發(fā)布時(shí)間：2023-04-22 11:08

　　玉米免耕播種技術(shù)具有省工、省時(shí)、節(jié)本增效的優(yōu)點(diǎn)。黃淮海地區(qū)小麥-玉米一年兩熟輪作體系中夏玉米播種茬口銜接期“搶收搶種”使得小麥秸稈粉碎覆蓋還田占主導(dǎo)方式,導(dǎo)致地表大量的秸稈覆蓋使免耕播種機(jī)作業(yè)時(shí)出現(xiàn)開溝壅堵、架種、晾種、缺苗斷壟、作業(yè)效率低等問題,同時(shí),土秸復(fù)合體的耕層土壤堅(jiān)實(shí)度高,未經(jīng)旋耕、耙等工序的田塊地表平整效果差,無法保證施肥、播種的深度一致性,導(dǎo)致后期夏玉米苗質(zhì)弱、整齊度、均勻度差等問題。目前,生產(chǎn)上已采用的驅(qū)動(dòng)式帶狀粉碎會(huì)旋耕防堵裝置存在功耗大、土壤擾動(dòng)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)。因此,本研究從種帶秸稈清理、耕層土壤平整、作業(yè)降耗增效出發(fā),設(shè)計(jì)基于仿生立式螺旋鋸齒刀的主動(dòng)式秸稈移位防堵裝置。主要研究成果如下:(1)通過分析秸稈覆蓋還田分布特征、砂姜黑土物理特性,利用直接測(cè)量法對(duì)秸稈-秸稈、秸稈-土壤及秸稈-耕作部件的離散元模擬所需的接觸參數(shù)(彈性/剪切模量、碰撞恢復(fù)系數(shù)、靜/動(dòng)摩擦系數(shù))進(jìn)行測(cè)量。應(yīng)用離散元EDEM軟件,構(gòu)建秸稈覆蓋土壤離散元模型。利用仿真和高清攝像技術(shù),分析開溝器鏟柄作用過程中秸稈擾動(dòng)特性、擠壓特性及運(yùn)動(dòng)特性。研究結(jié)果表明:秸稈層和土壤層沿機(jī)具運(yùn)動(dòng)方向產(chǎn)生速度梯...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外免耕播種機(jī)及防堵技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國(guó)內(nèi)免耕播種機(jī)及防堵技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的和內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究?jī)?nèi)容
        1.3.3 擬解決的關(guān)鍵問題
        1.3.4 研究的方法與技術(shù)路線
    1.4 本章小結(jié)
第二章 麥秸覆蓋地玉米免耕播種機(jī)壅堵機(jī)理分析
    2.1 研究目的
    2.2 黃淮海平原麥玉兩熟區(qū)小麥秸稈還田特點(diǎn)
    2.3 麥秸離散元模型接觸參數(shù)確定
        2.3.1 離散元麥秸接觸模型
        2.3.2 秸稈-土壤-耕作部件的接觸參數(shù)測(cè)定
    2.4 基于接觸模型與參數(shù)的秸稈覆蓋土壤模型構(gòu)建
    2.5 耕作部件作業(yè)壅堵過程仿真及試驗(yàn)驗(yàn)證
        2.5.1 秸稈-土壤-耕作部件的離散元模型的建立
        2.5.2 秸稈壅堵機(jī)理分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及仿生秸稈移位防堵裝置設(shè)計(jì)
    3.1 研究目的
    3.2 玉米免耕播種機(jī)總體設(shè)計(jì)方案
        3.2.1 秸稈移位防堵裝置布置與傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)
        3.2.2 限深輪設(shè)計(jì)
        3.2.3 仿形機(jī)構(gòu)與覆秸鎮(zhèn)壓機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.3 圓柱環(huán)量繞流理論的立軸式防堵方案
        3.3.1 圓柱環(huán)量繞流
        3.3.2 防堵驅(qū)動(dòng)軸系的選擇
    3.4 秸稈移位防堵機(jī)構(gòu)工作原理與參數(shù)分析
        3.4.1 仿生立式螺旋鋸齒刀設(shè)計(jì)
        3.4.2 仿生立式螺旋鋸齒刀運(yùn)動(dòng)軌跡分析
        3.4.3 刀軸轉(zhuǎn)速、回轉(zhuǎn)半徑、刀盤幅寬參數(shù)分析
    3.5 秸稈-土壤-防堵機(jī)構(gòu)相互作用仿真試驗(yàn)
        3.5.1 秸稈-土壤-防堵裝置系統(tǒng)仿真模型構(gòu)建
        3.5.2 秸稈和土壤的運(yùn)動(dòng)分析
        3.5.3 運(yùn)動(dòng)速比對(duì)秸稈清潔率、地表平整度的影響
    3.6 秸稈-土壤-防堵機(jī)構(gòu)作用規(guī)律的室內(nèi)土槽試驗(yàn)
        3.6.1 試驗(yàn)平臺(tái)搭建
        3.6.2 試驗(yàn)材料與方法
        3.6.3 刀軸運(yùn)動(dòng)速比對(duì)秸稈和土壤運(yùn)動(dòng)分析
    3.7 田間驗(yàn)證試驗(yàn)
        3.7.1 試驗(yàn)條件
        3.7.2 結(jié)果與分析
    3.8 本章小結(jié)
第四章 種帶立式淺旋作業(yè)地表平整效果分析
    4.1 研究目的
    4.2 立式淺旋拋仍垡片過程分析
        4.2.1 淺旋過程的單元垡片
        4.2.2 主要參數(shù)與工況的選擇
    4.3 耕作土壤地貌特征參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 耕作土壤溝形測(cè)量原理
        4.3.2 耕作土壤溝形測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.3 驗(yàn)證試驗(yàn)
    4.4 不同運(yùn)動(dòng)速比對(duì)種帶地表平整度的影響
        4.4.1 材料與方法
        4.4.2 結(jié)果與分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 秸稈移位防堵裝置關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化與田間試驗(yàn)
    5.1 研究目的
    5.2 試驗(yàn)因素與指標(biāo)分析
        5.2.1 防堵裝置力學(xué)分析
        5.2.2 位置參數(shù)分析
    5.3 材料與方法
        5.3.1 試驗(yàn)條件
        5.3.2 試驗(yàn)因素與水平
    5.4 試驗(yàn)結(jié)果與分析
        5.4.1 回歸模型的建立及檢驗(yàn)
        5.4.2 響應(yīng)曲面分析
        5.4.3 參數(shù)優(yōu)化
        5.4.4 試驗(yàn)驗(yàn)證
    5.5 不同免耕方式對(duì)夏玉米生長(zhǎng)特性及產(chǎn)量的影響
        5.5.1 材料與方法
    5.6 結(jié)果與分析
        5.6.1 防堵性能對(duì)比分析
        5.6.2 種帶平整度效果與苗期整齊度影響的初步分析
        5.6.3 不同免耕方式對(duì)夏玉米產(chǎn)量初步分析
        5.6.4 結(jié)果與討論
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 主要研究結(jié)論
    6.2 研究的創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3797517