雙軸式旋耕滅茬播種機的滅茬刀輥優(yōu)化設計與試驗研究
發(fā)布時間:2021-07-15 20:47
隨著農(nóng)業(yè)機械及自動化的不斷推廣,聯(lián)合作業(yè)已成為農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢,本文根據(jù)江淮地區(qū)耕作特點和保護性耕作的要求,優(yōu)化設計了雙軸式旋耕滅茬播種機的滅茬刀輥,更好地使田間遺留下的根茬秸稈粉碎還田,提高機具的粉碎效率和工作性能,既方便后續(xù)的耕作播種又使秸稈根茬還田變?yōu)橥寥鲤B(yǎng)分,促進農(nóng)業(yè)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。針對整機工作時碎茬和碎土質量不好、能耗較大、刀具壽命較短等現(xiàn)狀,本文主要優(yōu)化設計了滅茬刀輥,根據(jù)工作機理對滅茬刀輥的運動參數(shù)進行分析,并對構成刀輥的刀具、刀盤、刀軸以及刀具排列方式進行設計研究;結合實際作業(yè)情況,進行有限元和離散元的仿真試驗,對比刀輥優(yōu)化前后的物理性能和作業(yè)效果;在田間進行了旋耕、碎茬性能試驗,并通過正交試驗分析實驗數(shù)據(jù)。本文的設計研究主要有以下幾點:(1)將L型曲線與阿基米德螺旋曲線組合成刀具刃口曲線,并增加了刀具前傾角,提高刀具的碎茬能力和刀具壽命;根據(jù)作業(yè)機理設計刀盤和刀軸的基本尺寸,刀具通過螺栓連接安裝在刀盤上并以多頭螺旋線形式排列,組成滅茬刀輥系統(tǒng)。(2)利用ANSYS Workbench軟件分析刀輥優(yōu)化前后的應力、應變情況,其中刀具優(yōu)化后所受最大等效應力明顯減小,刀輥整體...
【文章來源】:安徽農(nóng)業(yè)大學安徽省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1雙軸式旋耕滅茬播種機工作圖
圖 1-2 秸稈處理方式Fig.1-2The straw treatment玉米秸稈生長于耕地上方,粉碎機理相較簡單且粉碎機械技術相對比較成熟。玉米根茬由于在地表以下,比生長在地表以上的玉米秸稈更加難去處理,如果放任根茬留在田間腐爛,需要的時間很長,會影響下一步的農(nóng)藝,因此需要利用機械化作業(yè)進行滅茬[14],將玉米秸稈根茬粉碎還田后,利用田間的微生物對其進行分解,可以增加土壤的有機成分使土壤更加肥沃,促進農(nóng)業(yè)田間生態(tài)達到平衡且可持續(xù)發(fā)展[15-18]。因此對玉米秸稈根茬進行還田處理,機具必須對秸稈有很好的切斷效果[19-23]。滅茬刀輥的作業(yè)質量影響整機的作業(yè)最終效果,根茬秸稈還田對農(nóng)藝有著巨大影響,從而對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護有著積極的意義[24]:(1)將玉米根茬秸稈粉碎還田,可以避免農(nóng)民在收獲玉米后將秸稈就地燃燒,減少了環(huán)境污染和霧霾天氣的發(fā)生,對農(nóng)業(yè)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境起到了積極的影響。(2)秸稈根茬中含有豐富的有機元素可以利用[25],根茬還田后,土壤中氮、
圖 1-3 玉米秸稈根茬還田Fig. 1-3Return of corn straw stubble to field研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢關研究現(xiàn)狀九十年代開始,國內(nèi)就對聯(lián)合作業(yè)機具進行相關研究,機功能的聯(lián)合作業(yè)機具發(fā)展,單軸旋耕機具發(fā)展成雙軸旋機由小馬力發(fā)展成大馬力拖拉機[31-35]。關于聯(lián)合作業(yè)機具耕機和播種機兩種機具結合在一起,具有兩種作業(yè)功能,率,減少機具對土壤的多次耕作,達到減少作業(yè)功耗和免國的農(nóng)業(yè)機械化的迅速發(fā)展[36-40],經(jīng)過不斷地改進和功能多種作業(yè)需求,主要包括旋耕、滅茬、播種、施肥、覆土用于多種農(nóng)作物的田間作業(yè)[41-45]。滅茬機:如大華寶來 1GH 系列壟作滅茬機,此機具主要針業(yè),通過三點懸掛裝置配合在拖拉機后面,它主要是通過
【參考文獻】:
期刊論文
[1]V-L型秸稈粉碎還田刀片設計與試驗[J]. 賈洪雷,姜鑫銘,郭明卓,劉曉亮,王立春. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(01)
