馬鈴薯作為世界糧食作物的重要組成部分,其種植面積在我國逐年擴大,且薯秧是重要的農業(yè)秸稈資源,在生物質能、田間有機肥、動物飼料等領域有廣泛的應用前景。目前國內大部分馬鈴薯種植農業(yè)仍采用人工收割薯秧和殺秧還田的處理手段,這種方式效果較差、人工成本高;且薯秧拋棄在田間地頭,會造成秸稈資源浪費和田野環(huán)境污染。因此,亟需一種高效的馬鈴薯秧回收處理裝置來解決薯秧回收難題。針對馬鈴薯秧機械化回收薄弱的問題,在研究馬鈴薯秧物料特性的基礎上,設計一種高效的馬鈴薯秧粉碎拋送裝置;采用理論分析、Fluent-EDEM耦合模擬仿真和田間試驗相結合的方法,優(yōu)化裝置結構參數和工作參數,充分發(fā)揮的裝置拋送能力,提高粉碎合格率和回收率。本文主要包括以下研究內容:（1）馬鈴薯秧物料特性的測量。采用試驗測量的方式測定馬鈴薯收獲期的莖葉物料特性參數,研究了薯秧粉碎后的宏觀特性、堆積特性、接觸特性和主莖的力學特性,為計算粉碎刀刀軸轉速、模擬仿真薯秧的切割過程和粉碎薯秧的拋送過程提供參數設置依據。（2）馬鈴薯秧粉碎回收裝置的設計。采用滾刀式旋轉粉碎刀和定刀相互配合粉碎薯秧,為保證拋送效果和斷桿長度小于30 mm,確定粉碎刀最低... 

【文章來源】：山東農業(yè)大學山東省

【文章頁數】：98 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

馬鈴薯秧

山東農業(yè)大學碩士學位論文3生，經濟和社會效益顯著。圖1-2馬鈴薯秧青貯處理Fig.1-2Potatoseedlingsilagetreatment目前，國內其他主糧作物的秸稈回收機械已經十分成熟，尚未發(fā)現馬鈴薯秧回收機械的相關報道。采用薯秧回收機作業(yè)比人工作業(yè)能提高效率15-20倍，節(jié)省費用3562元/hm2。隨著我國勞動力市場逐步緊缺，馬鈴薯秧回收機械化作業(yè)的缺失會嚴重制約馬鈴薯種植產業(yè)的發(fā)展。現有人工割斷薯秧和殺秧還田的作業(yè)方式會造成大量的秸稈資源浪費和環(huán)境污染，針對這種情況，設計一種高效馬鈴薯秧粉碎拋送裝置并采用理論分析和仿真模擬的方法研究其工作原理是非常有必要的。1.2國內外研究現狀1.2.1秸稈處理裝置研究秸稈粉碎處理回收機械可以分成切割、粉碎、回收等工序，也可以與其他農機具聯合作業(yè)或者掛接在聯合收割機上作業(yè)，以聯合收割機為載體的馬鈴薯秧回收處理機械通常安裝在聯合收割機的上方，或者掛接在聯合收割機和拖拉機的后方，實現聯合作業(yè)。中國農業(yè)大學李洪文團隊研制了一種玉米秸稈粉碎拋撒還田機，該裝置掛接在拖拉機的后方將田間玉米秸稈粉碎，在甩刀快速旋轉的過程中產生高壓流場，粉碎后的秸稈在高壓流場作用下實現拋灑還田（章志強，2018）；胡守信研制秸桿粉碎拋撒還田機，該機主要由切草裝置、風機、導草管和排草方向控制裝置等組成，高速旋轉的粉碎刀軸將秸稈粉碎，碎秸稈在風機風力的輸送下，在導草管和排草方向控制裝置的作用下拋撒到地面覆蓋地表（胡守信，2013）；Schillinger等為了提高了秸稈和谷殼的拋撒均勻度，

如圖1-3所示，該型殺秧機運行平穩(wěn)，作業(yè)時漏打率低，還根據田間實際情況實現支撐輪手動無級調節(jié)。德國Grimme公司生產的KS75-2型馬鈴薯殺秧機如圖1-4所示，適用于90cm行寬的馬鈴薯地塊，旋轉刀軸一周排列壟上刀、壟側刀、壟溝刀，這種道具形式和排布方式利于將壟溝及壟側的薯秧清除干凈（劉崇林，2019）。以上方案僅考慮馬鈴薯秧拋灑還田，尚未考慮回收方案，還田的薯秧會造成微生態(tài)失衡，破壞田間的生態(tài)環(huán)境；且公司研究的機械只考慮機械方案可行性，很少公開發(fā)表關于機械結構理論分析、仿真模擬和參數優(yōu)化等方面的研究。圖1-5HT210型馬鈴薯殺秧機Fig.1-5HT210potatoseedlingkillingmachine圖1-6KS75-2型馬鈴薯殺秧機Fig.1-6KS75-2potatoplanter我國農業(yè)機械起步較晚，對小麥、玉米、水稻作物機械化的研究很多，但是關于馬鈴薯秧回收處理機械研究的學者和機構鮮有報道。近年來，隨著三農事業(yè)被廣泛重視和發(fā)展，鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實施，鄉(xiāng)村第三產業(yè)逐步發(fā)展，農村青壯年勞動力大量流向工業(yè)和服務業(yè)，農業(yè)勞動力減少，農作物機械化收獲代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工勞作已成為必然趨勢。因此，國內學者對適合本地區(qū)作業(yè)的馬鈴薯秧處理機械展開了不同程度的研究。青島農業(yè)大學杜宏偉等設計了一款馬鈴薯壟仿形殺秧機，將馬鈴薯秧粉碎后并將其拋撒在地面和壟溝內還田（杜宏偉，2013）；甘肅農業(yè)大學馮斌等設計了一種適用于西北旱作農業(yè)區(qū)的甩刀式馬鈴薯秧處理機械機，采用交錯平衡的甩刀排列方式，仿真模擬計算甩刀與刀軸的受力，驗證了甩刀排列方式的合理性（馮斌，2014）；東北農業(yè)大學呂金慶等設計的一種馬鈴薯四行殺秧機，該機器采用三點懸掛方式掛接在拖拉機后面，殺秧機旋轉刀棍上安裝甩刀粉碎壟頂上馬鈴薯秧（呂金慶，2016）；仲愷農業(yè)工程學院黃雪峰研制了一?

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]基于離散元法的玉米秸稈揉絲機工作過程研究[D]. 宋學鋒.甘肅農業(yè)大學 2018
[3]基于CFD-DEM耦合的氣吸式水稻排種器工作過程模擬仿真分析[D]. 何齊勝.吉林農業(yè)大學 2018
[4]基于負壓吸附原理的馬鈴薯殺秧機的設計[D]. 黃雪鋒.仲愷農業(yè)工程學院 2017
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本文編號：3075319