【摘要】：由于旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不斷的小型農(nóng)機(jī)淺耕與重用輕養(yǎng),使土壤的有效耕層變淺,犁底層變厚,造成耕層土壤的理化特性惡化,地力下降,導(dǎo)致農(nóng)田干旱、水土流失,土壤養(yǎng)分降低,嚴(yán)重制約了農(nóng)作物生產(chǎn)力的提高。遼寧省西部地區(qū)(遼西褐土區(qū))常年降水量較低,蒸發(fā)量較大,土壤干旱程度嚴(yán)重,導(dǎo)致適用于該地區(qū)的耕整機(jī)械較少,現(xiàn)有的聯(lián)合作業(yè)機(jī)不能從根本上滿(mǎn)足作業(yè)需求。因此,為了滿(mǎn)足該地區(qū)的耕作模式,提高自然降水的利用率,改善土壤的蓄水能力,適用于該地區(qū)的聯(lián)合作業(yè)機(jī)的研究變得尤為重要。論文選題結(jié)合了公益性行業(yè)科研項(xiàng)目(項(xiàng)目編號(hào):201503116-09),針對(duì)遼寧省西部褐土區(qū)研究設(shè)計(jì)了一種與之配套的深松滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī),對(duì)其關(guān)鍵部件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析、有限元分析,并且進(jìn)行了三因素五水平二次回歸正交組合試驗(yàn)研究,本研究主要的成果與結(jié)論如下:(1)通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外聯(lián)合作業(yè)機(jī)研究現(xiàn)狀的深入分析,結(jié)合國(guó)內(nèi)現(xiàn)有聯(lián)合作業(yè)機(jī)的作業(yè)特點(diǎn),針對(duì)遼西褐土區(qū)壟作情況研究了一種與之配套的深松滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)。該機(jī)具一次進(jìn)地即可完成深松、滅茬、旋耕、起壟和鎮(zhèn)壓等作業(yè),使土壤環(huán)境達(dá)到良好的待播狀態(tài)。完成了各關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì),并對(duì)各關(guān)鍵部件進(jìn)行三維建模和仿真研究。(2)運(yùn)用Solidworks和CAD軟件對(duì)深松滅茬旋耕起壟聯(lián)合作業(yè)機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì),并在對(duì)各關(guān)鍵部件進(jìn)行機(jī)理分析的基礎(chǔ)上,著重對(duì)起壟部件進(jìn)行深入研究,對(duì)起壟工作曲面形成原理進(jìn)行了研究,確定其最佳參數(shù)和結(jié)構(gòu)。(3)利用ANSYS軟件對(duì)深松鏟柄和滅茬旋耕軸進(jìn)行有限元分析,得到深松鏟柄所受最大應(yīng)力為245.38 MPa,小于材料的屈服極限應(yīng)力,最大應(yīng)變?yōu)?.001 mm,最大總位移為0.38 mm。對(duì)滅茬旋耕刀軸進(jìn)行模態(tài)分析,結(jié)果表明:固有頻率隨著階數(shù)的增加而增大,固有頻率范圍77.32~421.00 Hz,刀軸頻率范圍為35~45 Hz,各振型不會(huì)產(chǎn)生共振。(4)在對(duì)遼西褐土區(qū)土壤進(jìn)行含水率與堅(jiān)實(shí)度進(jìn)行實(shí)測(cè)試驗(yàn)準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上,以?huà)佂磷畲缶嚯x與工作阻力為試驗(yàn)指標(biāo),以機(jī)具前進(jìn)速度、入土深度和秸稈覆蓋量為因素,對(duì)起壟裝置進(jìn)行了三因素五水平二次回歸正交組合試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果得出理論最優(yōu)工作參數(shù)組合為:機(jī)具前進(jìn)速度為1.14 m/s,入土深度為20.21 cm,秸稈覆蓋量為0.35 kg/m~2,拋土最大距離為29.09 cm,工作阻力為12.05 kN。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)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(lèi)號(hào)】：S222
【圖文】：

