為實現(xiàn)油菜等小粒徑作物覆膜種植中膜上均勻打孔的功能,針對傳統(tǒng)膜上成穴裝置結(jié)構(gòu)龐大復雜、工作時易黏土挑種及撕挑地膜等問題,設(shè)計了一種法蘭式滾輪與螺紋式圓錐型錐釘組合式結(jié)構(gòu)的打孔裝置,確定了其主要結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍;構(gòu)建了打孔裝置運動學模型,分析了打孔錐釘關(guān)鍵點的運動軌跡,確定了膜上打孔過程,并基于軌跡方程分析了膜孔尺寸參數(shù);運用ADAMS運動學仿真,采用四因素三水平正交試驗方法,以打孔錐釘頂角、打孔錐釘直徑、打孔滾輪半徑、機組前進速度為試驗因素,以膜孔長度、膜孔間距偏差為試驗考核指標,進行了打孔裝置結(jié)構(gòu)和運動參數(shù)的仿真試驗。仿真結(jié)果表明:影響膜孔長度的因素主次順序為打孔滾輪半徑、打孔錐釘頂角、打孔錐釘直徑、機組前進速度;影響膜孔間距偏差的因素主次順序為打孔滾輪半徑、機組前進速度、打孔錐釘頂角、打孔錐釘直徑;基于參數(shù)優(yōu)化,獲得較優(yōu)參數(shù)組合為:打孔錐釘頂角53°、打孔錐釘直徑16 mm、打孔滾輪半徑65 mm、機組前進速度4 km/h。以打孔裝置較優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)組合進行了田間驗證試驗,結(jié)果表明:打孔裝置所打膜孔形狀較規(guī)則,普遍呈類圓形狀,膜孔長度均在18 mm以上,膜孔間距較為均勻,與仿真結(jié)果基本一致... 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)機械學報. 2020,51(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

油菜覆膜打孔穴播機結(jié)構(gòu)示意圖

為增強錐釘觸膜后楔切地膜的能力，設(shè)計三角錐型錐釘三角錐觸膜寬度ls略大于承錐底座Ⅰ寬度，三角錐連接部分厚度lk在滿足錐釘加工強度的條件下盡量小;考慮到錐釘與底座間的配合關(guān)系，設(shè)計圓錐型錐釘直徑Ds小于承錐底座Ⅱ?qū)挾�，打孔錐釘錐部長度hk在一定長度范圍內(nèi)。為便捷更換不同參數(shù)的錐頭，三角錐與承錐底座Ⅰ、圓錐與承錐底座Ⅱ間通過鎖緊螺栓連接。2.1.2 形狀確定

當兩種結(jié)構(gòu)的錐釘關(guān)鍵參數(shù)相同時，S1<S2，三角型錐釘與地膜接觸面積小，易刺破地膜，但由圖3a、4a可知，在錐釘破膜階段，三角錐型錐釘破膜極限接近其錐釘高度的1/2～4/5處，而圓錐型錐釘破膜極限幾乎接近其錐釘旋入螺紋線處;由圖3b、4b可知，三角錐型錐釘破膜成孔形態(tài)呈寬扁平狀或細扁平狀，膜孔形狀不一致且膜孔尺寸較小，圓錐型錐釘破膜成孔形態(tài)呈橢圓形或圓形孔，膜孔尺寸較為均勻。綜上所述，三角錐型錐釘打孔孔徑難以滿足油菜穴播出苗穴徑范圍且易撕破地膜;而圓錐打孔孔徑大且規(guī)則，可滿足油菜穴播出苗要求，且不易撕扯地膜，故優(yōu)選圓錐型錐釘作為打孔裝置破膜部件。圖4 圓錐型錐釘高速攝像試驗過程圖像

【參考文獻】：
期刊論文
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