一种简易碎土筛土机的设计

介绍了一种简易碎土筛土机的设计与改进。基于CATIA对该机进行了三维实体建模,研制了样机,并针对样机试验中出现的土块回弹、土块堆积以及碎土率不高等问题进行了研究。对加料斗结构设计的改进,解决了土块回弹现象。加料斗下端与筛筒实现了平滑连接,从而使土块顺利进入破碎室。刀轴前端增加了螺旋推进刀片,在碎土的同时起到了螺旋推进的作用。通过对加料斗以及刀片的改进明显改善了土块回弹和堆积现象,提高了碎土率。利用ANSYS软件对刀轴进行了有限元分析,用以确定刀轴的结构设计与选材满足工作强度需求。     

宽幅折叠液压驱动灭茬起垄联合整地机弹性组合碎土铲的设计

现有的中耕碎土铲是旱田联合耕整地机械广泛应用的作业部件,用于耕整地和中耕作业,中耕型铧铲用于中耕松碎土,除草,提高土壤通透性;耕整地型铧铲用于松碎土壤,用于耕整地时,常与圆盘耙等作业部件配合使用。近年来,部分耕作机械采用震动式作业部件,即在作业中,用外力驱动作业部件以一定频率振幅在耕层中震动。实际使用中,这类装置可有效减轻耕作阻力,但部件震动需驱动功耗,增添传动部件,节能降耗效果不明显,应用范围有限,多用于重载荷铧铲式耕耘机械。
　　弹性组合碎土铲部件是一种由黑龙江省农业机械运用研究所研制的,适用于我国北方旱田垄作区田间耕整地机械部件,主要用于灭茬起垄联合整地机。弹性组合碎土铲配置在灭茬起垄联合整地机灭茬部件之后,由铧铲式工作部件替代灭茬旋耕整地联合作业中的旋转耕耘部件,对灭茬后全垄体进行碎土作业。     

水稻秧盘育秧制浆刀片匀浆过程分析及其优化设计

针对现阶段水稻秧盘育秧技术中制匀泥浆效率低下的问题,采用正交设计方法、计算流体动力学数值模拟和试验分析,对不同参数刀片在水田中匀浆作业时的匀浆效果和功率损耗进行研究。结果表明:1)单刀切削幅宽为影响泥浆运动速度和功率损耗的最大因素,折弯角影响不明显;2)当刀片滑切角为50°,折弯角为115°,单刀切削幅宽为60 mm时,刀片匀浆效果好;当滑切角为30°,折弯角为135°,单刀切削幅宽为20 mm时,功率损耗小;3)刀片中心面处和刀片折弯侧0.1 m处刀片打匀泥浆效果良好;4)功率损耗仿真值与试验值平均相对误差为12.16%,在可接受范围内。     

合墒碎土机的设计与试验研究

针对耕整机具作业后,土垡间存在很多较大的孔隙,土壤的松碎程度与地表的平整度还不能满足播种和栽植的要求,达不到待播状态。设计了一种牵引式合墒碎土机,阐述了其总体结构,研究了对称分布的球面圆盘式合墒机构,分析其运动特性,并以作业速度、合墒盘直径和合墒盘偏角为影响因素对其工作性能进行正交试验研究。田间试验结果表明:作业速度为12 km·h~(-1),合墒盘直径为460 mm,合墒盘偏角为18°时,得到较优工作参数,即平整度标准差为0.442 cm,地表10 cm内碎土率为90.81%,满足深耕浅覆、镇压保墒、集雨抗旱等农艺要求。     

多功能碎土镇压器的设计

农田在播种前,土壤墒情的好坏对种子的发芽、作物的产量起着决定性的影响。镇压器就是通过在播种前对土壤表层土块压碎、压实来消除土块的空隙,防止水分蒸发损失（保墒）的作业农具,同时还有利于深层土壤水分通过毛细管上升,聚集在播种土层,促进种子发芽（提墒）等作用。现将一款多功能碎土镇压器简介如下。     

