秸秆粉碎还田回收机刀辊工作参数的研究

通过理论分析和试验研究,对秸秆粉碎还田回收机核心部件刀辊的结构参数和运动参数进行了探讨,确定了甩刀的排列、机具静态下甩刀刀刃离地最小间隙和刀辊的转速,为研制一种无需借助风机即可完成秸秆粉碎还田作业,又可完成秸秆粉碎回收作业的机具提供了依据。     

纵向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机的设计与试验

针对目前香蕉秸秆粉碎还田机仍然存在秸秆纤维缠绕严重、秸秆粉碎不彻底、粉碎刀具变形及损坏等问题,提出纵向刀辊香蕉秸秆粉碎还田方案,设计了一种纵向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机,阐述了该机具的总体设计方案,确定了粉碎装置、传动系统等主要部件的设计。田间试验表明,该机具平均工作效率为0.41 hm^2/h,满足0.40 hm^2/h工作效率的性能指标,秸秆粉碎合格率为95.94%,大于秸秆粉碎合格率为94%的性能要求,有效解决了原有机具存在的不足,满足了香蕉秸秆粉碎还田的实际需求。     

卧式香蕉秸秆粉碎还田机甩刀的设计与优化

甩刀是卧式香蕉秸秆粉碎还田机的重要工作部件,合理的结构和参数设计可改善整机的工作性能,减少机具振动,提高香蕉秸秆粉碎质量。通过应用Adams、Solidworks Simulation软件对刀辊进行模态仿真,对刀片的运动及受力进行理论分析,以确定刀片的最优的基本参数和排列方式。结果表明:刀片厚度为8mm、弯折角为1 3 0°时,刀片的变形量小,粉碎效果好;V字形排列方式能有效避免刀辊的共振,延长使用寿命。     

异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机设计与试验

香蕉秸秆含水率高、脆性大、富含纤维素,而现有的香蕉秸秆粉碎还田机粉碎率低、能耗高且茎秆纤维易缠绕粉碎刀辊。针对上述问题,设计一种异向双辊式香蕉秸秆粉碎还田机,介绍该机的总体设计方案,确定粉碎装置、传动系统、限深装置的结构和主要参数。田间试验表明:该机器在田间作业时,当刀辊转速为1 600 r/min,前进速度为12.9 m/s,粉碎刀片长度为124 mm时可达到最优工作状态,此时平均工作效率为0.437 hm^2/h,高于性能指标0.400 hm^2/h;机器平均粉碎合格率为97.09%,大于行业标准94%,达到秸秆粉碎还田的农艺要求。     

垄作玉米双轴高低刀秸秆粉碎还田机的研究设计

垄作玉米双轴高低刀秸秆粉碎还田机与大型拖拉机配套使用,前轴采用长短锤爪相结合的方式,后轴采用固定动刀,一次作业相当于传统秸秆还田机两次作业,用于垄作玉米等作物秸秆切碎还田作业,变换动刀也可用非垄作作物。本文重点介绍了该机的设计依据、结构特点和设计计算方法。     

自走式香蕉秸秆粉碎还田机设计与仿真分析

为解决海南省香蕉秸秆粉碎机具在作业过程中的缠绕和粉碎效果差的问题,设计一种自走式香蕉秸秆粉碎还田机。阐述整机的工作原理,对喂入装置、粉碎装置进行理论研究并确定装置作业参数,完成结构设计。运用ANSYS软件对粉碎刀片进行静力学分析,结果表明: 粉碎刀片在正常工作下的最大等效应力为260.91 MPa,最大形变为0.159 88 mm,低于刀具材料的最大屈服强度,可以保证机器的合理性与适用性。对粉碎过程进行动力学仿真模拟试验,选取刀端线速度和切割角度为试验因素,以秸秆所受最大应力和能量损耗为评价指标,进行二因素三水平试验。结果表明: 最优参数组合为刀片刀端线速度30 m/s,切割角度15°,此时秸秆所受最大应力为12.885 2 MPa,能量损耗为3.50 J。研究结果可为机具进一步优化设计提供理论参考,为香蕉秸秆粉碎还田智能化的发展提供技术参考。     

