黃淮海地區(qū)一年兩熟種植模式下,玉米播種通常為麥茬地免耕貼茬直播。小麥殘茬和秸稈的存在導(dǎo)致播種條件變差,精量播種的重要指標(biāo)之一——播深穩(wěn)定性難以保證,F(xiàn)有的玉米免耕播種機(jī)多缺乏播深控制機(jī)構(gòu),主要依靠拖拉機(jī)手進(jìn)行播深的調(diào)節(jié);部分免耕播種機(jī)采用后仿形機(jī)構(gòu)進(jìn)行播深控制,導(dǎo)致仿形滯后,播深不均勻;現(xiàn)有的同位仿形播種機(jī)由于其結(jié)構(gòu)和尺寸的原因,不適用于黃淮海地區(qū)免耕播種。基于以上現(xiàn)狀,結(jié)合播深控制理論,本文提出了單側(cè)同位仿形的播種深度控制方法,研發(fā)了單側(cè)同位仿形輪與V型鎮(zhèn)壓輪相結(jié)合的單側(cè)同位仿形播深控制機(jī)構(gòu),并進(jìn)行了田間試驗(yàn)。本文的主要研究成果如下:(1)研究了不同播種深度和種子朝向與出苗時(shí)間的關(guān)系,明確了播深控制研究的意義,得到滿足出苗一致性要求的播深范圍,播種深度差距3cm以上時(shí),其出苗時(shí)間差異達(dá)2天;分別研究了限深輪壓力和鎮(zhèn)壓輪壓力對播種深度和幼苗前期生長的影響,得出200N的鎮(zhèn)壓力條件下,播種效果最優(yōu),限深輪壓力大于750N時(shí),即可滿足免耕播種對播深穩(wěn)定性的要求。(2)在分析不同播種機(jī)仿形方式,并參考現(xiàn)有免耕播種機(jī)播深控制機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用播深穩(wěn)定性理論和播種單體動力學(xué)分析,結(jié)合尖角式施肥開溝器和雙圓盤式播種開溝器的開溝形狀和相對位置,提出單側(cè)同位仿形的播深控制方法,研制出單側(cè)同位仿形播深控制機(jī)構(gòu),通過使限深輪行走于施肥開溝器所開肥溝的形式,有效避免限深輪被秸稈架起而無法達(dá)到預(yù)設(shè)播深的問題,實(shí)現(xiàn)精確穩(wěn)定播深。(3)分析不同開溝深度下土壤顆粒的運(yùn)動情況和開溝截面,并與實(shí)際田間作業(yè)效果進(jìn)行比較,進(jìn)行模型的驗(yàn)證和修正;應(yīng)用ADAMS運(yùn)動分析軟件,分析不同的四連桿長度和播種單體下壓力對于播種深度穩(wěn)定性的影響,得到四連桿長度為350-400mm,限深輪直徑為380mm,下壓力需大于600N。(4)在完成樣機(jī)的試制加工基礎(chǔ)上,進(jìn)行了不同仿形限深方式在不同的秸稈量覆蓋條件下的株距一致性、播深穩(wěn)定性及出苗整齊度的對比試驗(yàn)。在0.64kg/m2和0.78kg/m2的秸稈覆蓋量條件下,分別將單側(cè)同位仿形播深控制單體、雙側(cè)同位仿形播深控制單體以及后仿形播深控制單體安裝于氣壓式免耕播種機(jī)進(jìn)行對比試驗(yàn),結(jié)果表明,單側(cè)同位仿形播深控制機(jī)構(gòu)的播種深度合格指數(shù)達(dá)95.45%,播種深度變異系數(shù)達(dá)13.91%,出苗時(shí)間合格指數(shù)達(dá)87.87%,且株距合格指數(shù)為91.90%,均優(yōu)于另外兩種播深控制單體。且其結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,具有良好的麥茬地通過性,能夠適用于一年兩熟地區(qū)麥茬地玉米免耕貼茬播種技術(shù)需求。
【學(xué)位授予單位】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:S223.2
文章目錄
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 我國玉米生產(chǎn)及精量播種、免耕播種的發(fā)展
1.2 播種深度重要性及實(shí)現(xiàn)方式
1.3 國內(nèi)外精量播種機(jī)及仿形機(jī)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 黃淮海地區(qū)免耕播種現(xiàn)狀及對精確播深的需求
1.5 研究內(nèi)容與方法
1.6 本章小結(jié)
第二章 免耕播種機(jī)播深穩(wěn)定性和出苗整齊度的前期研究
2.1 黃淮海地區(qū)現(xiàn)有玉米免耕播種機(jī)播深分布
2.2 出苗整齊度與播種深度之間的關(guān)系
2.3 播種單體限深輪壓力和鎮(zhèn)壓輪壓力的分布
2.4 土壤原始堅(jiān)實(shí)度和播種后堅(jiān)實(shí)度研究
2.5 不同鎮(zhèn)壓輪壓力對于播種效果和苗期生長的影響
2.6 限深輪壓力及速度條件對播種效果的影響
2.7 本章小結(jié)
第三章 單側(cè)同位仿形播深控制理論分析和方案確定
3.1 土壤與播種單體的數(shù)學(xué)模型建立
3.2 播種深度控制的研究
3.3 單側(cè)同位仿形播深控制單體的總體方案
3.4 單側(cè)同位仿形播深控制機(jī)構(gòu)理論研究和參數(shù)分析
3.5 壓種、覆土和鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)研究
3.6 本章小結(jié)
第四章 單側(cè)同位仿形播深控制機(jī)構(gòu)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)
4.1 施肥和播種深度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)
4.2 開溝部件的設(shè)計(jì)
4.3 同位限深輪和雙圓盤開溝器貼合度分析
4.4 平行四連桿機(jī)構(gòu)及拉力彈簧的設(shè)計(jì)
4.5 單側(cè)同位仿形播深控制單體運(yùn)動仿真
4.6 單側(cè)同位仿形播深控制單體穩(wěn)定性研究
4.7 本章小結(jié)
第五章 單側(cè)同位仿形播深控制機(jī)構(gòu)田間試驗(yàn)
5.1 試驗(yàn)設(shè)備和試驗(yàn)條件
5.2 第一代樣機(jī)田間試驗(yàn)結(jié)果及分析
5.3 第二代單體作業(yè)效果情況
5.4 不同仿形方式在不同秸稈覆蓋量下的播種質(zhì)量對比試驗(yàn)
5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
6.1 主要研究結(jié)論
6.2 主要創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 存在問題及建議
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷
【相似文獻(xiàn)】
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