旋耕—碎茬通用刀片的设计与试验研究

本文对通用刀片的运动形式进行了分析,选取对功率消耗影响较大的四个结构参数作为设计变量,设计9种结构参数不同的通用刀片,并在室内试验室分别进行了旋耕和碎茬试验,得出影响功率消耗结构参数的最优搭配与主次因素,进而指导旋耕—碎茬通用刀片的设计。     

基于Inventor的旋耕-碎茬通用刀片有限元分析

旋耕与碎茬是我国目前最常见的两种土壤作业方式,旋耕、碎茬刀片的品质直接关系到整机的性能和作业质量。为此,利用Inventor强大的三维造型及其对零件的有限元分析功能,对旋耕-碎茬通用刀片进行三维造型,并对模型进行有限元分析。分析结果表明:通用刀片的强度和刚度均满足设计要求;刀片的应力与应变最大值出现在刀片弯折处;变形位移最大值点位于刀尖。有限元分析结果为旋耕-碎茬通用刀片的优化设计提供了可靠依据,为今后提高设计质量和精度提供了借鉴。     

通用刀片功率消耗影响因素分析与田间试验

在实验室土槽中对旋耕-碎茬通用刀片单刀扭矩进行了试验,确定了在旋耕作业和碎茬作业时,耕深、刀辊转速、机组作业速度对功率消耗的影响,建立了这两种作业状态下扭矩与工作参数关系的回归方程.土槽试验结果表明,转速对功率消耗影响显著,耕深影响次之,作业速度对功率消耗影响较小.将通用刀片安装到仿生智能耕整机上进行田间旋耕和碎茬试验,田间测试结果表明,耕深稳定性达93%,平均碎茬率、根茬覆盖率、碎土率分别为81.8%、87.2%、87.9%,均满足两种作业的农艺要求.     

旋耕碎茬工作机理研究和通用刀辊的设计

引言 我国北方大部分地区既有水田又有旱田．旋耕碎茬通用机秋季和早春播种前可用于碎茬作业．旱田播种后又可用于水田、麦地的旋耕作业,可满足一年中土壤耕作的大部分作业,因此具有研究价值．     

旋耕碎茬工作机理研究和通用刀辊的设计

根据旋耕、碎茬作业不同的工作机理和农艺要求,探讨了各参数之间的关系,运用最优化组合和螺旋线排列原理,设计了旋耕 碎茬刀的多头螺旋线排列及在同一刀盘上的配置,在此基础上设计了旋耕碎茬通用机的变速机构和通用刀辊。其特点是在同一刀辊的刀盘上,可分别安装旋耕刀和碎茬刀,变速箱的变速机械可适合旋耕、碎茬的不同转速要求。     

正弦指数曲线型开沟刀片结构参数优化

为获取正弦指数曲线型开沟刀片的最佳结构参数,依据正弦指数曲线方程和二次正交旋转中心组合设计方案,设计了15种型式的开沟刀片,并进行土槽试验。以弯折角、弯曲半径、切土角为影响因子,以功率消耗和沟深稳定性系数为响应值,利用Design-Expert 8.0.6软件进行回归分析和响应面分析,探求单因子及交互因子对响应值的影响效应,并结合非线性优化计算方法,对正弦指数曲线型开沟刀片的结构参数进行优化计算。结果表明:在土壤坚实度为0.29 MPa、土壤含水率16.2%的条件下,各因子对功率消耗的影响贡献由大到小为:弯折角、切土角、弯曲半径;对沟深稳定性系数的影响贡献由大到小为:切土角、弯折角、弯曲半径。优化所得正弦指数曲线型开沟刀片最佳结构参数:弯折角为86.75°,弯曲半径为12 mm,切土角为13.8°,此时功率消耗理论最小值为32.32 k W,沟深稳定性系数为95.6%,验证试验表明功率消耗最小值为34.27 k W,沟深稳定性系数为92.82%,理论值与试验值误差小于10%,验证了回归模型的正确性。将优化前、后和现有开沟刀片在2种不同土壤条件下进行对比试验,结果表明优化后刀片的功率消耗比优化前分别下降4.28 k W和4.23 k W,沟深稳定性系数分别提高7.12个百分点和7.02个百分点,比现有开沟刀片下降7.68 k W和6.91 k W,沟深稳定性系数提高14.34个百分点和8.34个百分点。研究成果为正弦指数曲线型开沟刀片的优化设计提供了理论参考。     

微耕机旋耕刀具结构特点及性能优化探讨

微耕机在我国农业生产中应用较为广泛,在山地、丘陵、果园等地区的应用效果好,能有效替代传统的人力劳动,有利于农业机械化的普及与生产效率的提升。针对微耕机的应用情况和原理进行了研究,在此基础上给出了现阶段微耕机旋耕刀具的结构形式和关键技术特点,并对刀具的功能结构进行了优化和技术分析,有利于提高微耕机的作业效率和效果。     

旋耕灭茬通用刀辊的试验研究

旋耕机是针对稻、麦等平播作物进行整幅旋耕松土作业的农田耕整地机械,其目的是将稻、麦根茬切碎并与土壤混拌,同时疏松土壤,以达到作物种植的农艺要求。而灭茬机主要是用于粉碎带状垄上作物如玉米、高粱等的根茬,并将粉碎后的根茬与土壤     

