抛送式秸秆粉碎还田机风场模拟研究

对抛送式秸秆粉碎还田机进行三维建模,应用CFD技术对其风场进行模拟研究。采用湍流模型和SIMPLE算法进行求解,通过对速度分布场分析,初步得出甩刀刀柄迎风面积、留茬高度、刀尖间隙、前(后)风口高度、侧面间隙等因素对风场影响的基本规律,为机具的设计提供了一定的理论依据。     

秸秆粉碎还田、回收机刀辊工作参数的研究

为了研制一种无须借助风机既可完成秸秆粉碎还田又可完成秸秆回收的作业机,通过试验和理论分析,研究了秸秆粉碎还田、回收机核心部件刀辊的主要工作参数,分别对甩刀的排列、刀辊高度及转速进行了分析和探讨,为整机的设计提供了依据。     

秸秆粉碎还田机的使用调整及注意事项

秸秆粉碎还田机与拖拉机配套使用,一次作业可将田间直立作物秸秆或三角作物秸秆直接粉碎还田,工作效率高,省工省时,增加土壤有机质质量分数。河南省目前使用的秸秆粉碎还田机有锤爪式和甩刀式两种。本文以许昌产4J-1.5型锤爪式秸秆粉碎还田机为例,论述其构造原理、工作原理、使用调整、操作注意事项及常见故障排除方法。     

穗茎兼收型玉米联合收割机粉碎装置设计与试验

秸秆粉碎装置是穗茎兼收型玉米联合收割机的关键工作部件，其结构形状与运动参数决定着秸秆粉碎与收获质量。试验利用Solidworks软件完成了粉碎装置各部件与总体装配的三维实体设计，利用有限元分析软件进行分析，检验装置合理性。选取3种刀轴转速对4种形状粉碎刀片进行单因素田间试验，确定了适于穗茎兼收型玉米联合收割机粉碎装置刀片的最佳形状为组合式甩刀、最优转速为800 r/min。     

秸秆还田机的操作与维护

<正>秸秆还田机性能的好坏直接关系着秸秆还田的效率、还田质量和还田效果,正确使用与维护秸秆还田机是保证秸秆还田机性能的关键。结合生产实际介绍了玉米秸秆还田机的使用与维护保养技术。秸秆还田就是将摘穗后直立的作物秸秆,用大中型拖拉机配套的秸秆还田机直接粉碎、抛散于地表,随即耕翻入土,使之腐烂分解作底肥,与传统的种植方式相比,省去了砍、捆、运、铡、沤、翻、送、撒等多道工序。它是施肥方式的一次重大改革。农作物秸秆直接粉碎     

旋耕式秸秆深埋还田开沟机设计与试验

针对铧式犁在秸秆深埋还田作业过程中作业效果不理想的缺点,研制了一种能够应用于大田秸秆深埋还田的旋耕式开沟机。首先,利用SOLIDWORKS三维软件进行了总体结构及关键部件设计,研制了1KG-70型秸秆深埋还田开沟机,并对关键部件进行了动力学分析,建立了动力学数学模型;其次,利用ADAMS仿真软件对关键部件进行了仿真分析,表明开沟刀片采用对称布置有利于开沟刀轴工作平稳;最后,以旋耕式秸秆深埋还田开沟机前进速度、旋耕转速、导土板角度为试验因素,抛土距离为试验指标,采用正交试验方法进行了田间试验,通过方差分析研究了不同因素对试验指标的影响,优化了旋耕式秸秆深埋还田开沟机结构参数。分析结果表明:前进速度和导土板角度对抛土距离影响极显著,旋耕转速对抛土距离影响较显著。田间试验结果表明:前进速度为1m·s-1、旋耕转速为300r·min-1、导土板角度为60°时,平均抛土距离为85cm,碎土率为96.7%,说明该旋耕式秸秆深埋还田机具有很好的碎土效果并能满足抛土要求。     

