基于久保田插秧机同步覆膜装置设计与试验

针对水稻覆膜插秧作业过程中存在覆膜质量不高、秧苗伤根现象严重及田间换行作业需人工断膜导致作业效率低等问题,研制了与久保田NSPU-68CM型覆膜插秧机相匹配的覆膜装置。根据农艺要求与原插秧机空间结构特点,提出相匹配的覆膜装置总方案,在不改变插秧机原有结构的基础上,增加了切膜装置、托膜装置和压边装置。田间试验结果表明:所敷设秸秆纤维基地膜采光面宽度合格率达95%以上,地膜贴合程度达98%,采光面机械破损程度小于5%,膜孔合格率达95%以上,压膜宽度5cm,压边深度4cm,膜孔总长度50mm,满足农艺要求。研究结果为应用秸秆纤维基地膜栽培有机(绿色)水稻奠定了基础。     

基于Solidworks的马铃薯铺膜喷药装置虚拟设计与试验

针对马铃薯生产中受低温、干旱、无霜期短等不利自然条件影响等问题,对马铃薯种植机设计了配套的覆膜喷药装置,设计采用基于特征的参数化造型软件Solidworks对整个装置进行参数化造型.该机一次性实现了刮土、喷药、切沟、覆膜、压膜、培土等工序,采用单垄单行覆膜,垄面平整细致,地膜与土壤表面贴合率高,可达到土壤最佳增温效果.铺膜栽培的马铃薯具有出苗快、结薯多、上市早、经济效益高的优点.对经过虚拟设计的马铃薯铺膜喷药装置进行田间试验,结果显示:主要技术指标采光面宽度合格率≥90%;采光面机械破损程度≤45mm/m2;膜边覆土宽度与厚度合格率均≥90%,为推广马铃薯覆膜栽培技术做出了一定贡献.     

双垄耕作施肥喷药覆膜机工作参数优化

为进一步改进双垄耕作施肥喷药覆膜机工作性能,以作业机前进速度、土壤升运器速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角为自变量,采光面地膜机械破损率为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,建立了各因素与采光面地膜机械破损率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。试验结果表明:4个因素对采光面地膜机械破损率影响的主次顺序为:土壤升运器速度、作业机前进速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角;作业机最佳工作参数为:土壤升运器速度0.67 m/s、作业机前进速度0.70 m/s、覆土侧流槽角75°和覆土直流槽角48°。验证试验表明,采光面地膜机械破损率均值为0.216%,较优化前有显著下降。     

玉米起垄施肥覆膜播种一体机的设计

玉米地膜覆盖栽培技术可以有效解决保墒抗旱问题,但目前广泛采用的是膜上种植模式,这种模式存在雨水利用率低、雨后易形成板结、揭膜难度大等亟待解决的问题,设计一种集起垄、施肥、覆膜及膜侧播种功能于一体的玉米起垄施肥覆膜播种一体机,该机采用行间覆膜、膜侧播种模式。试验结果表明,该机可稳定可靠完成起垄、施肥、覆膜及膜侧播种的功能;与膜上种植模式相比,地膜破损度较小,保温保湿效果显著,提高降雨利用率,蓄水保墒效果较好,揭膜难度减小。该玉米起垄施肥覆膜播种一体机减轻劳动强度的同时有效解决了保墒抗旱问题,对于干旱地区的玉米生产具有重要意义。     

横腰带覆土式全膜双垄沟覆膜联合作业机设计与试验

为实现全膜双垄沟覆膜种床机械化构建,针对地膜全域覆盖膜上横腰带式覆土等要求,设计了横腰带覆土式全膜双垄沟覆膜联合作业机,可实现起垄、施肥、覆膜、覆土及横腰带铺设与渗水孔打孔的一体化作业。对样机关键部件进行设计,确定其旋耕刀组功耗和提土装置、镇压打孔装置的工作参数,同时解析了输土-种床覆土装置、横腰带覆土系统的作业过程,得到满足覆膜种床各部位覆土的必要条件。田间试验表明,当作业速度为0. 50 m/s时,采光面地膜机械破损程度为38. 6 mm/m~2、种床起垄高度合格率为89. 8%、种床垄沟中心距合格率为90. 7%、种床膜边覆土宽度合格率为95. 8%、横腰带覆土宽度合格率为95. 6%、种床覆土厚度合格率为95. 2%、横腰带覆土间距合格率为93. 5%、渗水孔间距合格率为97. 1%,试验指标均符合国家与行业标准要求,试验结果满足设计和实际作业要求。     

全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机设计与试验

为进一步提升全膜双垄沟覆膜种床机械化耕整作业效果与作业效率,基于全膜双垄沟种床双幅覆膜覆土农艺技术栽培模式,设计全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机,实现了全膜双垄沟种床构建过程中的旋耕、起垄、施肥、双幅覆膜覆土及镇压的一体化作业。在设定联合作业机传动系统的前提下,对样机关键部件进行设计与选型,确定其旋耕刀组、排肥装置、提土-种床覆土装置的工作参数与功耗,同时解析了刮板式提土装置、水平双向螺旋输土装置作业过程,得到满足双幅覆膜种床各部位覆土的必要条件。应用离散单元法对提土-种床覆土装置"提土-输土-覆土"动态作业过程进行数值模拟,分析了各工作环节输土、覆土特性,对影响覆土作业效果的相关因素进行了探讨。田间试验结果表明,当全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机前进速度为1. 10 m/s时,采光面地膜机械破损程度为39. 8 mm/m~2、种床膜边覆土宽度合格率为94. 5%、大垄垄体中心覆土宽度合格率为91. 6%、种床覆土厚度合格率为97. 5%、种床起垄高度合格率为93. 2%,试验指标均符合国家与行业标准要求,试验结果满足设计和实际作业要求,田间试验工况与仿真结果基本一致。     

