氣力式秸稈深埋還田機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-19 17:45
秸稈還田可以有效利用秸稈資源,杜絕秸稈資源浪費(fèi)和焚燒現(xiàn)象,但是由于秸稈不易腐爛,留在地表影響播種質(zhì)量和出苗率,也會(huì)導(dǎo)致土壤病菌增加,作物病害增加等不良現(xiàn)象。東北棕壤土區(qū)耕地由于不合理的耕作模式和長(zhǎng)期高強(qiáng)度開發(fā),導(dǎo)致土壤耕層出現(xiàn)了“淺、實(shí)、少”的問題。針對(duì)以上問題相關(guān)專家提出結(jié)合秸稈還田和構(gòu)建合理耕層結(jié)構(gòu)的秸稈深埋還田。秸稈深埋還田既能培肥地力又能提供良好的播種環(huán)境,形成結(jié)構(gòu)合理、深厚、肥沃的耕層提高耕作環(huán)境本課題來源于公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“旱地合理耕層構(gòu)建技術(shù)指標(biāo)研究(201503116)”針對(duì)東北棕壤土區(qū)耕層構(gòu)建障礙性問題,在對(duì)國(guó)內(nèi)外秸稈還田機(jī)及其關(guān)鍵部件和關(guān)鍵技術(shù)深入分析研究基礎(chǔ)上,通過力學(xué)分析、運(yùn)動(dòng)學(xué)分析、氣固耦合仿真、離散元仿真和田間試驗(yàn)等理論研究方法對(duì)氣力式秸稈深埋還田機(jī)的撿拾粉碎裝置、輸送裝置、開溝分土裝置等關(guān)鍵部件進(jìn)行了研究,研制了氣力式秸稈深埋還田機(jī)并進(jìn)行了試驗(yàn)研究。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:(1)依據(jù)東北平原棕壤土區(qū)合理耕層技術(shù)指標(biāo)要求,結(jié)合秸稈深埋還田的農(nóng)業(yè)技術(shù)要求,確定了實(shí)現(xiàn)秸稈深埋還田的工藝流程和整機(jī)設(shè)計(jì)方案。(2)論文完成了撿拾粉碎裝置的參數(shù)設(shè)計(jì),...
【文章來源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外秸稈還田機(jī)械研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外秸稈還田機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)秸稈還田機(jī)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題
1.3.4 技術(shù)路線
1.4 本章小結(jié)
第二章 氣力式秸稈深埋還田機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1 氣力式秸稈深埋還田機(jī)設(shè)計(jì)方案
2.2 總體結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2.1 整機(jī)的總體結(jié)構(gòu)
2.2.2 工作機(jī)理
2.2.3 主要技術(shù)參數(shù)
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 破茬裝置的設(shè)計(jì)
2.4.1 破茬裝置結(jié)構(gòu)及其工作原理
2.4.2 破茬盤設(shè)計(jì)
2.4.3 運(yùn)動(dòng)分析
2.5 覆土裝置設(shè)計(jì)
2.6 鎮(zhèn)壓裝置的設(shè)計(jì)
2.7 本章小結(jié)
第三章 撿拾粉碎裝置的設(shè)計(jì)
3.1 秸稈撿拾粉碎裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理
3.2 動(dòng)刀的選型
3.3 定刀設(shè)計(jì)
3.4 動(dòng)刀輥轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)半徑
3.5 動(dòng)定刀排列
3.6 撿拾粉碎裝置的試驗(yàn)
3.6.1 試驗(yàn)條件及方法
3.6.2 田間試驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
第四章 氣力輸送裝置的設(shè)計(jì)
4.1 .氣力輸送裝置結(jié)構(gòu)與工作原理
4.2 玉米秸稈氣力輸送理論研究
4.2.1 球形顆粒的懸浮速度
4.2.2 玉米秸稈輸送管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理
4.2.3 玉米秸稈群在管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方程
4.3 玉米秸稈物理參數(shù)的測(cè)定
4.4 氣力輸送裝置參數(shù)計(jì)算
4.4.1 氣力輸送系統(tǒng)計(jì)算
4.4.2 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)
4.4.3 螺旋設(shè)計(jì)
