【摘要】：秸稈是生物質(zhì)能的重要組成部分,我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國,其秸稈資源十分豐富,產(chǎn)量約為7億噸,主要以水稻秸稈、小麥秸稈以及玉米秸稈為主。目前有部分農(nóng)民處理秸稈的方式是將其焚燒,嚴(yán)重破壞生態(tài)環(huán)境,因此如何實(shí)現(xiàn)秸稈回收再利用的問題日益凸顯,這就要求秸稈回應(yīng)實(shí)現(xiàn)機(jī)械化作業(yè)。針對(duì)以上問題,本文設(shè)計(jì)了一種自走式撿拾、高留茬切割裝置,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)計(jì)了大幅寬撿拾器與原聯(lián)合收獲機(jī)的割臺(tái)進(jìn)行匹配,同時(shí)利用原收獲打捆復(fù)式作業(yè)及割臺(tái)的切割器對(duì)田間的高留茬作物進(jìn)行二次切割。新型的自走式撿拾、高留茬切割裝置的優(yōu)勢在于它作為一種自走式撿拾壓捆機(jī),其轉(zhuǎn)向半徑相對(duì)于牽引式撿拾壓捆機(jī)要更小,具有更好的田間適應(yīng)性；能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高留茬作物的二次切割,進(jìn)一步提高了秸稈的回收利用率。本文結(jié)合國內(nèi)外撿拾壓捆機(jī)的特點(diǎn),采用理論分析、設(shè)計(jì)計(jì)算、虛擬樣機(jī)技術(shù)和田間試驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)自走式撿拾、高留茬切割裝置進(jìn)行研究。文本研究的主要工作包括：(1)對(duì)滑道滾筒式彈齒撿拾器的結(jié)構(gòu)組成及其工作原理進(jìn)行闡述與分析,對(duì)撿拾器彈齒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行理論分析；給出了特征參數(shù)λ,當(dāng)λl時(shí)撿拾器方能正常工作,即機(jī)器前進(jìn)速度Vt小于彈齒末端的線速度；通過分析機(jī)器前進(jìn)速度Vt、滾筒轉(zhuǎn)速n、彈齒支撐管數(shù)量z以及彈齒最小離地間隙δ的合理匹配來研究秸稈的撿拾效果,為后續(xù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。(2)針對(duì)含水率高的水稻秸稈需要晾曬2-3天后再進(jìn)行秸稈撿拾打捆的需求,本文通過理論與實(shí)際經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合對(duì)自走式撿拾、高留茬切割裝置進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以4L-4.0型稻麥聯(lián)合收獲打捆復(fù)式作業(yè)機(jī)為樣機(jī),對(duì)撿拾割臺(tái)重新進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)撿拾器幅寬、凸輪導(dǎo)軌、彈齒間距、彈齒支撐管數(shù)量、彈齒長度、最小離地間隙等進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算；為了實(shí)現(xiàn)撿拾器自下而上的轉(zhuǎn)動(dòng),在動(dòng)力輸入端設(shè)計(jì)了一對(duì)嚙合齒輪反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；為了合理地進(jìn)行動(dòng)力傳輸,設(shè)計(jì)了一個(gè)中間過渡帶輪裝置；裝配時(shí)合理布置撿拾器與割臺(tái)的相互位置關(guān)系以避免將高留茬作物壓成倒伏狀。(3)用Pro-e軟件對(duì)所設(shè)計(jì)的自走式撿拾、高留茬切割裝置三維建模并進(jìn)行裝配,確保樣機(jī)工作時(shí)撿拾器彈齒不與切割器相碰撞。將三維模型導(dǎo)入Adams并設(shè)置約束,對(duì)彈齒末端運(yùn)行軌跡、線速度、線加速度、輸入軸扭矩進(jìn)行仿真分析,分析結(jié)果證明該裝置符合設(shè)計(jì)要求。(4)對(duì)自走式撿拾、高留茬切割裝置進(jìn)行田間性能試驗(yàn),設(shè)計(jì)三因素三水平正交試驗(yàn)表,同時(shí)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果運(yùn)用極差分析以及方差分析法進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明：該裝置撿拾切割性能符合設(shè)計(jì)要求,其中影響撿拾損失率的主次因素分別為撿拾器轉(zhuǎn)速、機(jī)器前進(jìn)速度以及留茬高度。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S225

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本文編號(hào)：2786409