基于虚拟设计技术的秸秆粉碎还田机的开发研制

设计研究一种秸秆粉碎还田机,在理论分析的基础上,通过虚拟设计的方法利用UG设计分析软件对该机进行整体结构的参数化设计。在此基础上,利用UG运动及动力分析模块对刀具的强度及刀辊的动平衡进行校核与测试,并对该机刀辊进行模态分析,确定其临界角速度的大小。通过样机的田间试验可知,该机能较好地满足田间作业的技术要求,进而为秸秆粉碎还田机的设计及研究提供参考。     

链耙式残膜回收与茎秆粉碎联合作业机设计

针对新疆现阶段农业生产中农膜污染日益严重、回收治理缺乏有效手段的情况,设计了1种链耙式残膜回收与茎秆粉碎联合作业机,主要用于作物秋收后回收当年残膜与茎秆粉碎还田.田间生产试验表明:机具结构设计合理,可实现一机多用,提高机具利用率与生产效率;但秸秆残茬抛送与退膜辊清退残膜方面仍存在缺陷,需在后续工作中持续改进.     

1JH-3.0型宽幅秸秆粉碎还田机的研制

针对现有的秸秆粉碎还田机工作幅宽小及作业质量不高的问题,研究开发了一种宽幅秸秆粉碎还田机,对影响秸秆切碎长度和留茬高度的各因素进行了正交试验。结果表明:机具前进速度对秸秆切碎长度影响极显著,甩刀轴转速和离地间隙对秸秆切碎长度影响显著;机具前进速度、甩刀轴转速和离地间隙对留茬高度影响都极显著,其中甩刀轴转速对留茬高度影响最大。鉴定试验结果表明:机具的作业速度为6.9 km/h,棉秆粉碎长度126.8 mm,残茬高度76.3 mm,主要技术指标达到了标准要求。     

新型多功能秸秆粉碎还田回收机的设计

目前,农作物秸秆这一生物资源越来越被人们所重视,但是目前秸秆粉碎机具按功能可分为秸秆还田和秸秆回收两种,功能单一,为了使秸秆粉碎能满足还田及回收的要求,新疆农科院农机所研制了一种新型的秸秆粉碎还田回收机,结构简单,功耗小,可完成多种作物秸秆的粉碎还田及回收,通过简单的转换装置就既可以完成秸秆粉碎还田,在不需要风机的情况下,凭借甩刀的击打力及其产生的风力又可以完成秸秆粉碎回收,试验证明此种机具基本能够满足秸秆粉碎还田及回收作业的要求。     

秸杆还田机刀片优化排列软件的开发研究

秸杆还田机刀轴转速较高 ,为了减振 ,我们对其刀片排列提出“均力免震假设” ,建立刀辊平衡方程 ,进行编程求解。并运用VisualBasic 6 .0开发出刀片排列软件 ,利用该软件 ,能方便地对秸杆还田机刀片进行优化排列 ,同时还能对现有机型的刀片排列进行平衡检测 ,为其优化设计提供了方便的工具和理论依据 ,为今后进一步深入研究奠定了基础     

自走式不对行棉秆联合收获打捆机的设计与试验

针对棉秆收获效率低、压捆密度小等问题,设计一次进地可实现棉秆拔除、输送、切断、压缩和打捆作业的自走式不对行棉秆联合收获打捆机。该机具采用安装有V型齿板的不对行拔秆辊和清理辊配合作业,实现棉秆的不对行整株拔除作业,有利于提高棉秆的收获效率和拔净率;采用滚筒式铡切装置将棉秆长度切断成(20±5) cm,实现棉秆先切断后压缩打捆作业,有利于提高棉秆的压捆密度。根据棉秆的特性和收获要求,确定关键部件的参数并进行仿真,结果显示,设计的关键部件满足棉秆收获性能要求。田间试验表明:棉秆的不对行拔除、切断、压缩和打捆联合作业性能良好,满足棉秆机械化收获要求;棉秆切断长度合格率为95.24%,压捆密度为159.3 kg/m~3;当不对行拔秆辊旋转速度为390 r/min,不对行拔秆辊入土深度3 cm,机具行进速度1.2 m/s时,棉秆拔净率为97.83%,作业效率0.98 hm~2/h。     