4.5 氣力輸送裝置的仿真分析
4.5.1 CFD-DEM耦合數(shù)值模擬基礎(chǔ)原理
4.5.2 CFD-DEM耦合理論分析
4.5.3 玉米秸稈多球元模型的建立
4.5.4 顆粒參數(shù)選取
4.5.5 仿真結(jié)果與懸浮試驗(yàn)的比較分析
4.5.6 CFD-DEM耦合仿真模型??
4.5.7 輸送裝置工作性能的仿真
4.6 輸送裝置的試驗(yàn)
4.6.1 試驗(yàn)條件及方法
4.6.2 正交試驗(yàn)
4.7 本章小結(jié)
第五章 開溝分土裝置的設(shè)計(jì)
5.1 秸稈深埋試驗(yàn)
5.2 開溝分土裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理
5.3 開溝部件運(yùn)動(dòng)分析
5.3.1 正逆旋的運(yùn)動(dòng)分析
5.3.2 開溝方式的選擇
5.4 開溝裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)
5.5 開溝刀設(shè)計(jì)
5.5.1 開溝刀的結(jié)構(gòu)
5.5.2 側(cè)切刃的設(shè)計(jì)
5.5.3 正切刃的設(shè)計(jì)
5.5.4 開溝刀結(jié)構(gòu)參數(shù)
5.6 開溝刀的仿真
5.6.1 土槽和開溝刀模型的建立
5.6.2 顆粒黏結(jié)模型
5.6.3 開溝裝置仿真參數(shù)
5.6.4 仿真試驗(yàn)方法
5.6.5 仿真試驗(yàn)結(jié)果分析
5.7 開溝裝置的仿真分析
5.7.1 仿真試驗(yàn)方法
5.7.2 仿真結(jié)果分析
5.8 開溝分土裝置的試驗(yàn)
5.8.1 試驗(yàn)條件及方法
5.8.2 田間試驗(yàn)
5.9 本章小結(jié)
第六章 氣力式秸稈深埋還田機(jī)田間試驗(yàn)
6.1 試驗(yàn)條件及設(shè)備
6.2 整機(jī)試驗(yàn)
6.2.1 正交試驗(yàn)
6.2.2 試驗(yàn)驗(yàn)證
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間所獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]秸稈顆粒還田對(duì)黑土土壤酶活性及細(xì)菌群落的影響[J]. 徐忠山,劉景輝,逯曉萍,武俊英,李金龍,陳曉晶,張博文,張興隆,楊彥明. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]旋耕刀排列方式對(duì)反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)作業(yè)性能的影響研究[J]. 陳偉,朱繼平,陳小兵,袁棟,姚克恒,陳曉,丁艷,劉正剛. 農(nóng)機(jī)化研究. 2019(11)
[3]風(fēng)機(jī)送風(fēng)和纖維織物風(fēng)管送風(fēng)的研究和比較[J]. 劉康佳,劉廣海,唐海洋,謝如鶴. 制冷與空調(diào). 2019(02)
[4]入口風(fēng)門葉片角度對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響[J]. 余建華,諶謀平. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2019(02)
[5]氣力式秸稈深埋還田機(jī)輸送裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 田陽(yáng),林靜,李寶筏. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]氣/固雙向耦合的細(xì)長(zhǎng)顆粒流化運(yùn)動(dòng)特征的數(shù)值研究[J]. 蔡杰,趙孝保,耿凡. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]東北稻區(qū)不同秸稈還田模式機(jī)具作業(yè)效果研究[J]. 孫妮娜,王曉燕,李洪文,彭顯龍,王將,王慶杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[8]高留茬玉米秸稈復(fù)式割臺(tái)粉碎還田裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張姬,于泳濤,楊啟勇,張吉旺,張智龍,耿愛軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[9]離心風(fēng)機(jī)基于FLUENT的葉片數(shù)量分析[J]. 黃忠文,劉之雷,陳加瑞. 化學(xué)工程與裝備. 2018(11)
[10]滾動(dòng)摩擦系數(shù)的測(cè)定及EDEM仿真分析[J]. 劉萬(wàn)鋒,徐武彬,李冰,李玉鳳. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(09)
博士論文
[1]煤炭顆粒旋流氣力輸送機(jī)理及性能研究[D]. 周甲偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]果園開溝施肥機(jī)開溝刀片理論與試驗(yàn)研究[D]. 康建明.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2017
