【摘要】：由于壟體作物種植較平作效益高,甘肅省大部分地區(qū)壟體種植較廣泛。起壟作業(yè)廣泛用于蔬菜類(lèi)、大豆類(lèi)及薯類(lèi)等種植田間耕作,尤其薯類(lèi)種植中起壟是最關(guān)鍵的一道工序。目前,甘肅大多數(shù)地區(qū)依然人工起壟,效率低下,還費(fèi)時(shí)費(fèi)力,尤其在播種期。現(xiàn)有的起壟機(jī)多數(shù)作業(yè)效果差,具體為:壟型變異系數(shù)率較高、機(jī)具不可靠等問(wèn)題。近年來(lái),薯類(lèi)種植面積逐年增大,雖然科研人員對(duì)起壟機(jī)進(jìn)行了改進(jìn),依然不能滿(mǎn)足種植需求。借鑒國(guó)外農(nóng)機(jī)發(fā)展思路,其農(nóng)機(jī)正向產(chǎn)業(yè)化、智能化、系統(tǒng)化、集群化種植模式發(fā)展。為了設(shè)計(jì)馬鈴薯大壟雙行起壟機(jī),本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究:首先,查閱文獻(xiàn),結(jié)合甘肅省馬鈴薯大壟雙行種植農(nóng)藝特點(diǎn),研制出一次性集翻耕土壤、細(xì)碎土壤、向兩側(cè)起壟和整壓壟型的簡(jiǎn)易式起壟機(jī),主要包括起壟犁、起壟壓板、整型板以及整壓輥等部件。通過(guò)Solidworks simulation對(duì)選定的起壟犁犁體曲面進(jìn)行有限元分析,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)的起壟犁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。為了滿(mǎn)足壟型的壟寬寬度及壟高高度等參數(shù)符合農(nóng)藝的要求,分別對(duì)機(jī)架,起壟犁,整型板以及整壓輥等部件進(jìn)行了計(jì)算設(shè)計(jì)。其次,借助離散元法Discrete Element Method(DEM)仿真軟件EDEM和多體動(dòng)力學(xué)MBD(Multi Body Dynamics)所用多體動(dòng)力學(xué)軟件RecurDyn耦合模擬仿真起壟機(jī)起壟過(guò)程,并對(duì)起壟性能進(jìn)行研究。仿真過(guò)程中發(fā)現(xiàn)起壟犁鏟起、向內(nèi)側(cè)翻轉(zhuǎn)、細(xì)碎土壤;起壟壓板將壟型壓制使其形成基壟;壟側(cè)整型板側(cè)面刮平;整壓輥將壟頂壓平,使其滿(mǎn)足壟體形狀和尺寸要求。仿真結(jié)果表明,起壟犁、整型板和整壓輥對(duì)土壤的起壟、整型和整壓效果良好,起壟機(jī)對(duì)土壤的影響重要程度依次為:起壟犁整型板整壓輥,證明起壟犁在起壟效果中發(fā)揮了重要作用。最后,以牽引速度、整壓輥直徑、起壟犁入土安裝角度、整型板的傾斜角度為試驗(yàn)因素,以壟寬變異系數(shù)和壟高高度變異系數(shù)為試驗(yàn)指標(biāo),進(jìn)行單因素試驗(yàn)研究與分析。此基礎(chǔ)上為優(yōu)化起壟機(jī)起壟犁結(jié)構(gòu)參數(shù)采用二次正交旋轉(zhuǎn)回歸試驗(yàn)建立了影響因素與性能指標(biāo)的數(shù)學(xué)回歸模型,研究了起壟犁入土安裝角度、整型板的傾斜角度、整壓輥直徑對(duì)壟寬變異系數(shù)及壟高變異系數(shù)的影響,優(yōu)化結(jié)果為:起壟犁入土安裝角度為11.59°,整型板的傾斜角度為45°,整壓輥直徑為7cm。田間試驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果為:壟寬變異系數(shù)為4.51%,壟高變異系數(shù)為7.52%。
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S223.19
【圖文】：

EM-MBD 耦合技術(shù)的馬鈴薯大壟雙行壟體構(gòu)建仿機(jī)作業(yè)，起初由于農(nóng)業(yè)機(jī)械成本較高，很少產(chǎn)，部分地區(qū)降低成本服務(wù)農(nóng)業(yè)；從 2000展中心研制了實(shí)用的農(nóng)業(yè)機(jī)械，得到了用戶(hù)壤進(jìn)行疏松、翻到地表，還提高了肥力提高多度污染[9-11]；2007 年，亞洲的農(nóng)業(yè)大國(guó)印壟機(jī)，在起壟之前先播種，得到了用戶(hù)的廣了農(nóng)民的勞力和多次作業(yè)的成本[12]（圖 1.1

圖 1.2 煙草起壟機(jī) 圖 1.3 施肥起壟機(jī)圖 1.4 固定起壟機(jī)近年來(lái)，針對(duì)不同作業(yè)場(chǎng)合，科研人員設(shè)計(jì)出多種實(shí)用型起壟機(jī)。鄭俊等[18對(duì)設(shè)計(jì)的開(kāi)溝式和盒式的 1WG-6.3 型自走式小型起壟機(jī)進(jìn)行田間試驗(yàn)，結(jié)果表明該機(jī)油耗較低，作業(yè)效率較高，穩(wěn)定性好，起壟效果較好，能滿(mǎn)足煙草種植起壟效果的農(nóng)藝要求。韓愛(ài)民等[19]根據(jù)玉米田耕整地作業(yè)要求設(shè)計(jì)了一款滅茬旋耕起壟機(jī)，該機(jī)具采用分軸傳動(dòng)形式，兼顧滅茬和旋耕兩種不同的作業(yè)項(xiàng)目。謝斌等[20采用 Pro/E 建立了起壟機(jī)模型，采用 LS-DYNA 對(duì)旋耕刀輥切削土壤的作業(yè)性能進(jìn)[21]

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2741002