油菜作為我國主要的油料作物,油菜種植在保障我國食用植物油安全上具有舉足輕重的地位。在我國油料自給率不足的背景下,穩(wěn)定和拓寬現(xiàn)有種植面積的條件下,研究新型油菜高產(chǎn)栽培模式和配套機(jī)械裝備是當(dāng)前發(fā)展的重點(diǎn)和趨勢。針對南方高稻茬、黏重、高含水率土壤對傳統(tǒng)油菜開溝部件纏草、壅泥的問題,在現(xiàn)有針對玉米、大豆等壟作種植配套的機(jī)具不能完成高密度油菜壟作種植方式下的窄壟深溝作業(yè)要求,結(jié)合油菜壟作栽培農(nóng)藝要求,研制了一種滿足窄壟深溝壟作要求的犁旋組合式油菜開溝起壟機(jī)。通過建立三面楔模型得到了關(guān)鍵部件犁體式成溝起壟器的具體結(jié)構(gòu)參數(shù),通過對犁體式成溝起壟器的運(yùn)動動力學(xué)以及單個(gè)土壤顆粒運(yùn)動過程的分析,得到了犁旋組合式開溝起壟機(jī)的工作速度及動力配備,設(shè)計(jì)制造了犁旋組合式開溝起壟機(jī)試驗(yàn)臺并進(jìn)行了室內(nèi)土槽試驗(yàn)。結(jié)論如下:(1)設(shè)計(jì)了犁旋組合式開溝起壟機(jī)的犁體式成溝起壟器及旋轉(zhuǎn)式起土部件的結(jié)構(gòu)參數(shù),得到犁體式成溝起壟器的高度為450mm,鏟尖處入土角及鏟尖張角均為30°,翼板角度為45°,翼板長度為60cm;旋耕軸長度為2400mm,旋耕刀旋轉(zhuǎn)半徑為280mm;犁旋組合式開溝起壟機(jī)的前進(jìn)極限速度為0.46m/s,動力配備不低于56.5kw。(2)對犁旋組合式開溝起壟機(jī)進(jìn)行土壤含水率、開溝深度、翼板角度的單因素試驗(yàn),結(jié)果表明:土壤含水率為22.5%時(shí),可同時(shí)滿足上溝寬穩(wěn)定度、壟高穩(wěn)定度以及回土率達(dá)到最優(yōu)值;開溝深度在22.5cm~25.0cm之間存在最優(yōu)值,使得上溝寬穩(wěn)定度和壟高穩(wěn)定度最高、回土率最低;翼板角度為40.0°時(shí),可同時(shí)滿足上溝寬穩(wěn)定度、壟高穩(wěn)定度以及回土率最優(yōu)值。(3)選取土壤含水率、開溝深度、翼板角度進(jìn)行了多因素回歸正交試驗(yàn),通過對模型的方差分析和二次回歸模型擬合,得到了評價(jià)指標(biāo)對上溝寬穩(wěn)定度、壟高穩(wěn)定度、翼板角度的二次多元回歸方程,各自變量因素對上溝寬穩(wěn)定度、壟高穩(wěn)定度影響程度的高低順序?yàn)?土壤含水率、開溝深度、翼板角度;各自變量因素對回土率影響程度的高低順序?yàn)?開溝深度、土壤含水率、翼板角度。(4)應(yīng)用響應(yīng)曲面法確定了犁旋組合式開溝起壟機(jī)的工作最優(yōu)參數(shù)組合為:含水率為23.35%,開溝深度為24.20cm,翼板角度為41.14°,此時(shí)上溝寬穩(wěn)定度、壟高穩(wěn)定度、回土率的值分別為99.26%、99.11%、6.43%。并進(jìn)行了土槽驗(yàn)證試驗(yàn),上溝寬穩(wěn)定度、壟高穩(wěn)定度、回土率的值分別為98.98%、98.93%、6.55%。試驗(yàn)結(jié)果與軟件分析值基本相符。該研究為油菜壟作高產(chǎn)栽培提供了技術(shù)保障。
【學(xué)位單位】：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S223.19
【部分圖文】：

