基于UG和ANSYS的流线翼形深松铲建模与分析

为满足辽西地区保护性耕作的要求,设计可减小土壤阻力的流线翼形深松铲,利用UG软件建立深松铲三维模型,并采用ANSYS软件进行静力分析,确定深松铲耕作时的变形和应力分布情况,为深松铲的研制提供理论依据。     

楔形自润滑深松铲的结构设计与减阻试验

深松是实施保护性耕作的基础,在实行保护性耕作的初期更是必不可少的作业环节,能够打破犁底层、降低土壤容重、改善耕层结构。实现深松的主要工具是深松铲,其品质决定了深松效果。针对深松铲在工作过程中耕作阻力较大的问题,设计出一种楔形自润滑深松铲,借助SolidWorks软件进行结构设计及仿真分析,并在实验室进行减阻试验。试验结果表明:在相同试验条件下,楔形自润滑深松铲与传统深松铲对比,耕作阻力降低14.60%~21.17%,减阻率的平均值为18.28%,减阻效果明显。     

仿生深松铲结构设计与有限元分析

深松技术是旱地保护性耕作体系中的重要技术措施之一,高效节能是深松技术的发展方向。深松铲所受阻力是深松耕作的主要阻力来源。通过对金龟子和家鼠的足趾结构的研究,设计了一种新型的深松铲结构。结合四川的土壤条件,采用Drucker-Prager模型,利用有限元分析软件Abaqus对深松工艺数值仿真。在20℃常温和23°切削角的条件下,与JB/T 9788-1999深松铲比较,新型深松铲土壤应力分布和土壤扰动轮廓一致,深松铲所受土壤的反作用力减小,在相同前进速度和耕作深度的情况下,功率消耗降低了20.6%。     

深松机防堵部件结构设计

保护性耕作技术是实现农业绿色、可持续发展的重要耕作模式之一,其中,深松技术是保护性耕作技术的四大核心技术之一,但是在保护性耕作技术实施过程中,由于秸秆覆盖土壤地表,深松作业时会造成深松铲缠草、堵塞等问题,影响深松机工作质量与工作效率,同时也是制约深松技术及相关机械推广与发展的重要技术瓶颈。在深松铲前方安装滚动式防堵部件是解决深松铲挂草、提高深松机械田间通过性的重要技术与方法,以滚动式切草圆盘刀为研究目标,对其最佳运动参数与结构参数进行优化设计,研究结果旨在为提升深松机械田间工作效率提供技术参考与理论分析。     

机械化保护性耕作土壤深松机具的研究

土壤深松是利用耕作机械梳松土壤,不改变土层,加深耕作层,是保护性耕作的一种,是农机化技术推广的新模式。本文主要研究了两种深松机械的特点、构成、功用,深松铲的松土范围和牵引阻力分析。     

深松铲刃耐磨技术研究

深松是保护性耕作的一种典型模式,然而深松的关键部件——深松铲的土壤磨料磨损是导致其失效甚至报废的主要因素之一。本文对提高深松铲刃耐磨性的方法进行了探讨,并提出了利用仿生技术来提高深松铲刃耐磨性的新方法。结果表明,仿生设计方法能够使深松铲刃的耐磨性能提高20%~30%。     

复合形态深松铲耕作阻力有限元分析与试验

以复合形态深松铲为研究对象,采用ANSYS/LS-DYNA分析了深松铲在土壤耕作过程中耕深与前进速度对深松耕作阻力的影响,并以圆弧形深松铲为比较对象,分析了复合形态深松铲的减阻效果。为了验证有限元分析方法的可行性,对复合形态深松铲和圆弧形深松铲进行了室内土槽的耕作阻力验证试验。研究结果表明,通过有限元法模拟出的深松铲耕作阻力与室内土槽试验所测定的结果具有相同的变化趋势,利用有限元法可以分析深松铲的工作性能。在深松铲前进速度为4～5 km/h范围内,相对于圆弧形深松铲,用有限元法模拟复合形态深松铲的耕作阻力在耕深为300、350和400 mm时,平均减阻分别为44.07%、43.71%和33.83%。     

