旋耕机作业参数设计对拖拉机功耗的影响研究

本课题研究了旋耕机作业参数对拖拉机功耗的影响关系,建立旋耕机作业参数对拖拉机功耗影响的数学模型,以旋耕机作业耕深、作业推进速度、刀辊转速为影响因子设计正交试验,试验结果表明:影响拖拉机功耗的各因素主次顺序为作业前进速度、刀辊转速、作业耕深。考虑旋耕作业质量与旋耕作业效率前提下,较优的旋耕作业参数为:作业推进速度2.9km/h,刀辊转速275r/min,耕深为210mm时,功耗值77.3kW,碎土率达到85%。通过数据分析软件对旋耕机作业参数与功耗建立回归方程,回归方程相关性高,有效反应了各试验因素与功耗之间的影响关系。研究结果为旋耕机结构参数设计、拖拉机动力匹配等工作提供了参考依据。     

潜土逆旋式旋耕机的田间试验

为检测潜土逆旋式旋耕机的田间作业功耗和作业质量,利用扭矩传感器对潜土逆旋式旋耕机进行田间作业功耗试验,依照国标测试方法测定作业质量,并参考国标要求与正转旋耕进行了对比。田间试验结果表明:旋耕试验中,潜土逆旋式旋耕机各项作业指标均优于正转旋耕,同时具有更低的功耗。该试验为潜土逆旋式旋耕机后续研究供了参考。     

大中型拖拉机旋耕作业研究与思考

以雷沃欧豹中型拖拉机和东方红大型拖拉机为例，分析拖拉机行走速度与旋耕作业质量的关系，拖拉机在一定的行走速度范围内才能保证作业质量。以豪丰旋耕机为例，分析旋耕机变速箱内部传动情况可知，通过改变变速箱齿轮配比，可以提高旋耕刀轴转速，从而提高旋耕作业效率，但效果不明显。提高旋耕作业效率最有效的方法是在不影响作业质量的基础上，尽量选配宽幅旋耕机。      

基于离散元法的立式旋耕刀耕整作业性能仿真研究

立式旋耕刀作为旋耕机的关键作业部件,其对土壤的作用效果与自身的功耗损失将直接影响旋耕机的作业质量与工作效率。为探究立式旋耕刀与土壤颗粒间的作用机理,获得刀具的最佳结构参数及作业参数,提高旋耕机的作业质量,达到满足耕整作业农艺要求的碎土整平效果,通过构建不同结构形式的旋耕刀三维模型,搭建旋耕刀-土壤间作用的离散元模型,对单把立式旋耕刀作业时的受力情况及土壤颗粒的破碎搅拌情况进行分析,并进行系列试验。同时,通过极差分析获得工作参数对旋耕刀作业的影响作用规律,并采用受力、扭矩以及抛土碎土效果等多项指标,对不同结构形式旋耕刀自身损耗及对土壤颗粒的影响规律进行深入分析,以期研究出能够适应不同土壤结构环境及农艺模式需要的最佳旋耕刀结构及相关参数,为后续研究与试验提供理论参考。     

旋耕机自动调平系统设计与试验

由于农田田面坑洼不平,拖拉机在田间工作过程中左右轮不在同一水平面上行走,导致通过拖拉机三点悬挂机构挂接的旋耕机随着拖拉机的倾斜而倾斜。旋耕机倾斜作业不仅破坏农田硬底层,还影响旋耕机的耕后平整度和耕深等旋耕性能指标,导致旋耕作业效果差、作业效率低。设计了一种旋耕机自动调平系统,由旋耕机构、调平支撑架、液压系统和自动调平控制系统组成。调平支撑架前端与拖拉机三点悬挂机构连接;旋耕机构通过销轴悬挂于调平支撑架后下方;调平油缸一端与调平支撑架侧边铰接,另一端与旋耕机构铰接,通过调平油缸的伸缩实现旋耕机构相对于调平支撑架的左右上下摆动。自动调平控制系统根据拖拉机横滚角度控制电磁换向阀驱动调平油缸伸缩调节旋耕与调平支撑架的相对角度,即旋耕机构与拖拉机的相对角度,通过直线位移传感器测量调平油缸的伸长量,利用旋耕机与调平支撑架的几何关系实现旋耕机构的自动调平闭环控制,使旋耕机始终保持期望的角度进行旋耕作业。对自动调平旋耕机和无调平功能旋耕机在有垄菜田进行了试验,利用水准仪采集试验前后田块地表平整度数据,2台姿态传感器分别采集拖拉机倾角和旋耕机倾角信息,分析了2种旋耕机作业后的平整度和耕深两旋耕性能指标,以及旋耕机自动调平控制系统的性能,结果表明：自动调平旋耕机相对于无调平功能旋耕机耕后地表横向平整度显著提高,前者耕后垄面横向最大高差为1.9cm,后者达9.8cm;自动调平旋耕机横向耕深稳定,耕深横向最大高差为1.8cm,而无调平功能旋耕机耕深横向最大高差达9.7cm。     

正转旋耕灭茬机刀片的曲线设计

旋耕刀片是旋耕机的主要工作部件,主要由侧切刃、过渡刃和正切刃组成.刀片的形状与参数直接影响旋耕机的工作质量和功率消耗.因此,从功耗最小的角度出发,对正转旋耕灭茬机刀片上的各条刀刃曲线进行分析对比研究,得出在功耗最小时的各条刀刃理想刀片曲线,并着重分析了正切刃在功耗最小情况下的理论曲线方程,为旋耕灭茬机整机性能的提高提供了依据.     