秸秆粉碎还田机甩刀的设计

甩刀是秸秆粉碎还田机的重要工作部件。为此,阐述了秸秆粉碎还田机机用甩刀的工作过程,指出了现有刀片的优缺点,对秸秆粉碎还田甩刀的形状、速度、排列方式、数量、耐磨性及刀辊平衡等方面进行分析,设计出一种秸秆粉碎还田组合Y型甩刀。同时,应用Solidworks软件对其进行创新结构设计,利用Solidworks内含的有限元模块,对新刀片进行有限元静力学分析,优化其设计参数。     

秸秆粉碎还田机甩刀的研究进展

秸秆粉碎还田技术是一种有效、直接的保护性耕作技术,而甩刀是秸秆粉碎还田机中最重要和关键的零件,直接影响秸秆粉碎质量和整机性能.通过对秸秆粉碎还田甩刀的形状、速度、数量、排列、耐磨性及刀辊平衡等方面进行全面综述与分析,指出其存在主要问题,为设计与改进秸秆粉碎还田机提供了指导方向和理论依据.     

秸杆还田机刀辊锤爪排列分析

1　问题的提出刀辊是秸杆还田机的重要工作部件 ,而锤爪在刀辊上的排列分布是否合理将直接影响到秸杆还田机的工作质量、性能指标及整机的使用可靠性。本文从刚体的回转平衡出发 ,对刀辊上锤爪的排列分布进行数学分析 ,找出锤爪合理排列分布的平衡关系式 ,从而为秸杆还田机刀辊的设计提供依据。刀辊属于高速旋转工作部件 ,一般是用冷拔或冷轧精密无缝钢管制造 ,其本身应该是动平衡的。但由于在刀辊上焊接若干个工作部件锤爪 ,使原来的平衡被打破 ,如何合理排列锤爪在刀辊上位置 ,使整个刀辊处于动平衡或者最接近动平衡 ,即补偿块的质径积为…     

UG在秸秆粉碎还田机刀辊动平衡校核中的运用

秸秆粉碎还田机在工作过程中,由于振动给机具的正常工作带来了极大的危害.其不但影响机具的工作性能,而且降低了机具零部件的使用寿命.机具上刀辊的不平衡是引起该机振动的主要原因之一.为此,在传统的动平衡理论计算的基础上,通过计算机辅助设计,利用UG提供的运动学及动力学分析的功能,对秸秆粉碎还田机刀辊进行了动平衡校核,为该机具的设计及校核提供了一种新的方法.     

滚压螺旋式香蕉秸秆粉碎机的设计

香蕉是我国热带农业地区较为重要的作物之一,但其秸秆却一直无法得到正确处理。为此,设计了一种滚压螺旋式香蕉秸秆粉碎机。该机针对香蕉秸秆粗大、含水率高等问题,集脱水与粉碎为一体,实现了有效的粉碎,可提高香蕉产区资源利用效率,降低蕉农劳动强度。     

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。     

刀具布置对茎秆切碎还田机振动的影响分析

分析了影响茎秆切碎还田机振动的主要因素，并对典型机具的刀片排列方案进行了研究．从而提出了茎秆切碎还田机刀片排列的主要理论依据。     

六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊设计与试验

针对长江中下游两熟制地区土壤黏重板结,传统秸秆还田耕整机作业质量不理想、刀辊易缠绕和功耗大等问题,提出了一种六头螺旋秸秆还田耕整机刀辊。基于滑切原理设计了等滑切角二次切刀,阐述了刀辊结构及工作原理,分析了二次切刀减阻程度及主要作业参数。田间试验结果表明:各因素对功耗和秸秆掩埋率影响显著性由大到小分别为刀辊转速、耕深、作业速度和耕深、作业速度、刀辊转速,对秸秆粉碎率和碎土率影响显著性由大到小为刀辊转速、作业速度、耕深,通过软件分析得到最优参数组合为:耕深12. 7 cm,作业速度0. 7 m/s,刀辊转速273 r/min。验证试验结果表明:最优参数组合下六头螺旋秸秆还田耕整机功耗、秸秆掩埋率、秸秆粉碎率和碎土率分别为31. 9 k W、93. 1%、87. 5%和78. 3%,与软件预测值之间的误差分别为4. 7%、1. 4%、1. 9%和2. 6%。对比试验结果表明:六头螺旋秸秆还田耕整机功耗和秸秆掩埋率较水旱两用秸秆还田耕整机分别低8. 8%和2. 3%,秸秆粉碎率和碎土率分别高3. 0%和6. 1%。     