1DXS—V型碎茬机研制成功

1DXS-V型碎茬机是由辽宁省清原满族自治县农机推广站研制的，为了5.88-8.82kW(8-12马力）小手扶拖拉机配套的新型机具。经1999年秋和2000年春两个作业季大面积试验，证明该机设计新颖，结构独特，操作灵活，工作可靠，作业效果好，     

灌木平茬机切割系统参数优化设计与验证

为分析圆盘锯式切割系统的切割机理,在Solidworks中建立单组圆盘锯及灌木枝条的简化模型,并在动力学分析软件ABAQUS中进行仿真分析,研究灌木切割过程中工作参数与圆锯片参数的关系。同时,以锯片转速、行进速度、枝径为影响因素,以锯切力为评价指标,对其影响的因素进行虚拟正交试验,并用Design Expert动态响应软件进行分析,得到响应面回归方程,得知当圆锯转速为2500r/min、前进速度为0.9m/s时平茬效果较好。用小型灌木平茬机上进行实地试验,结果表明破茬率和留茬高度均能满足农艺要求。     

我国灭茬机具及其刀具的发展现状

阐述了作物根茬处理机具的现状,对几种不同类型根茬处理复合作业机具及其刀具的结构、性能和特点进行了分析,指出了普遍采用的灭茬机具存在的问题,提出了灭茬机具今后的研究方向。其中,包括对灭茬刀具进行改进,降低功耗、增强其抗磨性及将农机与农艺结合。     

正转旋耕灭茬机刀片的曲线设计

旋耕刀片是旋耕机的主要工作部件,主要由侧切刃、过渡刃和正切刃组成.刀片的形状与参数直接影响旋耕机的工作质量和功率消耗.因此,从功耗最小的角度出发,对正转旋耕灭茬机刀片上的各条刀刃曲线进行分析对比研究,得出在功耗最小时的各条刀刃理想刀片曲线,并着重分析了正切刃在功耗最小情况下的理论曲线方程,为旋耕灭茬机整机性能的提高提供了依据.     

玉米秸秆粉碎破茬功耗的田间测试系统与试验

以玉米秸秆粉碎破茬机为研究对象,设计和组建了无线遥测田间测试系统,进行了以作业功耗为指标的前进速度单因素试验。试验表明基于无线局域网和虚拟仪器技术的田间测试系统,操作简单,方便实用,提高了田间试验的机动性和工作效率。试验中选用东方红-200拖拉机为配套动力,其8个工作挡位很好地满足了多水平选取的试验要求。最后用SPSS软件得出了作业功耗与前进速度之间的线性关系式,为该机运动参数的选择提供了可靠依据。     

新型玉米免耕播种机破茬装置的设计

为解决现有玉米根茬处理装置存在的问题,研究设计一种新型破茬装置。介绍破茬装置的工作原理及主要部件设计,分析主要工作部件的参数。正交试验结果表明,破茬装置的破茬合格率在91%以上,能够很好地满足设计要求。     

垄作免耕播种机被动式防缠绕破茬清垄装置设计与试验

为了解决东北玉米垄作免耕播种机作业时缠绕堵塞工作部件,减小对土壤扰动,提高破茬开沟质量等问题,优化设计了防缠绕破茬清垄装置,主要包括阿基米德螺线锯齿型缺口圆盘破茬刀和星型清垄轮。通过理论分析确定了影响破茬清垄装置作业性能的主要参数为机具前进速度V_m、破茬刀入土深度h以及清垄轮安装偏置角α。利用离散元软件EDEM进行二次回归正交旋转组合仿真试验,确定了该装置的最优工作参数组合为：机具前进速度V_m为7 km/h、破茬刀入土深度h为75 mm、清垄轮安装偏置角α为30°。通过田间验证试验,得出破茬清垄装置在最优工作参数组合下的破茬率为92.21%,清秸率为93.49%,验证了仿真理论研究结果,机具通过性显著提高,达到了东北玉米垄作免耕播种农艺和农机的技术要求。     

喷油系统与柴油机匹配中结构参数的计算方法

提出了与柴油机匹配过程中喷油系统结构参数的计算方法，并开发了相应的计算分析软件，软件中包含喷油泵、喷油器两个数据库。输入所匹配柴油机的结构型式和基本性能参数，能分析出柴油机匹配用喷油泵、喷油器系列类型，以及计算喷油泵的主要匹配参数。实例计算结果表明，它能用于指导实机匹配工作。     

连续式混凝土搅拌机关键参数及叶片结构分析

强制式搅拌机是随着混凝土及其施工工艺的发展而逐渐发展起来的机型。借助旋转的叶片对物料进行剪切、挤压、翻滚和抛出等强制搅拌作用,使物料在剧烈的相对运动中得到均匀搅拌。这种机型的搅拌机,搅拌作用强烈,搅拌质量好,生产率高,但磨损和功耗大。从搅拌叶片的布局和搅拌机主要参数的设计考虑,通过对搅拌过程的分析,详细阐述了各参数的设计,并给出结论和建议。     

核桃破壳机的试验与工作参数优化

为了优化自制偏心击打式核桃破壳机的工作参数,提高核桃破壳的高路仁率,进行了核桃破壳试验研究。通过二次回归旋转组合试验,明确了击打行程、含水率、核桃尺寸与高路仁状况的具体关系,对破壳参数进行了优化和验证。结果表明:含水率在14.5%左右时,核桃高路仁效果最好;最佳的综合破壳效果条件为击打行程为5mm左右、含水率为14.5%左右、核桃尺寸为41mm左右。