小麦起垄铺膜条播机的研制与推广

旱地小麦起垄铺膜条播（亦称垄上盖膜,膜侧播种）技术,是山西省闻喜县坑东村农民技术员王际春经多年研究试验总结出的研究成果（又称“坑东模式”）。该技术的主要特点是地膜铺在垄上,膜侧沟底进行条播。既能发挥地膜的作用,又能发挥沟播的作用,且省去了小麦出苗后的放苗问题。播种时,由于播在沟底,加上地膜的作用,使小麦种子易发芽、出苗;在生长期间,由于垄上盖有地膜,使垄上土壤不易被风吹向沟底;降雨时可将垄面的雨水集中到沟底,使无效降雨变为有效降雨,不仅能有效地提高小麦的抗旱能力,而且能阻挡地面径流。所以该技术具…     

2ZMQ-6型高速覆膜插秧机的设计与试验

针对水稻高速覆膜插秧机作业后临界行需补充覆膜的问题，结合洋马(VP6D)高速插秧机研制了全覆盖型高速覆膜插秧机。根据农艺需求与机具结构特点，确立设计方案，研制2ZMQ-6型高速覆膜插秧机。机具在插秧机的行走部件与栽植部件之间安装梳齿形刮土机构、挂膜机构、镇压机构、封边机构及断膜机构等；覆膜幅宽1800mm,临界行地膜互相咬合，完成全覆盖覆膜插秧作业。田间试验结果表明：地膜覆盖率100%,地膜采光面宽度合格率达96%,采光面机械破损程度为37mm/m²,覆土宽度72.2mm,覆土厚度32.6mm,漂秧率2.7%,断膜成功率98%,各项指标均满足农艺要求。     

基于近等速机构的玉米全膜双垄沟穴播机作业性能试验

应用Plackett-Burman试验设计并结合玉米全膜双垄沟穴播机工作原理分析获得的8个初始参数（放大机构比例、近等速机构传动比、成穴器开启位移、成穴器角度、曲柄转速、机器前进速度、主动杆转速、成穴器播深）进行筛选,得到作业机曲柄转速、机器前进速度以及主动杆转速对穴孔错位率、采光面机械破损率影响显著。在通过最陡爬坡试验确定显著性参数最优值区间的基础上,根据Box-Behnken试验结果分别建立了穴孔错位率、采光面机械破损率与显著性参数的二阶回归模型,探究单一因素及交互因素对不同响应值的影响效应,并结合Optimization-Numerical计算方法对直插式穴播机工作参数进行优化与田间试验验证。试验结果表明：样机作业性能在符合国家标准要求前提下,各显著性参数对其穴孔错位率的影响主次顺序为机器前进速度、曲柄转速、主动杆转速;对采光面机械破损率的影响贡献由大到小为机器前进速度、主动杆转速、曲柄转速。优化所得的样机最佳工作参数条件为：机器前进速度为0.52m/s、曲柄转速为72r/min、主动杆转速为140r/min。同时在此条件下,样机田间验证试验的穴孔错位率均值为1.23%,采光面机械破损率均值为956%,较优化前穴孔错位率（1.56%~5.87%）、采光面机械破损率（10.63%~73.37%）有明显的下降,表明在优化工作参数条件下作业机能够实现零速投种,基本无穴孔错位与撕膜、挑膜现象出现,能够有效避免对采光面地膜的机械损伤,表明建立的回归模型是可靠的。     

雪茄烟叶可调式苗床起垄铺膜机设计与试验

针对我国雪茄烟叶种植苗床整理阶段工序繁琐、农艺要求高、工作量大、效率低且缺乏专用机具,现有其他作物的苗床整理机具主要适用沙壤土的作业环境且多采用被动起垄,在我国雪茄烟叶种植区域偏黏性土质工况下起垄效果差的问题,结合雪茄烟叶根系生长特点与苗床农艺要求,设计了雪茄烟叶可调式苗床起垄铺膜机,可实现旋耕、深施肥、起垄、铺膜和膜边覆土的一体化作业。根据起垄成形原理及垄形要求,确定了旋耕集土作业参数,对整形镇压辊进行了结构设计及力学分析,阐述了苗床高度调节原理,匹配了机具前进速度、旋耕集土起垄装置转速与整形镇压辊转速之间的速度关系,并结合地膜破损条件和膜边覆土影响因素,分析确定了压边轮和覆土圆盘的结构及工作参数。田间试验表明,作业后垄体的平均垄高为277.4 mm、垄基宽为701.8 mm、垄距为1 230.2 mm、垄沟宽为514.4 mm,垄高、垄基宽、垄距及垄沟宽的稳定性系数均大于94%;两种工况下的平均膜边覆土宽度分别为71.7、75.6 mm,稳定性系数分别为88.87%、87.00%,各项试验指标均满足雪茄烟叶种植要求。