近年來(lái),新疆依托優(yōu)勢(shì)資源,大力發(fā)展特色產(chǎn)業(yè)和進(jìn)行農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,紅棗產(chǎn)業(yè)得到了快速健康的發(fā)展,種植面積、產(chǎn)量和深加工能力大幅提高。在紅棗種植過(guò)程中,施肥是影響紅棗產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素,為解決目前棗園深施有機(jī)肥開(kāi)溝質(zhì)量差、土壤回流嚴(yán)重、能耗高的問(wèn)題,開(kāi)展棗園深施有機(jī)肥導(dǎo)流裝置的設(shè)計(jì)方法和試驗(yàn)研究。本文根據(jù)實(shí)地調(diào)研,在分析新疆紅棗種植模式及土壤物理特性的基礎(chǔ)上,建立物理模型,理論分析不同刀盤轉(zhuǎn)速、導(dǎo)流曲面的傾斜角度、曲面相對(duì)開(kāi)溝刀距離等參數(shù)對(duì)土壤拋撒運(yùn)動(dòng)軌跡的影響;研究導(dǎo)流裝置不同參數(shù)與刀盤轉(zhuǎn)速對(duì)開(kāi)溝過(guò)程中土壤回流的影響規(guī)律。根據(jù)棗園土壤特性,設(shè)計(jì)完成了一種適用于棗園深施有機(jī)肥的導(dǎo)流裝置,主要由:支架、迎土面、聚土面、運(yùn)土面和送土面等組成,在導(dǎo)流裝置外殼內(nèi)置類犁體曲面拋土面,當(dāng)土壤由運(yùn)土面運(yùn)移到送土面時(shí)以便控制拋撒的距離。在完成導(dǎo)流裝置設(shè)計(jì)與土壤參數(shù)標(biāo)定的基礎(chǔ)上,利用離散元仿真軟件建立了土壤顆粒模型、土壤—導(dǎo)流裝置交互模型,分析了刀盤轉(zhuǎn)速、曲面傾斜角度、曲面相對(duì)開(kāi)溝刀距離等影響因素的組合對(duì)土壤回流的影響規(guī)律,得出各因素對(duì)土壤回流的影響由大到小依次是:刀盤轉(zhuǎn)速>曲面傾斜角度>曲面相... 

【文章來(lái)源】：石河子大學(xué)新疆維吾爾自治區(qū) 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

紅棗種植模式

圓盤式棗園開(kāi)溝機(jī)導(dǎo)流裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)2圖1-2開(kāi)溝情況Fig1-2Ditchingsituation針對(duì)上述問(wèn)題，本文對(duì)開(kāi)溝機(jī)核心工作部件—土壤導(dǎo)流裝置開(kāi)展研究，通過(guò)建模仿真，開(kāi)展拋撒土壤導(dǎo)流裝置的理論與試驗(yàn)研究，采用不等距方形法外殼和內(nèi)置曲面的導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)方法，通過(guò)建模仿真及現(xiàn)代測(cè)試等手段，開(kāi)展拋撒土壤導(dǎo)流覆肥機(jī)構(gòu)的理論與試驗(yàn)研究，建立相關(guān)設(shè)計(jì)理論與方法，以豐富和補(bǔ)充開(kāi)溝施肥部件設(shè)計(jì)理論，對(duì)提高果園有機(jī)肥深施開(kāi)溝機(jī)構(gòu)適應(yīng)性、降低我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能耗、節(jié)省生產(chǎn)資源等具有重要的實(shí)用價(jià)值。（1）土壤加工規(guī)律研究的意義土壤切削、運(yùn)移是最典型的土壤加工，也是土壤工作部件的基矗土壤切削加工是否符合機(jī)具自身的設(shè)計(jì)，嚴(yán)重影響到作業(yè)時(shí)機(jī)具的功耗大小，并且對(duì)機(jī)具的使用壽命以及作業(yè)質(zhì)量都是很大的影響因素，因?yàn)殚_(kāi)展土壤加工規(guī)律的研究，分析土壤切削、運(yùn)移加工機(jī)理，既有學(xué)術(shù)價(jià)值，又對(duì)指導(dǎo)犁、旋耕、開(kāi)溝等其他土壤加工裝備的作業(yè)機(jī)理研究具有重要意義。同時(shí)對(duì)開(kāi)溝拋撒土壤的高效利用、降低能耗，提高產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入，提高農(nóng)業(yè)的投入產(chǎn)出率和保障南疆果園生產(chǎn)戰(zhàn)略安全都有重要意義。（2）導(dǎo)流裝置研究的意義目前新疆紅棗種植機(jī)械所使用的開(kāi)溝機(jī)存在著一個(gè)普遍問(wèn)題，開(kāi)出來(lái)的溝土壤回流嚴(yán)重，部分溝中回流土壤厚度可達(dá)15cm，土壤回流現(xiàn)象已嚴(yán)重影響開(kāi)溝作業(yè)質(zhì)量。影響開(kāi)溝土壤回流的主要因素之一是導(dǎo)流裝置的合理性，但長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)土壤在導(dǎo)流裝置上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究很少，使得無(wú)法設(shè)計(jì)和選用最合理的導(dǎo)流裝置，從而導(dǎo)致開(kāi)溝效果差。因此，開(kāi)展分析土壤在導(dǎo)流裝置上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律既有學(xué)術(shù)價(jià)值，又可以指導(dǎo)導(dǎo)流裝置的設(shè)計(jì)。對(duì)開(kāi)溝過(guò)程中降低功耗，提高開(kāi)溝質(zhì)量有重要的作用。（3）研究方法的意義本課題擬采用理論分析、計(jì)算機(jī)仿真