基于SPH算法的纵向开沟过程模拟

以河北地区蔬菜大棚秸秆生物反应堆土壤为原型,结合土壤材料MAT147模型、SPH算法和边界条件,利用ANSYS/LS_DYNA对纵向开沟过程进行数值模拟。在前进速度2 km/h、旋转速度540 r/min、耕深350 mm、刀辊倾斜角度45°参数条件下,前后处理软件LS_PREPOST仿真结果显示,SPH算法可以直观模拟纵向开沟刀辊切削土壤的整个过程,最大等效应力为43. 21 MPa,主要集中在与刀辊接触的土壤上;刀辊切削过程显示,在螺旋板及刀片螺旋布置的旋转刀辊作用下,土壤去向主要分为轴向升土和周向抛土,开沟效果明显;刀辊切削应力云图显示,土壤所受的等效应力变化小且整个过程切削比较平稳;切削稳定时的功耗为8. 23 kW,与试验中的纵向开沟装置功耗接近,验证了模拟的可靠性,为新型纵向旋转开沟装置及零部件的优化设计提供可靠依据。     

切割器主要性能参数对鲜切莲藕褐变度的影响

针对鲜切莲藕褐变问题,以刀片刃角为主要试验因素,探讨通过刀片刃角与莲藕切割阻力的关系,并以刀片刃角、刀片滑切角、刀盘转速为主要试验因素,研究回转式切割器主要性能参数对莲藕褐变度的影响.结果表明:刀片刃角由10°增大到20°时,切割力的增加幅度较小,而当刀片刃角从20°变为25°时,切割力曲线几乎呈直线上升;建立了刀片刃角与切割力关系回归模型,经验证计算值与实测值拟合良好;3个因素对褐变度影响的主次顺序为刀片刃角(γ)＞刀盘转速(n)＞滑切角(τ),且刀片刃角越小,刀盘转速越大,滑切角越大,莲藕褐变度越小.     

谈旋耕机与拖拉机使用

<正>旋耕机是利用拖拉机的动力驱动旋耕刀片切削土壤的耕作机械,和其它耕作机械比较,旋耕作业具有碎土性能好,工作效率高、作业质量高等特点,一次作业可达到土碎地平的日的。一、旋耕机的正确使用1、刀片的安装。(1)常规作业。整个刀轴上左右弯刀交叉安装,这种排列方法耕后地面平整,适于平作。(2)旋耕和开沟联合作业。从刀轴中间开始,往左全装左弯刀,往右全     

茶田翻耕机耕作部件运动分析

为了探索茶田翻耕机耕作部件的运动规律,确定最佳作业参数,通过对茶田翻耕机刀具的结构特点、运动轨迹、动力学特性、重耕漏耕以及切土功耗进行理论分析,构建了耕作刀具在土壤下的运动模型,并通过室内土槽试验得出该机具重耕量较小,耕深稳定系数达91.54%,翻土功率0.155 k W,验证了理论分析和模型的可靠性,正交试验结果表明,当曲柄转速为105 r/min、行走速度为0.30 m/s、曲柄轴与连杆轴所在直线倾角为45°时,重耕漏耕量为6.39 cm、碎土率为68.3%、切土功耗为0.114 9 k W、耕深稳定系数为92.08%,此时作业性能最佳,符合茶园农艺要求,可依此设计变速齿轮参数,为进一步寻求省力、低功耗的刀片参数来减小耕作阻力、提高耕作效率的研究与设计提供了参考。     

土壤-耕具接触的有限元仿真分析

利用数值模拟结合正交试验设计方法,研究不同刀具楔角、耕作深度和土壤-耕具间摩擦因数对切削阻力的影响,及切削过程中土壤裂纹的扩展形态。模拟结果表明:当楔角一定时,随着耕深和摩擦因数的增加,裂纹长度随之增加且趋于平缓;当楔角和耕深不变,摩擦因数不同时,裂纹形态的扩展趋势不同;当楔角为20°,耕深为10cm,摩擦因数为0.45时切削力较小;而当楔角为25°,耕深为20cm,摩擦因数为0.70时切削阻力较大。楔角、耕深及土壤-耕具间摩擦因数都是影响耕作过程切削阻力大小的因素,而且因素间的交互影响不可忽视。不同因素水平下土壤切削过程产生的裂纹形态及切削力大小不同。     

基于SPH算法的立式旋耕刀土壤切削仿真模拟简

立式旋耕是丘陵山地改善土壤结构、增加耕作深度的耕作方式之一,为研究立式旋耕刀与土壤切削的作用机理,优化刀片结构达到减阻降耗的目的,利用ANSYS/LS-DYNA软件并采用SPH方法对旋耕刀进行有限元动态仿真,对3种不同螺旋线型的刀片进行对比分析.根据仿真结果分析了旋耕刀的切削阻力和切削功率变化规律,最终选用的B刀片比A刀片切削阻力降低9.42%,切削功率降低14.02%,并对B旋耕刀进行田间实验,其功率和扭矩与仿真分析结论一致.     