基于Pro/E的采棉机清杂滚筒的分析设计

针对统收式采棉机含杂率高这一现实,借鉴河北邯郸棉机和山东天鹅棉机将刺钉滚设计为机械铆结锥度球冠型刺钉的12棱柱结构的改进思路,提出一种应用于棉杂分离的机载6棱柱滚筒式清杂系统的研究方法,包含主要零部件的组成、工作原理及其设计。利用Pro/ENGINEER 软件对清杂系统主要部件进行三维实体建模和虚拟装配,采用六棱柱式刺钉滚筒和格条栅相结合的机械清杂方法,通过田间试验,可有效去除籽棉中掺杂的泥土、碎石、碎棉叶和不孕籽以及其他大杂物（青桃、棉杆、铃壳和碎铁片等）,提高机采棉的质量袁并能减小棉纤维的损伤。     

棉花秋后残膜回收与茎秆粉碎联合作业机设计

为了治理新疆地区棉花铺膜种植产生大量的残膜污染问题,设计一种棉花秋后残膜回收与茎秆粉碎联合作业机。该机主要由棉秸秆粉碎还田装置、残膜捡拾回收装置和集膜卸膜装置3个部分组成,可以一次完成残膜收膜和棉秆粉碎还田两道工序。介绍4SJ 2.0残膜回收与茎秆粉碎联合作业机的基本结构和工作原理。田间试验表明：当机具作业速度为5.5 km/h,茎秆粉碎甩刀转速为1 700 r/min,残膜捡拾滚筒转速为110 r/min,残膜输送叶轮转速为220 r/min时,作业效果最理想。     

还田棉秆腐解与土壤理化性质对氮肥施用的响应特征

【目的】研究棉花秸秆还田配施不同氮肥处理对棉秆腐解及土壤理化性质的影响。【方法】以干旱区典型农业土壤-灰漠土为研究对象,采用随机区组设计,以不添加秸秆与氮肥(CK)为对照,设置无氮(0 kg/hm²)、低氮(N₁: 112.5 kg/hm²、N₂: 225 kg/hm²)、中氮(N₃: 450 kg/hm²)、高氮(N₄: 750 kg/hm²)5种氮处理水平。于2019年10月中旬将棉花秸秆打断为3~5 cm,以中等还田量施入18个小区。在1年的棉秸秆腐解期间,定期测定还田棉秆纤维素、半纤维素、木质素含量,土壤有机碳、全氮含量、pH、电导率。分析随着还田腐解时间的延长,棉秸秆主要成分含量与相应土壤理化性质的演变特征。【结果】添氮处理在腐解前期(第256 d)显著降低了还田棉秆木质素含量,而纤维素、半纤维素则在后期显著降低,木质素在腐解前期对氮肥添加更为敏感;棉秆在腐解前期,所有添氮处理的土壤有机碳含量显著增加,腐解后期降低,低氮处理(N₁、N₂)的有机碳含量最高;各处理间土壤全氮含量差异不显著;氮添加处理显著降低了土壤pH值与盐分;土壤有机碳含量与棉秆的木质素、半纤维含量呈显著负相关关系(P<0.05,P<0.01)。【结论】秸秆还田配施氮肥能加速棉秸秆腐解,而低氮处理(N₁、N₂)在加速秸秆降解的同时,有利于增加土壤有机碳含量,培肥土壤。     

水稻高秆翻埋快腐还田机研究

为适应东北高寒地区水稻秸秆的机械化还田作业,降低还田作业的牵引阻力、加快秸秆的腐解,设计了具有滑切减阻特性的还田弯刀组成的高秆翻埋装置和使秸秆均匀平铺同时施入秸秆腐解剂的秸秆梳理-腐解剂施入装置。采用旋转正交设计方法设计试验方案,考察机器前进速度、刀辊转速、还田深度三个因素对牵引阻力的影响,建立牵引阻力模型,得到牵引阻力最优的参数组合：机器前进速度为1.4 m/s,刀滚转速210 r/min,还田深度为10 cm。影响阻力的因素主次顺序为：刀辊转速>机器前进速度>还田深度。     