[2]對江淮地區(qū)小麥秸稈機械化還田的思考[J]. 徐長斌. 農(nóng)機科技推廣. 2014(11)
[3]1G―2500BF秸稈還田雙軸旋耕施肥播種機設計與試驗[J]. 陶德清,劉偉,張瑞宏,李祥,繆宏,季亞楠. 中國農(nóng)機化學報. 2014(06)
[4]玉米根茬機械化處理技術研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 武濤,馬旭,陳建威,魏愷雄. 農(nóng)機化研究. 2014(09)
[5]國產(chǎn)拖拉機振動系統(tǒng)固有頻率研究[J]. 徐剛,朱思洪,聶信天,賀亮,李科. 振動與沖擊. 2014(15)
[6]圓盤剪刀軸有限元分析及優(yōu)化設計[J]. 俞科斌,李郝林,陳吉勇. 上海理工大學學報. 2014(01)
[7]雙輥秸稈還田旋耕機試驗[J]. 李永磊,宋建農(nóng),康小軍,董向前,姜洪喆,彭維欽. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2013(06)
[8]基于NX NASTRAN的旋耕刀軸結構與疲勞分析[J]. 王洪亮,張瑞宏,王明友,朱河霖,劉偉,李祥,季亞楠,陶德清. 中國農(nóng)機化學報. 2013(03)
[9]基于TRIZ理論的玉米根茬收獲系統(tǒng)設計[J]. 權龍哲,曾百功,馬云海,佟金,陳東輝. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2012(23)
[10]基于縣域的三大糧食作物生產(chǎn)優(yōu)勢的空間特征分析[J]. 徐志宇,宋振偉,陳武梅,鄧艾興,陳阜,張衛(wèi)建. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2012(05)
博士論文
[1]旋耕—碎茬仿生刀片[D]. 汲文峰.吉林大學 2010
[2]滅茬刀輥仿生減阻研究[D]. 文立閣.吉林大學 2009
[3]玉米免耕播種機切茬挖茬裝置研究[D]. 蔣金琳.中國農(nóng)業(yè)大學 2004
碩士論文
[1]雙齒輥破碎機選型設計與離散元仿真研究[D]. 冉翌正.吉林大學 2016
[2]水田筑埂機構的機理分析與設計[D]. 趙藝.東北農(nóng)業(yè)大學 2015
[3]微耕機刀輥切土動力學建模及仿真[D]. 彭彬.西南大學 2014
[4]玉米秸稈力學特性試驗研究[D]. 高欣.華中農(nóng)業(yè)大學 2013
[5]安徽省農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分資源及農(nóng)業(yè)利用方式的調(diào)查[D]. 王曉斌.安徽農(nóng)業(yè)大學 2013
[6]玉米根茬粉碎還田機械刀具系統(tǒng)設計與研究[D]. 牛明.東北林業(yè)大學 2013
[7]秸稈粉碎還田機新型刀片的設計與試驗[D]. 劉曉亮.吉林大學 2012
[8]1GZL-140(2)耕整聯(lián)合作業(yè)機的研究[D]. 譚宏杰.吉林大學 2009
[9]秸稈—根茬粉碎還田聯(lián)合作業(yè)機的研究[D]. 李春勝.吉林大學 2009
[10]仿生智能整地機通用刀輥設計與試驗研究[D]. 韓偉峰.吉林大學 2008
本文編號:3286438
【文章來源】:安徽農(nóng)業(yè)大學安徽省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1雙軸式旋耕滅茬播種機工作圖
圖 1-2 秸稈處理方式Fig.1-2The straw treatment玉米秸稈生長于耕地上方,粉碎機理相較簡單且粉碎機械技術相對比較成熟。玉米根茬由于在地表以下,比生長在地表以上的玉米秸稈更加難去處理,如果放任根茬留在田間腐爛,需要的時間很長,會影響下一步的農(nóng)藝,因此需要利用機械化作業(yè)進行滅茬[14],將玉米秸稈根茬粉碎還田后,利用田間的微生物對其進行分解,可以增加土壤的有機成分使土壤更加肥沃,促進農(nóng)業(yè)田間生態(tài)達到平衡且可持續(xù)發(fā)展[15-18]。因此對玉米秸稈根茬進行還田處理,機具必須對秸稈有很好的切斷效果[19-23]。滅茬刀輥的作業(yè)質量影響整機的作業(yè)最終效果,根茬秸稈還田對農(nóng)藝有著巨大影響,從而對農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)保護有著積極的意義[24]:(1)將玉米根茬秸稈粉碎還田,可以避免農(nóng)民在收獲玉米后將秸稈就地燃燒,減少了環(huán)境污染和霧霾天氣的發(fā)生,對農(nóng)業(yè)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境起到了積極的影響。(2)秸稈根茬中含有豐富的有機元素可以利用[25],根茬還田后,土壤中氮、