導(dǎo)致廂面中間積水，因此制約了油菜的高產(chǎn)栽培。同時(shí)，由于長江流域幅員遼地形地貌復(fù)雜，土壤類型多樣，現(xiàn)有機(jī)具還存在對不同土壤環(huán)境的適應(yīng)性差的問題如在壤土中廂面土塊不細(xì)碎，溝內(nèi)土壤集聚于溝邊廂面，導(dǎo)致種子難以著床而影響苗；在沙性土壤中溝型不穩(wěn)定，溝壁垮塌壅泥于畦溝，導(dǎo)致灌排水不暢影響田間的效苗數(shù)。因此開展油菜開溝起壟裝置研究可以為油菜壟作種植提供配套機(jī)械，進(jìn)一提高油菜機(jī)械化水平[20-29]。1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1 國外研究現(xiàn)狀國外對開溝起壟機(jī)具的研究起步較早,目前技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。國外研究開溝起機(jī)具的國家有歐美國家，主要為美國、日本和意大利。20 世紀(jì)初期，歐美國家開始植經(jīng)濟(jì)作物，到 20 世紀(jì) 50 年代時(shí)開始向機(jī)械化方向發(fā)展，如日本 YANMAR 公司意大利 HORTECH 公司及 COSMECO 公司[30-31]。

40kw 以上的拖拉機(jī)。主要適用于高壟種植的蔬菜作物，作業(yè)后壟溝余土少，作業(yè)精非常高，直線度誤差小。日本 YANMAR 公司研制了一款旋耕起壟機(jī)，如圖 1.3 所示，機(jī)具每次起一條寬為 80cm 的壟面，起壟后壟高高度在 10-20cm 范圍內(nèi)，配套動力要求不高，在 25kw上。旋耕刀軸采用中間傳動，減小了機(jī)具尺寸，提高了機(jī)具田間適應(yīng)性。與此同時(shí)該公司還生產(chǎn)相關(guān)的起壟機(jī)具，如 RCZ140DJ,SKBH 型牽引式起壟做業(yè)機(jī)能同時(shí)完旋耕、起壟等作業(yè)，整機(jī)體積小、質(zhì)量輕，零件插裝更換容易，作業(yè)效率高，用于棚內(nèi)的耕整地和起壟作業(yè)。由于國外特有的土地資源特點(diǎn)，機(jī)具大都向大馬力，高寬幅方向發(fā)展，起步早技術(shù)高，不適應(yīng)國內(nèi)的實(shí)際需求，而且丘陵種植面積較少，多為平原種植，多為寬模式，在對作物種植的適用方式上不適合我國的油菜窄壟深溝的種植模式，也不完適應(yīng)國內(nèi)的實(shí)際需求，所以我們在吸收國外的先進(jìn)技術(shù)時(shí)需結(jié)合自身實(shí)際情況研究菜開溝起壟機(jī)具[32-41]。

40kw 以上的拖拉機(jī)。主要適用于高壟種植的蔬菜作物，作業(yè)后壟溝余土少，作業(yè)精非常高，直線度誤差小。日本 YANMAR 公司研制了一款旋耕起壟機(jī)，如圖 1.3 所示，機(jī)具每次起一條寬為 80cm 的壟面，起壟后壟高高度在 10-20cm 范圍內(nèi)，配套動力要求不高，在 25kw上。旋耕刀軸采用中間傳動，減小了機(jī)具尺寸，提高了機(jī)具田間適應(yīng)性。與此同時(shí)該公司還生產(chǎn)相關(guān)的起壟機(jī)具，如 RCZ140DJ,SKBH 型牽引式起壟做業(yè)機(jī)能同時(shí)完旋耕、起壟等作業(yè)，整機(jī)體積小、質(zhì)量輕，零件插裝更換容易，作業(yè)效率高，用于棚內(nèi)的耕整地和起壟作業(yè)。由于國外特有的土地資源特點(diǎn)，機(jī)具大都向大馬力，高寬幅方向發(fā)展，起步早技術(shù)高，不適應(yīng)國內(nèi)的實(shí)際需求，而且丘陵種植面積較少，多為平原種植，多為寬模式，在對作物種植的適用方式上不適合我國的油菜窄壟深溝的種植模式，也不完適應(yīng)國內(nèi)的實(shí)際需求，所以我們在吸收國外的先進(jìn)技術(shù)時(shí)需結(jié)合自身實(shí)際情況研究菜開溝起壟機(jī)具[32-41]。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2849231