[3]基于離散元法的秸稈—土壤—旋耕刀相互作用機(jī)理研究[D]. 方會(huì)敏.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]水田高茬秸稈旋耕埋覆機(jī)理研究[D]. 張居敏.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]稻麥聯(lián)合收獲開溝埋草多功能一體機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 陳玉侖.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]密植棗園枝條粉碎還田裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 張杰.石河子大學(xué) 2018
[2]不同彎徑比對(duì)氣固兩相流動(dòng)特性的影響研究[D]. 馬超.江蘇科技大學(xué) 2018
[3]煤炭顆粒管道氣力輸送流場(chǎng)特性研究[D]. 余柄辰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[4]1GTJH-3玉米條帶秸稈混拌還田機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 薄鴻明.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]氣力輸送系統(tǒng)水平管內(nèi)混合顆粒起動(dòng)速度的試驗(yàn)研究[D]. 張勉照.東南大學(xué) 2016
[6]基于EDEM-FLUENT耦合的氣力輸送裝置的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張學(xué)強(qiáng).西華大學(xué) 2015
本文編號(hào):3505541
【文章來源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:133 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究目的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外秸稈還田機(jī)械研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外秸稈還田機(jī)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國(guó)內(nèi)秸稈還田機(jī)研究現(xiàn)狀
1.3 主要研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 研究方法
1.3.3 擬解決的關(guān)鍵技術(shù)問題
1.3.4 技術(shù)路線
1.4 本章小結(jié)
第二章 氣力式秸稈深埋還田機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1 氣力式秸稈深埋還田機(jī)設(shè)計(jì)方案
2.2 總體結(jié)構(gòu)及工作原理
2.2.1 整機(jī)的總體結(jié)構(gòu)
2.2.2 工作機(jī)理
2.2.3 主要技術(shù)參數(shù)
2.3 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.4 破茬裝置的設(shè)計(jì)
2.4.1 破茬裝置結(jié)構(gòu)及其工作原理
2.4.2 破茬盤設(shè)計(jì)
2.4.3 運(yùn)動(dòng)分析
2.5 覆土裝置設(shè)計(jì)
2.6 鎮(zhèn)壓裝置的設(shè)計(jì)
2.7 本章小結(jié)
第三章 撿拾粉碎裝置的設(shè)計(jì)
3.1 秸稈撿拾粉碎裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理
3.2 動(dòng)刀的選型
3.3 定刀設(shè)計(jì)
3.4 動(dòng)刀輥轉(zhuǎn)速和回轉(zhuǎn)半徑
3.5 動(dòng)定刀排列
3.6 撿拾粉碎裝置的試驗(yàn)
3.6.1 試驗(yàn)條件及方法
3.6.2 田間試驗(yàn)
3.7 本章小結(jié)
第四章 氣力輸送裝置的設(shè)計(jì)
4.1 .氣力輸送裝置結(jié)構(gòu)與工作原理
4.2 玉米秸稈氣力輸送理論研究
4.2.1 球形顆粒的懸浮速度
4.2.2 玉米秸稈輸送管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)機(jī)理
4.2.3 玉米秸稈群在管道內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方程
4.3 玉米秸稈物理參數(shù)的測(cè)定
4.4 氣力輸送裝置參數(shù)計(jì)算
4.4.1 氣力輸送系統(tǒng)計(jì)算
4.4.2 風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)
4.4.3 螺旋設(shè)計(jì)