正反转旋耕灭茬机刀片的功耗分析

旋耕机是一种应用非常广泛的耕耘机械.人们目前使用的大部分都是正转旋耕方式和正转刀片,对反转旋耕方式及其刀片的研究相对较少,并且对其中的一些性能和适用条件尚未完全了解.为此,分析了旋耕过程中不同的旋耕方式对于旋耕功耗以及各种负荷的影响,提出了在一定渠道条件下的旋耕方式,为设计出合理的刀片形状提供理论依据.     

农业机械产品简介

农业机械产品简介辽宁省农业机械化研究所第三研究室（１１０１６１）１ＧＸ６４型旋耕机１ＧＸ６４型旋耕机是建立在一种新颖的耕作方法上的旋耕机，旋耕部件同时作为驱动轮实现旋耕与驱动合于一体，达到机型灵巧、结构简单、价格低廉和一机多用的目的。该机主要用于...     

基于翼型结构的旋耕刀设计及运动过程分析

【目的】旋耕机是农业生产活动中必不可少的农用机械,本研究旨在减小旋耕刀工作时的驱动功耗,提高旋耕机的作业效率和质量并延长旋耕机的使用寿命。【方法】课题组使用三维建模软件SolidWorks建立IT245国标旋耕刀三维模型,参考机翼形特征曲线方程将轮廓曲线添加于IT245国标旋耕刀的正切刃上,创新设计了具备翼型结构特征的仿翼型旋耕刀片。【结果】翼型结构提供的垂直于正切削面向内的升力在水平方向产生分力F_x,在竖直方向上产生分力F_y。F_x为旋耕刀克服了一部分工作阻力,对旋耕刀的正切削面产生一个向前的助推力,帮助切削刃向前切割土壤;F_y为旋耕机克服旋耕刀重力提供了一个向上的支撑力,相当于减轻了旋耕刀自身的重量,实现了旋耕刀工作时的轻量化。【结论】翼型结构为降低旋耕刀工作时的驱动功耗、减小驱动力矩、降低能量损耗提供了有利条件和理论依据。     

手拖旋耕机的三个新用途

手扶拖拉机在我省是农业生产主要的动力机械,与其配套的旋耕机成了我省农业生产中整地的主力军。其实,手拖旋耕机除了耕整地外,它还有一些鲜为人知的其它功能。目前,随着农事的需要,手拖旋耕机的其它功能正在被许多善于动脑筋,敢于创新的机手摸索、发现出来。虽然旋耕机在使用这些新功能时的表现不是很专业,效率和性能无法与专业机具相比,但旋耕机发挥这些新功能时不需对旋耕机做任何改装(手拖旋耕调换传     

基于有效落种空间的甘蔗横向种植机开沟器设计与试验

针对甘蔗横向种植对落种质量要求高的问题,基于有效落种空间形成条件,设计了一种组合式甘蔗横向种植开沟器,主要由防漏犁、旋耕部件和开沟犁构成。通过分析落种运动与土壤运动规律,确定影响落种效果的因素以及各关键部件的结构参数。以旋耕转速、工作深度和前进速度为试验因素,以有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力为试验指标开展田间正交试验,探究作业参数对开沟器性能的影响规律。试验结果表明,工作深度对有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力有极显著影响;旋耕转速对旋耕功耗有极显著影响;前进速度对旋耕功耗有显著性影响。使用较优作业参数组合进行验证性试验的结果表明,在旋耕转速为200 r/min、工作深度为30 cm和前进速度为1.20 m/s时,有效落种深度为29.9 cm,落种深度稳定性系数为97.6%,覆土厚度为8.8 cm,浮土厚度为3.4 cm,旋耕功耗为34.0 kW,单侧开沟阻力为14.1 kN,开沟器性能指标满足甘蔗横向种植的落种要求。     

高速摄影法研究旋耕刀抛土特性

用高速摄影法对２种日本旋耕刀的三维抛土特性进行了实验研究，建立了基于１台高速摄影机的摄影图像分析土块三维运动的判读方法。提出了旋耕机整机抛土模式。指出了提高旋耕机翻土性能的局限性和降低旋耕功耗的途径。     

