zhuǎn)速,以及扭矩大小。合理設(shè)計(jì)了滅茬刀,使得滅茬刀更容易入土,切茬能力增強(qiáng),翻土覆蓋能力增強(qiáng)。滅茬機(jī)后端增加一欄柵形鎮(zhèn)壓裝置,使得滅后田塊更加平整。本文對滅茬機(jī)的設(shè)計(jì)研究主要做了以下幾點(diǎn):(1)節(jié)能型反旋滅茬機(jī)機(jī)具設(shè)計(jì)。本文給出了節(jié)能型反轉(zhuǎn)刀的設(shè)計(jì)方案,并對設(shè)計(jì)出的滅茬刀進(jìn)行Anasys靜力學(xué)分析、Abqus動(dòng)力學(xué)仿真,最終分析得出滅茬刀各部分所受的應(yīng)力、應(yīng)變分布、危險(xiǎn)截面區(qū)域,以及仿真分析出滅茬機(jī)刀軸總成的功耗情況和拋土情況。確定滅茬機(jī)整體設(shè)計(jì)方案,在滅茬機(jī)滅茬刀軸前方新增加一切茬分垡裝置,在滅茬機(jī)滅茬刀軸后新增加一欄柵形鎮(zhèn)壓裝置。對滅茬機(jī)傳動(dòng)比進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,對滅茬機(jī)所需動(dòng)力進(jìn)行匹配計(jì)算。合理設(shè)計(jì)了滅茬機(jī)滅茬機(jī)的傳動(dòng)方案采用側(cè)邊齒輪傳動(dòng)。(2)反旋滅茬機(jī)測試裝置設(shè)計(jì)。本文為對后續(xù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行采集分析,設(shè)置一測試裝置,對滅茬機(jī)在不同工況下工作時(shí),對其轉(zhuǎn)速、扭矩、功耗數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。分析測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),最終確立最為完善的設(shè)計(jì)方案。(3)反轉(zhuǎn)滅茬機(jī)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前對土壤堅(jiān)實(shí)度、留茬高度進(jìn)行測試,田塊符合實(shí)驗(yàn)要求。滅茬機(jī)在不同工況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),最終得出新型的反轉(zhuǎn)滅茬刀的使用起到了節(jié)能作用,前置切茬器的安裝同樣降低了滅茬機(jī)工作所需的功耗,而且使得滅后根茬更加細(xì)碎。在滅茬刀軸總成后新增的鎮(zhèn)壓裝置,使得滅后田塊土壤更細(xì)細(xì)碎,滅后田塊更加平整。實(shí)驗(yàn)后對埋茬率、土壤平整度、碎土質(zhì)量進(jìn)行測定,均符合國家標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。本文研制出的反旋滅茬機(jī),對滅茬刀進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),對滅茬機(jī)整體進(jìn)行設(shè)計(jì),新增一前置切茬裝置和一后置鎮(zhèn)壓裝置,使得滅茬機(jī)整體耗能降低,滅后土壤更加細(xì)碎,田塊更加平整,埋茬率大大提高。
【學(xué)位授予單位】：安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S224
【圖文】：

圖 1-1 法國庫恩 RM 系列滅茬機(jī)田間作業(yè)Figure 1-1 the French Kuhn RM series stubble field1.3.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀正旋滅茬機(jī)還田技術(shù)起源于 20 世紀(jì)八十年代，到 90 年代，各地才大力推廣秸稈根茬粉碎還田技術(shù)，秸稈根茬粉碎機(jī)具得到了大量的開發(fā)與應(yīng)用[10]。我國現(xiàn)有滅茬機(jī)具主要分為：正旋滅茬機(jī)，正旋滅茬機(jī)即刀軸旋轉(zhuǎn)方向與拖拉機(jī)行駛方向相同，也是國內(nèi)現(xiàn)在用的最為普遍的一種滅茬機(jī)，改機(jī)器優(yōu)點(diǎn)為對根茬切碎能力好，但是對切后根茬的覆蓋能力不強(qiáng)。該機(jī)按照其主要作用主要分為三大部分：傳動(dòng)裝置、工作裝置、輔助裝置[11]。工作過程為拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸經(jīng)一對錐齒輪減速、換向，把動(dòng)力傳遞給圓齒輪然后動(dòng)力傳給刀棍從而帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)工作，其耕深不宜太深一般為 50-100mm，相對于旋耕機(jī)耕深較淺。正旋滅茬機(jī)實(shí)物圖如圖 1-2 所示。正旋滅茬機(jī)田間作業(yè)效果圖如圖 1-3 所示。

圖 1-1 法國庫恩 RM 系列滅茬機(jī)田間作業(yè)Figure 1-1 the French Kuhn RM series stubble field狀還田技術(shù)起源于 20 世紀(jì)八十年代，到 90 年代，田技術(shù)，秸稈根茬粉碎機(jī)具得到了大量的開發(fā)與分為：，正旋滅茬機(jī)即刀軸旋轉(zhuǎn)方向與拖拉機(jī)行駛方向遍的一種滅茬機(jī)，改機(jī)器優(yōu)點(diǎn)為對根茬切碎能力不強(qiáng)。該機(jī)按照其主要作用主要分為三大部分：[11]。工作過程為拖拉機(jī)的動(dòng)力輸出軸經(jīng)一對錐齒齒輪然后動(dòng)力傳給刀棍從而帶動(dòng)刀片旋轉(zhuǎn)工作，m，相對于旋耕機(jī)耕深較淺。正旋滅茬機(jī)實(shí)物圖作業(yè)效果圖如圖 1-3 所示。

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本文編號：2722549