圓盤式棗園開(kāi)溝機(jī)導(dǎo)流裝置的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)5盤式開(kāi)溝機(jī)采用更多的反向切割（從下向上切割），開(kāi)溝工具運(yùn)動(dòng)是單位前進(jìn)速度Vm和旋轉(zhuǎn)刀盤角速度ω合成運(yùn)動(dòng)。開(kāi)溝工具和更多使用標(biāo)準(zhǔn)旋耕刀。圖1-3為IT245型旋耕刀結(jié)構(gòu)，R為刀具的旋轉(zhuǎn)半徑，B為工作幅寬。圖1-4顯示了開(kāi)溝機(jī)的工作原理。反切割刀是從溝內(nèi)進(jìn)入土壤，向上切割，刀具側(cè)切出溝壑，正切出溝底，正切刃切割土壤并拋出。圖1-3IT245型旋耕刀的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖1-4開(kāi)溝刀具的工作原理示意圖Fig.1-3StructurediagramofIT245rotaryFig.1-4Schematicdiagramoftheworkingtillageknifeprincipleofatrenchingtool朱繼平等[31]使用Matlab繪圖功能，通過(guò)簡(jiǎn)單的編程，刀具運(yùn)動(dòng)模擬仿真。反向旋轉(zhuǎn)切割時(shí)開(kāi)溝刀相鄰兩個(gè)相同半徑點(diǎn)的堆疊運(yùn)動(dòng)軌跡：反向旋轉(zhuǎn)切割，正向切割刀刃與正常切割點(diǎn)的軌跡（從頂部到底部切削）不同，軌跡圖剛好上下對(duì)稱，刀具路徑不同時(shí)，通過(guò)選擇不同的參數(shù)，可以直觀地分析溝后凸起的高度變化和相鄰兩刀每轉(zhuǎn)一圈切割寬度。綜上，開(kāi)溝刀具工作時(shí)刀盤逆旋切削從溝底入土，向上切削，刀具的側(cè)切刃切出槽壁，正切刃切出槽底，正切面切出土帶并拋出。開(kāi)溝刀逆向旋轉(zhuǎn)切割時(shí)，正向切削刃上的軌跡與正常的前進(jìn)切削（自上而下切削）不同。（2）土壤導(dǎo)流拋撒的研究現(xiàn)狀開(kāi)溝刀具在切削土壤過(guò)程中，在刀具的正壓力下，土壤被擠壓和壓實(shí)。當(dāng)土層上的力足以破壞土壤中的摩擦力和內(nèi)聚力時(shí)，刀具土體將土壤分離并投擲出去。刀具切削過(guò)程中，不同階段出土的不同位置，土塊單元上的受力不同。刀具正切面的變化如圖1-5所示（a）正切平面垂直于地面（正切平面向下）；（b）正切平面垂直于地面（正切平面向下）；（c）切平面與地面之間的角度（切刀向后）；（d）切平面平行于地平面；（正切刃向上）。


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