旋耕机使用保养经验谈

在我国广大农村,无论水田、旱地,旋耕机的应用十分普遍,在耕作机械中占有重要地位。旋耕机是与拖拉机配套作业的机具,按配套动力分为手扶拖拉机（以下简称手拖）配套旋耕机和轮式拖拉机（以下简称轮拖）配套旋耕机两大类。与犁耕和耙耕作业相比,旋耕作业具有碎土性能好、适应性广、作业效率高等优点。     

选购旋耕机要注意哪些问题

旋耕机是与拖拉机配套完成耕、耙作业的耕耘机械。旋耕机因其碎土能力强、耕后地表平坦,一次作业可达到土碎地平的目的,水旱田兼用,而倍受青睐。目前,国内大中拖配套旋耕机保有量约15万台,手拖和小四轮配套旋耕机200万台。旋耕机在南方水稻生产机械中占80％比例,北方的水稻生产、蔬菜种植和旱地灭茬整地也广泛采用了旋耕机械。     

专利摘要

专利摘要履带助推水旱田旋耕机是一种由承载船体承载，柴油机作动力，旋耕刀组旋耕的水旱田旋耕机的改进设计。主要特点是增加履带助推装置，使旋耕机耕作平稳、可靠，操作方便省力；同时履带助推装置可选用快、慢两种行走速度，使旋耕机可适用于不同土质的水旱田旋耕。（...     

旋耕机使用保养经验谈

在我国广大农村,无论水田、旱地,旋耕机的应用十分普遍,在耕作机械中占有重要地位.旋耕机是与拖拉机配套作业的机具,按配套动力分为手扶拖拉机(以下简称手拖)配套旋耕机和轮式拖拉机(以下简称轮拖)配套旋耕机两大类.与犁耕和耙耕作业相比,旋耕作业具有碎土性能好、适应性广、作业效率高等优点.     

旋耕机成为农机市场新亮点

在众多农机产品中,旋耕机作为拖拉机的配套农机具成为近年来农机市场上新的亮点。旋耕机的使用极大地提高了土地耕作效率,只需一次旋耕作业即可完成传统耕作的全部内容。旋耕机具有防疏松土壤、秸秆还田、增加土质肥力和消灭土层中害虫的功能,广泛用于平原、山区及丘陵地带的各种土质田块的作业任务,水旱田兼用,具有广泛适应性,旋耕机是取代犁的较为理想的农机具。目前国内生产的旋耕机品种型号较多,均以手拖或四轮拖拉机为配套动力,市场上以手拖底盘为配套动力的产品居多,适合单个农户家庭使用。根据主、从动链轮布置的位置不同,旋耕机分为…     

旋耕机节能技术研究现状及展望

旋耕机在我国应用广泛,其应用与推广对我国农业机械化进程具有重大推动作用。但也出现数量大精品少等现象,平均单位功耗高出国外30%,严重制约了农业的机械化进程。因此节能是该领域研究的重点方向。本文采用文献综述与实地调研相结合的方法,介绍了国内外关于旋耕机节能技术研究的发展历程,简述了针对旋耕节能技术不同研究方式方法,主要包括:正反转耕作模式的研究、旋耕刀片形式与参数、刀片排列方式的研究等,同时,对我国学者关于旋耕机节能技术的研究进行归纳总结,分析比较我国在旋耕机节能技术领域与国际领先国家的不足。得出在旋耕机节能技术中正反转耕作模式、旋耕刀片设计与排列、耕深及其稳定性与功耗降低等方面存在的问题,提出旋耕机节能技术要加强大耕深领域的研究,注重新材料的应用于研发,科研人员应利用计算机技术对旋耕机作业进行仿真分析,提高设计水平与能力。     

基于离散元的双轴旋耕机功耗预测模型

针对双轴旋耕机结构参数复杂、功耗高，受耕作时节限制，难以用田间试验的方法进行减阻降耗研究的问题。基于离散元法，构建双轴旋耕-秸秆-土壤耕作模型，研究了双轴配置参数对功耗的影响，通过响应面试验分析，建立了功耗的数学预测模型。模型优化的结果表明，当前后刀轴回转半径均为195mm，后轴相对于前轴垂直距离为99.8mm，前后轴回转圆水平距离为100.6mm，获得的功耗最小为9.018kW。为了验证功耗模型的准确性，在固定工作参数下，进行了原尺度整机仿真试验和田间试验。试验结果表明：真实原尺度旋耕机的田间试验功耗与整机仿真值误差均值为9.5%，范围为5.8%~13.4%，结合响应面分析说明功耗数学预测模型较为准确，表明旋耕机刀组在缩放过程中误差变化较小，模型能够准确反映双轴配置参数对双轴旋耕机在稻茬田地作业功耗的影响。     

正旋深耕旋耕机的研制

为解决目前我国耕地中普遍存在的犁底层问题,设计一种深松与深耕旋耕联合作业的机具。阐述深耕旋耕机整机设计方案,确定主要参数,从理论上分析主要参数对功率消耗的影响,提出减小功耗的措施,为设计合理的深耕旋耕机提供理论支持。