Y型甩刀式秸秆粉碎还田机关键部件的设计与性能试验

新疆是我国的棉花主产区,棉花秸秆是棉花收获后的作物残体。为避免秸秆焚烧造成环境污染,棉花收获后必须把秸秆及时粉碎还田,否则直接影响来年复耕播种。本文针对目前水平旋转式秸秆还田机秸秆粉碎长度不均匀、留茬高度过高的问题,研制了一种Y型甩刀式秸秆粉碎还田机。通过对整机的结构配置、Y型甩刀的加工工艺、排列形式、刀轴转速及动平衡校核等关键技术进行理论分析,确定了其最佳结构及排列形式。通过对影响机具作业性能的主要因素进行正交试验,得出了工作参数的较优组合。经田间测试,当机具前进速度为9 km/h,滚刀转速为2 400 r/min,刀片离地间隙为10 cm时,秸秆粉碎长度合格率为87.5%,留茬平均高度为9.5 cm,完全满足设计需求。该机型对促进棉花秸秆合理有效利用,以及我国可再生能源产业发展起到一定的作用。     

采棉机摘锭的采摘力学分析及仿真

采棉机摘锭性能直接影响到采棉机田间作业的使用效率和经济性,结合摘锭在采摘过程中的工作状态,将摘锭简化为一悬臂梁进行力学分析,采用Solidworks软件建立了摘锭的三维实体模型,并对摘锭在脱棉过程中受到的弯曲和扭转变形基于Solidworks/SimulationXpress进行有限元分析,呈现了摘锭在此过程的应力、应变和位移分布,数值结果表明摘锭在外部环境变化引起载荷突变作用在其头部时,摘锭杆身变形较大,危险截面约在8-11个齿处,其结果为采棉机摘锭的结构设计提供参考。     

滚筒式棉秆铡切机构的设计与试验

设计一种适用于棉秆等硬质茎秆,配套打捆机作业的滚筒式铡切机构。该机构采用先破碎后铡切的滚筒式刀组和安装于机架上的定刀配合作业将棉秆切断。滚筒式刀组采用破碎板与铡切刀在圆周上交错布置的方式,实现对棉秆先破碎后铡切的作业,减轻铡切刀的磨损,降低铡切作业功耗。根据棉秆特性,确定关键部件的参数,并运用SolidWorks Simulation软件对铡切刀进行静强度校核和对滚筒式铡切机构进行模态分析,研究铡切刀的应力、应变分布和滚筒式铡切机构的固有频率和振型。结果表明:铡切刀最大应力和最大变形均发生在螺栓孔处,分别为234.6×106 N/m2和7.521×10-4 mm,铡切刀材料选用65Mn钢材,可满足性能要求;滚筒式铡切机构的最低阶固有频率为53.675Hz,高于其工作激励频率6.5 Hz,不会形成共振。对该机构的主要性能进行试验,结果表明:当铡切滚筒以185r/min旋转时,棉秆的铡切长度合格率为95.31%,消耗功率约30kW。     

秸秆还田对棉田土壤养分和微生物多样性的影响

【目的】研究秸杆还田对棉田土壤的养分和微生物多样性的影响。【方法】通过棉秆粉碎还田后的重量变化计算棉秆降解率,测定土壤中有机质等养分和理化性质,采用平板培养法测量可培养微生物数量,运用高通量测序研究秸秆还田对土壤微生物多样性的影响。【结果】棉花秸秆还田180 d的降解率可达5.01%;可培养微生物总量提高9.8%,其中细菌数量提高64.6%,放线菌数量提高39.3%;秸秆还田后土壤速效氮和速效钾含量显著增加,分别提高7.40%和32.77%;秸秆还田对土壤微生物多样性有显著影响,微生物菌群结构变化明显。【结论】秸秆还田能够增加棉田土壤养分和可培养微生物的数量,提高土壤微生物多样性。