基于离散元法的甘薯起垄机旋耕刀抛土性能仿真试验

为了验证甘薯起垄机上IT260型旋耕刀的抛土性能，在EDEM离散元软件中进行了仿真试验，将仿真数据与理论数据进行对比。结果表明，在IT260型旋耕刀前行速度1.54 m/s、转速330 r/min、耕深0.12 m的工况下，平均抛土量153.37 kg，满足起垄所需的土壤量需求。建立的三维模型可为今后甘薯起垄机旋耕刀的研究设计提供参考。      

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。     

基于离散单元法的旋耕刀耕作仿真分析

为分析旋耕刀耕作过程中所受阻力及其变化规律,实现对旋耕刀的数字化与可视化研究。利用离散单元法,对旋耕刀作业过程进行了仿真分析,本研究可为有效揭示土壤耕作机理提供理论依据。     

旋耕深度对滨海盐渍田水稻生长和产量性状的影响

采用大区对比法,在不同地点研究旋耕深度对滨海盐渍土水稻生长和产量性状的影响。结果表明:随着旋耕深度的增加,水稻叶片SPAD值、地上部干重、穗数和产量呈现增加的趋势,而耕深9 cm和12 cm间差异不显著,只有当深度达到15 cm时,各性状才呈现显著增加;旋耕深度对水稻穗粒数、结实率和千粒重的影响较小;旋耕深度对水稻性状的影响在2个地点表现出相同的变化趋势,可采取相同的旋耕措施。     

旋耕方式下氮肥不同减施量对小麦产量效应的影响

在旋耕方式下,以施用氮肥300 kg/hm2(CK)为基准值对照,研究了减施总氮肥的10%(RF10)、20%(RF20)、30%(RF30)3个处理对小麦产量构成及养分利用率的影响,为保障粮食安全生产能力、实现小麦化肥减量施用提供参考。结果表明,在300 kg/hm2(CK)施用量条件下,氮肥减量10%～30%,有助于增加穗长、茎、根和总干物质累积量;氮肥减量10%～20%,穗粒数增加,群体穗数、千粒质量下降,且减施20%时千粒质量下降显著;氮肥减量30%,群体穗数减少,穗粒数、千粒质量增加,但是与对照间差异不显著;与CK(7 985.6 kg/hm2)相比,氮肥减施10%～20%,对小麦产量影响不大,RF10(7 761.3 kg/hm2)、RF20(8 071.3 kg/hm2)处理产量变化差异不显著;氮肥减施30%则显著降低小麦产量,RF30产量比对照降低1 066.2 kg/hm2。此外,氮肥减施10%～20%(RF10、RF20)处理的氮肥农学效率比对照分别提高0.42,3.17 kg/kg,减施30%(RF30)则下降0.25 kg/kg;减施10%～30%(RF10、RF20、RF30)处理的氮肥偏生产力与对照相比分别提高了2.13,7.01,6.33 kg/kg。     

楔形减阻旋耕刀设计与试验

为解决旋耕整地作业阻力大、能耗高等问题,该文基于旋耕刀理论受力模型设计了一种楔形减阻旋耕刀。采用Inventor和HyperMesh软件分别创建国标旋耕刀及楔形减阻旋耕刀的三维模型和切削土壤模型,分析了楔形减阻旋耕刀的应力强度,对比了国标旋耕刀与楔形减阻旋耕刀的切削阻力。通过田间试验对比了国标旋耕刀与楔形减阻旋耕刀的扭矩、功耗与碎土率。结果表明:楔形减阻旋耕刀所受最大应力为29.49 MPa,远小于材料的屈服强度430 MPa,在保证刀身强度的前提下,与国标旋耕刀相比,楔形减阻旋耕刀质量减轻8.3%;平均切削阻力较国标旋耕刀下降10.65%。在相同工况条件下,楔形减阻旋耕刀的平均扭矩为648.916 N·m,较国标旋耕刀下降11.35%;楔形减阻旋耕刀的平均功耗为67.3kW,较国标旋耕刀下降9.29%,碎土率提高4%,耐磨性能与国标旋耕刀持平,能够达到在降低作业功耗的同时,提高耕作质量并保证刀具使用寿命。     

洞庭湖区耕作方式与品种对冬播亚麻抗倒伏性和产量的影响研究

为了探讨不同亚麻品种在南方的生态适应性，提高亚麻产量、品质和经济效益，本研究对7个亚麻及2种耕作方式的原茎产量、种子产量、倒伏率等8个相关性状进行相关性分析、聚类分析。结果表明：免耕处理较旋耕处理原茎增产9.45%、种子增产0.37%;‘晋亚10号’产量综合排名第一，原茎产量为5285.98 kg/hm2,种子产量为402.7 kg/hm2，‘轮选2号’产量综合排名第二，原茎产量和种子产量依次分别为：5225.95 kg/hm2， 和375.19 kg/hm2， 其中抗倒伏能力较强的品种有‘晋亚10号’和‘轮选2号’，5级倒伏率为0。由此可见，洞庭湖区可选用抗倒性较强的品种‘晋亚10号’和‘轮选2号’，并可采用免耕措施，可降低生产成本和提高经济效益。     

驾驭“铁牛”的铁娘子贾晓丽

<正>初见贾晓丽,是在一块刚刚收获完花生的空地里,当时她正驾驶一台欧豹1004型拖拉机进行机械旋耕。见到有人来采访,贾晓丽慢慢地减速并熄火停车,微笑着从驾驶室走出来。这位热情的女机手,给人第一眼的印象就是身体结实,皮肤黝黑,快言快语。     

基于离散元法的旋耕刀三向工作阻力仿真分析与试验

为分析旋耕刀所受三向工作阻力及其变化规律,该文通过实测南方果园土壤颗粒参数,逆向重构旋耕刀三维实体,基于离散元颗粒接触理论,构建了适应南方土质环境的旋耕刀-土壤相互作用仿真模型。土槽扭矩对比试验表明,仿真值与试验值的变化趋势相同,扭矩均随转速增加而变大,最大相对误差10%;扭矩先从0增加到某个最大值,接着逐步减小到一个低值,随后又快速增加到一个高值,最后回落,该变化过程同旋耕刀与土壤之间的接触状态相关。单刀受力仿真分析表明,水平阻力方向与前进方向相同,侧向阻力方向为由刀具弯折区内侧面指向刀体,垂直阻力方向为先垂直土面向上后转为向下;水平阻力和侧向阻力在最大耕深处出现最大值,而垂直阻力在入土后转动约30°时出现最大值;水平阻力和垂直阻力的仿真波形与理论计算、土槽试验结果比照表明,对应曲线的变化趋势基本一致,且仿真结果与土槽试验结果更为接近,水平阻力相对误差为11.3%,垂直阻力相对误差为16.8%;水平阻力最大值大于侧向和垂直方向阻力最大值,水平阻力是功率消耗的主要因素;随着转速的增加,3个方向阻力最大值均增大,当转速高于250 r/min时,增速加快;侧向阻力和垂直阻力随前进速度增加而平稳增大,水平阻力却出现下滑趋势;耕深对三向阻力的影响比较显著,增加耕深会急剧增大三向阻力值。相关试验数据可为旋耕机能耗分析、机体作业振动及刀片磨损等研究提供参考。