業(yè)機(jī)主要是根據(jù)農(nóng)藝要求，以配套動(dòng)力將各種具有先進(jìn)工作機(jī)械部件有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，并且按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)步驟，制造出結(jié)構(gòu)緊湊、靈活、易于控制的整機(jī)。美國(guó)在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化國(guó)家中居世界領(lǐng)先水平，主要在于美國(guó)的聯(lián)合作業(yè)機(jī)滿(mǎn)足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。例如約翰迪爾 2623VT 立式聯(lián)合整地機(jī)，如圖 1-1 所示。該機(jī)具配套動(dòng)力為 175 kW，工作幅寬為 8.05～12.4 m，工作速度為 11.3～16.1 km/h，主要部件為彈性立式耙，耙組角較大，可在土壤表層形成光滑、平整的苗床。該機(jī)具的前耙角為 21 ，憑其可有效地將地表覆蓋的殘茬切碎成符合要求的大小，并有效的控制了雜草和根團(tuán)，防止堵塞現(xiàn)象。其 19 的后耙角的耙片能最大程度地混拌土壤和玉米殘茬，形成通氣性較好的土壤環(huán)境，使苗床達(dá)到待播狀態(tài)。約翰迪爾 1SL-230A 深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)如圖 1-2 所示。該機(jī)具整機(jī)重量為 879 kg，配套動(dòng)力為 77～99 kW，耕幅為 230 cm，深松的深度可調(diào)，為 35～40 cm，旋耕裝置采用全齒輪大模數(shù)中間傳動(dòng)，動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速為 540 r/min 或 720 r/min，旋耕刀軸轉(zhuǎn)速可按用戶(hù)需求設(shè)置為 186 r/min、227 r/min 或 222 r/min、251 r/min，左右對(duì)稱(chēng)，性能可靠。旋耕刀軸設(shè)有迷宮式防纏系統(tǒng)，作業(yè)后地表平整，工作效率較高，經(jīng)濟(jì)效益較好，適用性較廣。

業(yè)機(jī)主要是根據(jù)農(nóng)藝要求，以配套動(dòng)力將各種具有先進(jìn)工作機(jī)械部件有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，并且按照農(nóng)業(yè)生產(chǎn)步驟，制造出結(jié)構(gòu)緊湊、靈活、易于控制的整機(jī)。美國(guó)在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化國(guó)家中居世界領(lǐng)先水平，主要在于美國(guó)的聯(lián)合作業(yè)機(jī)滿(mǎn)足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求中的每一個(gè)環(huán)節(jié)。例如約翰迪爾 2623VT 立式聯(lián)合整地機(jī)，如圖 1-1 所示。該機(jī)具配套動(dòng)力為 175 kW，工作幅寬為 8.05～12.4 m，工作速度為 11.3～16.1 km/h，主要部件為彈性立式耙，耙組角較大，可在土壤表層形成光滑、平整的苗床。該機(jī)具的前耙角為 21 ，憑其可有效地將地表覆蓋的殘茬切碎成符合要求的大小，并有效的控制了雜草和根團(tuán)，防止堵塞現(xiàn)象。其 19 的后耙角的耙片能最大程度地混拌土壤和玉米殘茬，形成通氣性較好的土壤環(huán)境，使苗床達(dá)到待播狀態(tài)。約翰迪爾 1SL-230A 深松整地聯(lián)合作業(yè)機(jī)如圖 1-2 所示。該機(jī)具整機(jī)重量為 879 kg，配套動(dòng)力為 77～99 kW，耕幅為 230 cm，深松的深度可調(diào)，為 35～40 cm，旋耕裝置采用全齒輪大模數(shù)中間傳動(dòng)，動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速為 540 r/min 或 720 r/min，旋耕刀軸轉(zhuǎn)速可按用戶(hù)需求設(shè)置為 186 r/min、227 r/min 或 222 r/min、251 r/min，左右對(duì)稱(chēng)，性能可靠。旋耕刀軸設(shè)有迷宮式防纏系統(tǒng)，作業(yè)后地表平整，工作效率較高，經(jīng)濟(jì)效益較好，適用性較廣。

第一章 緒論離為 80 cm，防止堵塞現(xiàn)象，無(wú)需工具可快速更換鏟尖，并可根據(jù)不同的土壤環(huán)境配置鎮(zhèn)壓裝置。一次進(jìn)地可完成深松、滅茬、碎土、平地等作業(yè)，廣泛應(yīng)用于中性或粘性土壤。如圖 1-4 所示，德國(guó)雷肯聯(lián)合整地機(jī) Smaragd 是一種可用于滅茬至苗床的通用型半懸掛式聯(lián)合作業(yè)機(jī)，作業(yè)后可將秸稈粉碎混埋于土壤中，有利于種子發(fā)芽。該機(jī)具配套動(dòng)力為 55～120 kW，作業(yè)幅寬為 2.6～4 m。深松鏟間隔大，防止出現(xiàn)阻塞現(xiàn)象，每個(gè)深松鏟配置自動(dòng)防過(guò)載裝置，延長(zhǎng)深松裝置的使用壽命。滅茬耙效果良好，通過(guò)插銷(xiāo)調(diào)節(jié)作業(yè)深度。可配套釘齒型鎮(zhèn)壓裝置，適用于惡劣土壤環(huán)境下作業(yè)。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2783910