旋耕机与拖拉机的正确使用及维护保养

旋耕机是利用拖拉机的动力驱动旋耕刀片切削土壤的耕作机械,和其它耕作机械比较,旋耕作业具有碎土性能好,工作效率高、作业质量高等特点,一次作业可达到土碎地平的目的。一、旋耕机的正确使用1、刀片的安装。(1)常规作业。整个刀轴上左右弯刀交叉安装,这种排列方法耕后地面平整,适于平作。(2)旋耕和开沟联合作业。从刀轴中间开始,往左全装左弯刀,往右全装右弯刀,两端各一片例外;在中间的刀座上安装左、右刀片各一片,使土块抛在     

浅谈旋耕机的使用与保养

旋耕机是利用拖拉机的动力驱动旋耕刀片切削土壤的耕作机械,和其它耕作机械比较,旋耕作业具有碎土性能好,工作效率高、作业质量高等特点,一次作业可达到土碎地平的目的。按配套拖拉机来划分,旋耕机可分为手扶拖拉机配套旋耕机和轮式拖拉机配套旋耕机。手扶拖拉机配套旋耕机耕幅小,作业速度慢,主要用于南方小田块作业;轮式拖拉机配套旋耕机耕幅较大作业效率高。     

浅谈旋耕机使用与注意事项

旋耕机是利用拖拉机的动力驱动旋耕刀片切削土壤的耕作机械,和其它耕作机械比较,旋耕作业具有碎土性能好,工作效率高、作业质量高等特点,一次作业可达到土碎地平的目的。按配套拖拉机来划分,旋耕机可分为手扶拖拉机配套旋耕机和轮式拖拉机配套旋耕机。手扶拖拉机配套旋耕机耕幅小,作业速度慢,主要用于南方小田块作业;轮式拖拉机配套旋耕机耕幅较大作业效率高。     

油菜机械移栽稻田土壤特性试验

为了研究水稻收获期间稻油轮作区稻田土壤含水率和力学性质的变化规律及稻油轮作对旋耕碎土效果的影响,在水稻收获前1 d至收获后2 d的时间段内测量土壤的含水率及贯入阻力;在不同的土壤含水率下旋耕碎土,并测量耕后土壤细碎度与流动性。结果表明,收割前后一段时间内,稻田表层土壤的含水率在无降水时随时间没有明显变化,但在降水后明显升高;测量时间和测点空间位置2个因素及两者的交互作用均对测得的地表土壤含水率有极显著影响;割后到降水前这段时间内土壤含水率的空间分布与收割前及降水后相比不均匀;土壤平均贯入阻力与平均含水率的变化规律基本一致;地表土壤平均含水率及测点空间分布2个因素均对测得的土壤平均贯入阻力有极显著影响;土壤含水率高时旋耕,会使大直径土块所占比例提高,小直径土块所占比例降低,而堆积休止角没有明显变化。     

旋耕弯刀切土能耗理论分析及降低能耗的途径

对r=195mm旋耕弯刀侧切面、正切面切土能耗进行理论计算表明:正切面切土能耗大于或接近于侧切面切土能耗。增大旋耕刀安装角可以改变土壤破坏形式,减少切土阻力,建议:r=195mm普通旋耕刀安装角可取65°左右;曲母线正切面旋耕刀安装角可取70°左右;其它类型旋耕刀的安装角亦可参照此结论相应增大。     