圖 1-3 玉米秸稈根茬還田Fig. 1-3Return of corn straw stubble to field研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢關研究現(xiàn)狀九十年代開始,國內(nèi)就對聯(lián)合作業(yè)機具進行相關研究,機功能的聯(lián)合作業(yè)機具發(fā)展,單軸旋耕機具發(fā)展成雙軸旋機由小馬力發(fā)展成大馬力拖拉機[31-35]。關于聯(lián)合作業(yè)機具耕機和播種機兩種機具結合在一起,具有兩種作業(yè)功能,率,減少機具對土壤的多次耕作,達到減少作業(yè)功耗和免國的農(nóng)業(yè)機械化的迅速發(fā)展[36-40],經(jīng)過不斷地改進和功能多種作業(yè)需求,主要包括旋耕、滅茬、播種、施肥、覆土用于多種農(nóng)作物的田間作業(yè)[41-45]。滅茬機:如大華寶來 1GH 系列壟作滅茬機,此機具主要針業(yè),通過三點懸掛裝置配合在拖拉機后面,它主要是通過
【參考文獻】:
期刊論文
[1]V-L型秸稈粉碎還田刀片設計與試驗[J]. 賈洪雷,姜鑫銘,郭明卓,劉曉亮,王立春. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2015(01)
[2]對江淮地區(qū)小麥秸稈機械化還田的思考[J]. 徐長斌. 農(nóng)機科技推廣. 2014(11)
[3]1G―2500BF秸稈還田雙軸旋耕施肥播種機設計與試驗[J]. 陶德清,劉偉,張瑞宏,李祥,繆宏,季亞楠. 中國農(nóng)機化學報. 2014(06)
[4]玉米根茬機械化處理技術研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 武濤,馬旭,陳建威,魏愷雄. 農(nóng)機化研究. 2014(09)
[5]國產(chǎn)拖拉機振動系統(tǒng)固有頻率研究[J]. 徐剛,朱思洪,聶信天,賀亮,李科. 振動與沖擊. 2014(15)
[6]圓盤剪刀軸有限元分析及優(yōu)化設計[J]. 俞科斌,李郝林,陳吉勇. 上海理工大學學報. 2014(01)
[7]雙輥秸稈還田旋耕機試驗[J]. 李永磊,宋建農(nóng),康小軍,董向前,姜洪喆,彭維欽. 農(nóng)業(yè)機械學報. 2013(06)
[8]基于NX NASTRAN的旋耕刀軸結構與疲勞分析[J]. 王洪亮,張瑞宏,王明友,朱河霖,劉偉,李祥,季亞楠,陶德清. 中國農(nóng)機化學報. 2013(03)
[9]基于TRIZ理論的玉米根茬收獲系統(tǒng)設計[J]. 權龍哲,曾百功,馬云海,佟金,陳東輝. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2012(23)
[10]基于縣域的三大糧食作物生產(chǎn)優(yōu)勢的空間特征分析[J]. 徐志宇,宋振偉,陳武梅,鄧艾興,陳阜,張衛(wèi)建. 中國農(nóng)業(yè)大學學報. 2012(05)
博士論文
[1]旋耕—碎茬仿生刀片[D]. 汲文峰.吉林大學 2010
[2]滅茬刀輥仿生減阻研究[D]. 文立閣.吉林大學 2009
[3]玉米免耕播種機切茬挖茬裝置研究[D]. 蔣金琳.中國農(nóng)業(yè)大學 2004
碩士論文
[1]雙齒輥破碎機選型設計與離散元仿真研究[D]. 冉翌正.吉林大學 2016
[2]水田筑埂機構的機理分析與設計[D]. 趙藝.東北農(nóng)業(yè)大學 2015
[3]微耕機刀輥切土動力學建模及仿真[D]. 彭彬.西南大學 2014
[4]玉米秸稈力學特性試驗研究[D]. 高欣.華中農(nóng)業(yè)大學 2013
[5]安徽省農(nóng)作物秸稈養(yǎng)分資源及農(nóng)業(yè)利用方式的調(diào)查[D]. 王曉斌.安徽農(nóng)業(yè)大學 2013
[6]玉米根茬粉碎還田機械刀具系統(tǒng)設計與研究[D]. 牛明.東北林業(yè)大學 2013
[7]秸稈粉碎還田機新型刀片的設計與試驗[D]. 劉曉亮.吉林大學 2012
[8]1GZL-140(2)耕整聯(lián)合作業(yè)機的研究[D]. 譚宏杰.吉林大學 2009
[9]秸稈—根茬粉碎還田聯(lián)合作業(yè)機的研究[D]. 李春勝.吉林大學 2009
[10]仿生智能整地機通用刀輥設計與試驗研究[D]. 韓偉峰.吉林大學 2008
本文編號:3286438
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