并列组合式种肥分施防堵装置的设计与试验

针对东北垄作区春季玉米免耕播种时施肥量大,正位垂直施肥易烧种,侧位施肥易堵塞的问题,研究设计了一种并列组合式种肥分施防堵装置。在玉米碎秆覆盖地试验结果显示,该装置土壤扰动量为17．8％,播种平均深度为44mm,施肥平均深度为78mm,种肥水平间距为32mm,垂直间距为34mm,种肥间距合格率达93％,提高了播种质量。与正位垂直施肥和前后侧位深施肥方式相比,该装置防堵能力强,种肥分施效果好。     

双定刀滑切防缠式香蕉秸秆粉碎还田机设计与试验

针对我国香蕉秸秆粉碎还田作业过程中香蕉秸秆粉碎质量差,秸秆缠绕堵塞等问题,设计了一种双定刀滑切防缠式香蕉秸秆粉碎还田机。基于滑切定理,解析了粉碎刀随轴转动过程中的动态滑切角和粉碎定刀滑切角的相对作用原理,以等速螺线设计L形粉碎定刀刀刃曲线,确定了粉碎刀结构参数;对香蕉秸秆缠绕粉碎刀辊进行受力分析,设计防缠绕板并确定装配数量与结构参数;以装置前进速度、粉碎刀辊转速、防缠绕板高度为试验因素,以香蕉秸秆粉碎合格率、抛撒不均匀度和香蕉秸秆缠绕数量为评价指标进行三因素三水平正交试验,建立因素与指标的响应面数学模型。试验结果表明,最优参数组合为作业机前进速度1.5 m/s、防缠绕板高度41.6 mm、粉碎刀辊转速1 800 r/min,此时香蕉秸秆粉碎合格率为93.8%,香蕉秸秆缠绕数量为26,香蕉秸秆抛撒不均匀度为12.1%。以最优组合进行田间试验验证,试验结果表明双定刀滑切防缠式香蕉秸秆粉碎还田机整机防缠性能优越,满足设计要求。     

基于离散元法的砖红壤斜柄折翼式深松铲设计与试验

针对深松整地装备应用于海南省热带农业区香蕉地时,存在作业阻力大、松土面积小及地表平整度差等问题,本文基于海南香蕉地砖红壤土的物理特性,设计一种可有效降低作业阻力的斜柄折翼式深松铲.运用离散元法建立3层土壤颗粒虚拟仿真土槽模型,使用Hertz-Mindlin with JKR接触模型进行了斜柄折翼式深松铲与直柄凿式深松铲...     

多网格式深松机架的设计与有限元分析

针对深松机机架结构复杂、受载能力差等问题,设计了一种深松机,机架采用多网格式进行深松作业。运用ANSYS模态分析相关原理及田间试验对深松机机架进行分析。在SoliWorks中建立深松机的三维实体模型,运用ANSYS对深松机机架分析,机架采用三面体单元进行网格划分,建立有限元模型,选择分析类型,对深松机机架分析求解,计算出前6阶模态的振型和固有频率。试验结果表明:模态分析所得在频率较低阶段都较小,满足设计要求;该种深松机在田间深松试验过程中结构稳定,符合实际要求,为深松机的设计与改进提供了相应的理论依据。     

深松铲对砖红壤扰动行为影响的仿真与试验

针对香蕉地深松作业相关研究较少，深松铲-土壤耦合机理尚未明确等问题，结合海南热区香蕉地砖红壤土的物理特性，利用离散元虚拟仿真试验，堆积生成了耕作层、犁底层和心土层3层土壤模型，建立了滑切深松铲-土壤耕作模型，并通过对比虚拟仿真试验，研究了滑式深松铲和国标深松铲对海南香蕉地土壤的扰动情况。结果表明：在相同的作业条件下，滑式深松铲作用下的土壤颗粒在x、y和z方向的最大运动速度均明显大于国标深松铲对土壤颗粒的作用，且滑式深松铲的扰动轮廓要明显大于国标深松铲作业的扰动轮廓，同时滑式深松铲作用下土壤蓬松度和土壤扰动系数均大于国标深松铲作用产生的深松效果，进一步验证了所设计的滑式深松铲更适用于海南香蕉地的深松作业。     

小麦免耕播种机驱动链式防堵装置设计

针对我国华北一年两熟地区玉米秸秆覆盖量多,小麦免耕播种易堵塞的问题,提出了驱动拨指链抛茬和刀刃型开沟器切茬相结合的新型防堵原理,设计了免耕播种机驱动链式防堵装置。通过分析防堵装置的运动过程,确定了驱动链、拨指和刀刃型开沟器等关键部件的参数。田间试验表明,驱动链式防堵装置能够有效解决秸秆堵塞问题,保证小麦免耕播种机的通过性。由于及时清除刀刃型开沟器前方的玉米秸秆残茬,开沟阻力降低了12.3%。相比条带旋耕式小麦播种机,驱动链式小麦免耕播种机在保证种肥情况的同时,土壤扰动量减少了66.4%,油耗降低了8.07%,较好地满足了当地的农艺要求。     

谷田除草剂筛选及安全性评价

为筛选谷田安全、高效除草剂，选用目前生产上常用的4种谷田双子叶除草剂和课题组研发的双子叶除草剂“谷草清”，分别与烯禾啶配合使用，研究推荐剂量、推荐剂量1.5倍和推荐剂量2.0倍3种情况下，对杂草的防效和抗烯禾啶品种冀谷42产量的影响，从中筛选出最佳除草剂组合为“谷草清+烯禾啶”。在此基础上进一步进行安全性试验，以谷草清的推荐剂量1800 mL/hm2为基础，设置1.0、1.5、2.0、3.0、4.0和5.0倍不同的喷施浓度，即1800、2700、3600、5400、7200和9000 mL/hm2。喷施除草剂后，冀谷42均能正常生长，未见明显药害。药后30 d，9000 mL/hm2以内的喷药植株苗高和鲜质量均高于空白对照，3倍喷施剂量（5400 mL/hm2）以内的植株苗高和鲜质量均高于人工除草对照。5倍喷施剂量（9000 mL/hm2）以内的植株株高、穗长、产量与空白对照差异显著，与人工除草对照差异不显著。      

螺旋运动式自动割胶装置设计与试验

针对人工割胶劳动强度大，工作效率低，人工成本高且胶工紧缺等问题，设计了一种螺旋运动式自动割胶装置。通过分析割胶轨迹与割胶刀作业状态下的受力情况，获得螺旋化轨迹方程，设计仿割胶轨迹螺旋轨道与齿轨；利用ADAMS软件对3种不同齿形的传动轴与螺旋齿轨的传动稳定性进行仿真分析，确定螺旋传动机构的结构和工作参数，基于柔性连接方式设计贴树仿形割胶机构。以传动轴转速、耗皮厚度与橡胶树直径为试验因素，以割胶深度和割面平滑度合格率为试验指标，进行正交试验。结果表明：割胶装置在传动轴转速12.00 r/min时，对不同直径橡胶树具有最优的割胶效果，其割胶深度平均合格率为89.60%,割面平滑度平均合格率为91.19%;其中，对直径为200 mm的橡胶树进行耗皮厚度2 mm的割胶作业时割胶效果最佳，其割胶深度平均合格率达到93.93%,割面平滑度平均合格率达到94.32%,满足割胶作业要求。