预切组合式香蕉茎秆粉碎还田机的设计

针对中国热带、亚热带农业区香蕉茎秆粗大、含水率高、富含植物纤维等特点,为解决香蕉茎秆粉碎过程中纤维缠绕严重、粉碎效果差的难题,设计了一种预切组合式香蕉茎秆粉碎还田机,并确定了该机的主要部件结构及总体方案。该机结构简单新颖、工作可靠、效率高,能够避免香蕉茎秆纤维对机具的缠绕,大幅降低劳动强度,适宜香蕉主产区的香蕉茎秆粉碎还田作业,有利于热区农业发展。     

香蕉秸秆离散元仿真粘结模型参数标定与试验

为提高离散元法对指导香蕉秸秆粉碎还田装备设计与优化的准确性与可靠性,本文利用Hertz-Mindlin with bonding接触模型建立香蕉秸秆离散元粘结模型并进行参数标定。运用高速摄影技术开展碰撞恢复试验、静摩擦及滚动摩擦台架试验,确定了香蕉秸秆碰撞恢复系数、静摩擦因数和滚动摩擦因数等基本离散元模型接触参数。开展香蕉秸秆物理与仿真剪切试验,获得破坏香蕉秸秆外皮的力学特征曲线,确定物理最大剪切力为122.41N;通过中心组合设计（Central composite design, CCD）响应面法确定香蕉秸秆粘结模型的法向接触刚度、切向接触刚度、临界法向应力与临界切向应力的最佳参数组合为5.89×107N/m、2.49×106N/m、1.39×105Pa、1.34×105Pa。以参数标定结果进行仿真验证,结果表明,仿真剪切力结果与物理剪切力相对误差仅为2.34%,验证了该粘结参数标定方法的可行性,可为香蕉秸秆粉碎还田机设计与研究提供理论参考。     

挤压喂入式香蕉秸秆脱水粉碎机的设计

香蕉秸秆具有含水量高、秸秆粗大的特点,在海南很多农业生产中被当作废弃物处理,出现了浪费资源和污染环境的情况,而采用人工处理往往劳动强度大且粉碎不彻底。为此,基于海南香蕉种植模式,结合香蕉秸秆物理机械特性,提出了一种香蕉秸秆脱水粉碎处理方案,进而研制了挤压喂入式香蕉秸秆脱水粉碎机,通过理论研究及经验分析确定了挤压喂入式香蕉秸秆脱水粉碎机的关键部件结构及运动参数;采用理论建模,建立了喂入装置输送速度与秸秆粉碎装置切削速度之间的曲线模型。该机通过喂入辊挤压破坏香蕉茎秆纤维组织同时将香蕉茎秆匀速送入粉碎装置,秸秆粉碎刀径向垂直切割香蕉秸秆,从而达到粉碎后香蕉秸秆呈等长段状的效果。该机器的成功研制能有效降低热区蕉农的劳动强度,避免了秸秆资源浪费,有效促进香蕉秸秆的全面综合利用,促进了海南热区农业经济的发展。     

香蕉假茎还田机研制与试验

介绍了一种香蕉假茎处理还田机具的研制与试验过程。通过对该机的基本原理、主要部件及关键技术参数的分析、试验和设计,研制出新型的香蕉假茎还田机。研究设计的甩刀式切碎转鼓具有升运茎秆和分离土壤的功能,这一关键技术的突破大大降低了作业能耗,同时破碎茎秆能力和防缠绕性能显著提高,完全适应香蕉生产的农艺要求,满足目前香蕉产区的动力配套。