保护性耕作技术研究

保护性耕作技术要求播种后,地表保留30%以上秸秆等覆盖物,不使用铧式犁、旋耕机等整地,使用免耕播种机播种,使用深松犁、深松铲几年深松整地一次,不打乱耕层、不破坏土壤结构。保护性耕作技术能减少土壤风蚀、水蚀,提高土壤有机质含量,提高土壤肥力和抗旱能力,是一项先进的农业耕作技术,改变了传统农业耕作方式,可实现农业可持续发展。     

组合式多用耕整机的结构特点及性能分析

随着对保护性耕作的不断推广，以深松代替犁翻的耕作方式逐年增多。为此我们设计了以深松铲为耕地部件、波状星齿耙组为整地部件的组合式多用耕整机，该机采用悬挂式结构，通过使用不同工作部件．可构成垄作、平作、单独深松等多种作业状态。     

南疆土壤特性下振动深松机深松铲结构及强度的研究

为有效发挥深松作业优势,针对南疆土壤特性通过实验分别测出了15、20、25、30 cm耕作深度下有振动和无振动两种情况下的耕作阻力,利用有限元软件在耕作深度30 cm时对主要工作部件深松铲的变形、应力及应变进行分析,为南疆土壤特性下深松铲的设计提供了一定的支撑数据,同时完成了对深松铲的强度校核,进行了适当改进和加强,保证了深松作业的连续稳定和安全性。     

玉米垄作免耕播种机研究

设计了2BML-2型垄作免耕播种机,采用苗带浅旋方式对根茬进行处理,在旋耕带上开沟、施肥、播种、镇压.苗带浅旋参数设计为：单垄旋耕幅宽100～110 mm,旋耕深度60～80 mm,同一截面的刀片数为3,单垄对应安装两排刀片.根茬处理后,采用尖角式开沟器,先施肥、后下种,肥种垂直距离保持50 mm左右,采用双圆盘覆土、橡胶轮镇压.通过田间试验,证实该播种机破茬防堵性能好,播种后能基本保持垄形,有利于增加地温,使用该机播种的玉米出苗率高于传统方式播种.     

阜新市机械化保护性耕作实施进展

阜新市地处辽宁西部的半干旱地区,旱灾、风灾频繁,土地贫瘠、水土流失严重,不良的气候条件严重地影响了农业生产,造成了农作物产量低而不稳,农民增收困难.自2001年在该地区实施了机械化保护性耕作以来,土壤理化性能逐步得到改善,作物生长条件及农业生态环境日趋好转,促进了粮食增产和农民增收,使农业生产逐渐步入了良性循环和可持续发展的轨道.为此,总结了阜新市5年来实施机械化保护性耕作的经验和做法,为北方干旱地区推广保护性耕作提供了借鉴经验和技术参考.     

保护性耕作技术与机具研究进展

保护性耕作技术主要包括免少耕播种、秸秆残茬管理及表土耕作技术等。在回顾分析国内外保护性耕作技术应用概况、技术模式和效应的基础上,重点阐述了秸秆残茬管理、表土耕作技术与机具、免少耕播种关键技术的工作原理、技术特点及发展动态。结合国内保护性耕作研究进展与应用需求,在分析归纳现阶段保护性耕作技术难点的基础上,从改进机具关键作业部件加工工艺与材料、加强基础理论研究与机具结构优化、提升机具智能化测控与信息化管理、实现农机与农艺结合和形成因地适宜保护性耕作技术体系等方面展望了未来研究方向。     

2BML-6型小麦免耕播种机的设计与试验

针对我国北方一年两熟区秸秆量大、杂草多和免耕播种小麦机具易堵塞问题,设计了2BML-6型小麦免耕播种机,主要设计了动力传动方案、刀刃型开沟器、驱动链式防堵装置和双圆盘播种开沟器等关键部件,并确定了其主要结构参数。田间试验表明,该机能够有效清除秸秆、杂草,保证小麦免耕播种机的通过性,是实现我国北方一年两熟区小麦免耕播种的理想机具。     