土壤连作障碍综合消减装备设计与试验

针对目前设施蔬菜土壤连作障碍逐年加剧,设施蔬菜根结线虫病危害越来越严重,直接威胁经济作物的生产和农民的增收等问题,研制了一种土壤连作障碍综合消减装备,通过土壤深松装置理论计算得出,深松装置的生产率为36.00 m~3/h、链刀绝对运动速度为2.03 m/s、刀片切削厚度为6.800 mm、链刀高度为10.000 cm、链刀宽度为84.000 mm、链刀总切削阻力为748.000 N、总切削功耗为152.000 kW·s/m~3,通过经验设计与理论设计相结合确定土壤深松装置关键部件的设计,并运用SolidWorks软件建立整机三维参数化数字模型,并完成样机试制工作。为深入分析刀片与土壤互相作用的过程,建立了刀片-土壤的有限元模型,利用ANSYS软件中的显示动力模块LS-DYNA对链刀土壤切削过程进行仿真分析,得出链刀在土壤切削过程中等效应力的极值为2.15 MPa,切入土壤之后刀片上的等效应力逐步下降,稳定之后在0.5 MPa左右变化,当刀片运动0.028 s切入土壤中时,土壤的等效应力达到极值,为113 Pa,之后等效应力迅速减小,并稳定在20 Pa以下。样机的田间试验结果表明,该机深松深度为390.0～410.0 mm,平均沟深为395.0 mm,开沟深度稳定性系数为98.3%,平均开沟宽度为495.0 mm,开沟宽度一致性为98.5%;土壤团粒直径多在2～5 mm之间,全土层与地表100 mm土层团粒直径范围为3～35 mm,全土层与地表100 mm土层土壤团粒平均直径分别为5.85 mm与5.94 mm,碎土率分别为98.3%与97.2%,基本满足农艺要求。通过作业前后土壤紧实度的对比可以发现,深松后,土壤明显疏松,硬度下降,通透性提高。采用棉隆熏蒸+深耕深松的方式,移栽后40天的发病率仅为53.5%,相对于参照区域,降低了23.6%,相对于棉隆熏蒸+正常翻耕区域,降低了25.7%,相对于深耕深松区域,降低了7.8%,说明使用本设计的土壤连作障碍消减装置,可以降低土壤容重及硬度,并通过棉隆和土壤的深层搅拌,降低土壤连作障碍的发生率。同时可为果园、桑园、茶园等土壤连作障碍消减作业提供参考。     

对旋耕机使用的思考

旋耕机是利用拖拉机的动力驱动旋耕刀片切削土壤的耕作机械,和其它耕作机械比较,旋耕作业具有碎土性能好,工作效率高、作业质量高等特点,一次作业可达到土碎地平的目的。按配套拖拉机来划分,旋耕机可分为手扶拖拉机配套旋耕机和轮式拖拉机配套旋耕机。手扶拖拉机配套旋耕机耕幅小,作业速度慢,轮式拖拉机配套旋耕机耕幅较大,作业效率高。下面笔者根据经验将旋耕机的选购、使     

旋耕机的应用

旋耕机是一种切碎土壤的耕作机械。它兼有耕翻和碎土的能力 ,一次作业即能达到土碎地平的效果。用旋耕机还可大大缩短耕整地的时间 ,有利于抢墒播种和提高功效。为此 ,永胜县农业局大力推广旋耕机 ,其应用取得良好效果。１．拖拉机前进速度的大小影响碎土性能 ,当刀轴旋转一定 ,增大拖拉机前进速度时碎土差 ;反之则碎土好。同时 ,还应注意防止拖拉机超负荷而损坏机具。２．旋耕机因受万向节传动时倾角不超过３０°的限制 ,地头转弯和转动中提升旋耕机必须限制提升高度 ,一般刀片离地１５～２０ｃｍ即可。田间转移或过埂时 ,旋耕机需要升到最…     

基于LS-dyna的油菜单圆盘开沟器切削茎秆土壤动态仿真

开沟器是油菜播种机的核心部件。为提高有限元法在复杂土壤环境下的仿真精度,建立接近实际的土壤模型,了解茎秆混合物对切削阻力的影响,本研究运用LS-dyna软件对山区小型人力油菜播种机的开沟器切削茎秆和土壤的混合物进行了仿真。结果表明:开沟器以0.84 m/s前进和15 r/s旋转时,单个开沟器切削土壤的切削阻力最大值为14.4 N;切削茎秆和土壤的混合物时的最大切削阻力为536 N。通过理论计算验证了仿真的合理性,此研究为山区小型人力油菜播种机参数优化设计提供参考。