4.5 氣力輸送裝置的仿真分析
4.5.1 CFD-DEM耦合數(shù)值模擬基礎(chǔ)原理
4.5.2 CFD-DEM耦合理論分析
4.5.3 玉米秸稈多球元模型的建立
4.5.4 顆粒參數(shù)選取
4.5.5 仿真結(jié)果與懸浮試驗(yàn)的比較分析
4.5.6 CFD-DEM耦合仿真模型??
4.5.7 輸送裝置工作性能的仿真
4.6 輸送裝置的試驗(yàn)
4.6.1 試驗(yàn)條件及方法
4.6.2 正交試驗(yàn)
4.7 本章小結(jié)
第五章 開溝分土裝置的設(shè)計(jì)
5.1 秸稈深埋試驗(yàn)
5.2 開溝分土裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理
5.3 開溝部件運(yùn)動(dòng)分析
5.3.1 正逆旋的運(yùn)動(dòng)分析
5.3.2 開溝方式的選擇
5.4 開溝裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)
5.5 開溝刀設(shè)計(jì)
5.5.1 開溝刀的結(jié)構(gòu)
5.5.2 側(cè)切刃的設(shè)計(jì)
5.5.3 正切刃的設(shè)計(jì)
5.5.4 開溝刀結(jié)構(gòu)參數(shù)
5.6 開溝刀的仿真
5.6.1 土槽和開溝刀模型的建立
5.6.2 顆粒黏結(jié)模型
5.6.3 開溝裝置仿真參數(shù)
5.6.4 仿真試驗(yàn)方法
5.6.5 仿真試驗(yàn)結(jié)果分析
5.7 開溝裝置的仿真分析
5.7.1 仿真試驗(yàn)方法
5.7.2 仿真結(jié)果分析
5.8 開溝分土裝置的試驗(yàn)
5.8.1 試驗(yàn)條件及方法
5.8.2 田間試驗(yàn)
5.9 本章小結(jié)
第六章 氣力式秸稈深埋還田機(jī)田間試驗(yàn)
6.1 試驗(yàn)條件及設(shè)備
6.2 整機(jī)試驗(yàn)
6.2.1 正交試驗(yàn)
6.2.2 試驗(yàn)驗(yàn)證
6.3 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與建議
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點(diǎn)
7.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間所獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]秸稈顆粒還田對(duì)黑土土壤酶活性及細(xì)菌群落的影響[J]. 徐忠山,劉景輝,逯曉萍,武俊英,李金龍,陳曉晶,張博文,張興隆,楊彥明. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2019(12)
[2]旋耕刀排列方式對(duì)反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)作業(yè)性能的影響研究[J]. 陳偉,朱繼平,陳小兵,袁棟,姚克恒,陳曉,丁艷,劉正剛. 農(nóng)機(jī)化研究. 2019(11)
[3]風(fēng)機(jī)送風(fēng)和纖維織物風(fēng)管送風(fēng)的研究和比較[J]. 劉康佳,劉廣海,唐海洋,謝如鶴. 制冷與空調(diào). 2019(02)
[4]入口風(fēng)門葉片角度對(duì)風(fēng)機(jī)性能的影響[J]. 余建華,諶謀平. 工業(yè)安全與環(huán)保. 2019(02)
[5]氣力式秸稈深埋還田機(jī)輸送裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 田陽(yáng),林靜,李寶筏. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(12)
[6]氣/固雙向耦合的細(xì)長(zhǎng)顆粒流化運(yùn)動(dòng)特征的數(shù)值研究[J]. 蔡杰,趙孝保,耿凡. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(11)
[7]東北稻區(qū)不同秸稈還田模式機(jī)具作業(yè)效果研究[J]. 孫妮娜,王曉燕,李洪文,彭顯龍,王將,王慶杰. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[8]高留茬玉米秸稈復(fù)式割臺(tái)粉碎還田裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[J]. 張姬,于泳濤,楊啟勇,張吉旺,張智龍,耿愛軍. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2018(S1)
[9]離心風(fēng)機(jī)基于FLUENT的葉片數(shù)量分析[J]. 黃忠文,劉之雷,陳加瑞. 化學(xué)工程與裝備. 2018(11)
[10]滾動(dòng)摩擦系數(shù)的測(cè)定及EDEM仿真分析[J]. 劉萬(wàn)鋒,徐武彬,李冰,李玉鳳. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(09)
博士論文
[1]煤炭顆粒旋流氣力輸送機(jī)理及性能研究[D]. 周甲偉.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]果園開溝施肥機(jī)開溝刀片理論與試驗(yàn)研究[D]. 康建明.中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2017
[3]基于離散元法的秸稈—土壤—旋耕刀相互作用機(jī)理研究[D]. 方會(huì)敏.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[4]水田高茬秸稈旋耕埋覆機(jī)理研究[D]. 張居敏.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]稻麥聯(lián)合收獲開溝埋草多功能一體機(jī)的設(shè)計(jì)[D]. 陳玉侖.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]密植棗園枝條粉碎還田裝置設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究[D]. 張杰.石河子大學(xué) 2018
[2]不同彎徑比對(duì)氣固兩相流動(dòng)特性的影響研究[D]. 馬超.江蘇科技大學(xué) 2018
[3]煤炭顆粒管道氣力輸送流場(chǎng)特性研究[D]. 余柄辰.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 2018
[4]1GTJH-3玉米條帶秸稈混拌還田機(jī)的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[D]. 薄鴻明.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[5]氣力輸送系統(tǒng)水平管內(nèi)混合顆粒起動(dòng)速度的試驗(yàn)研究[D]. 張勉照.東南大學(xué) 2016
[6]基于EDEM-FLUENT耦合的氣力輸送裝置的設(shè)計(jì)與研究[D]. 張學(xué)強(qiáng).西華大學(xué) 2015
本文編號(hào):3505541
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