关于实施东北黑土地保护性耕作行动计划的几点思考

东北黑土地是我国"耕地中的大熊猫",黑土地战略性保护对农业可持续发展和保障粮食安全至关重要。2020年我国正式实施东北黑土地保护性耕作行动计划,为更好地推动黑土地保护性耕作行动计划的实施,介绍行动计划的提出背景,系统梳理行动计划的实施模式、技术路径及成效,分析推进保护性耕作过程中存在的主要问题,并提出"六个抓好"的思考与建议。     

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。     

旋转拨刀式小麦免耕播种机的设计与试验

针对我国一年两熟区免耕播种小麦机具易堵塞问题,设计了旋转拨刀式小麦免耕播种机。主要设计了动力传动方案、开沟器、立式拨刀防堵装置等关键部件,并确定了其主要结构参数。田间试验表明:该机能够有效清除秸秆、杂草,保证机具的通过性,播种深度为41.5mm,施肥深度为89.6mm,种肥间距为45.2mm,一次可以完成拨茬、开沟施肥、播种、镇压等作业,土壤扰动量少,作业质量满足农艺要求。     

关于长春地区保护性耕作培训班学习后的几点思考

随着资源与环境问题逐渐凸显,我国对于农业生产中的秸秆类生物质资源的利用要求逐渐提高,国家和地区的多项政策都提出禁止秸秆的随意处置,要求建立秸秆的科学利用机制。保护性耕作是秸秆利用的可行模式,不仅能够就地利用农作物秸秆,还有利于改善农业土壤环境,提高农作物产量。基于此,利用2021年6月开展的长春地区保护性耕作技术培训,带领学员参观吉林省农业科学院玉米保护性耕作实验基地以及梨树县国家百万亩绿色食品原料(玉米)标准化生产基地核心示范区,对2021年度玉米保护性耕作情况全面调研,在充分了解长春周边地区保护性耕作情况的基础上,对采用玉米免耕播种技术的农户进行技术指导,帮助农民科学种田,保护黑土地,提高机械化作业效率。     

中国保护性耕作对土壤风蚀的影响研究

为探讨保护性耕作措施对农田土壤风蚀的影响,通过中国知网,以“免耕或保护性耕作并且土壤风蚀”为主题,检索至2020年底公开发表的中文期刊论文,对检索到的论文进行整理分析。结果表明,中国保护性耕作对土壤风蚀的田间试验均来自北方干旱半干旱农田,研究方法以集沙仪野外测量为主；保护性耕作研究中对土壤风蚀方面的研究占比较少,产量效应一直是保护性耕作的研究重点；综合相关研究分析,保护性耕作平均可减少农田土壤风蚀量71.2%；保护性耕作减少农田土壤风蚀具有普遍性,少量研究认为保护性耕作不能减少农田土壤风蚀量。     

Does the adoption of zero tillage reduce greenhouse gas emissions? An assessment for the grains industry in Australia

The Australian Government has recommended that farmers move from cultivation-based dryland farming to reduced or zero tillage systems. The private benefits could include improvements in yields and a decrease in costs while the public benefits could include a reduction in greenhouse gas (GHG) emissions due to a diminution in the use of heavy machinery. The aim of this study is to estimate and compare total on-farm GHG emissions from conventional and zero tillage systems based on selected grain crop rotations in the Darling Downs region of Queensland, Australia. The value chain was identified, including all inputs, and emissions. In addition, studies of soil carbon sequestration and nitrous oxide emissions under the different cropping systems were reviewed.The value chain analysis revealed that the net effect on GHG emissions by switching to zero tillage is positive but relatively small. In addition though, the review of the sequestration studies suggests that there might be soil-based emissions that result from zero tillage that are being under-estimated. Therefore, zero tillage may not necessarily reduce overall GHG emissions. This could have major implication on current carbon credits offered from volunteer carbon markets for converting conventional tillage to reduced tillage system.