垄上深松灭茬起垄机的设计与试验

针对现有深松灭茬机深松灭茬作业效果差、阻力大、功耗大及作业效率低等问题,设计了一种五行垄上深松灭茬起垄机。设计深松铲的结构参数为:长度55mm,宽度22mm,高度600mm,圆弧部分入土竖直距离250mm,纵向距离300mm,入土角22°,切削刃角60°,楔刃高度19mm。设计灭茬刀的结构参数为:正切刃滑切角16°、弯折角112°、切削宽度41 mm、刀端点回转半径350mm、弯曲半径35mm、刀刃口厚度5mm,并安装在刀辊上。同时,设计了前端部下边长560mm、上边长390mm、后端部下边长360mm,上边长260mm、罩体长度650mm的起垄部件,与深松铲、灭茬刀辊组成深松灭茬起垄机。田间性能试验结果表明:相比于行业内标准,所有工况下深松灭茬起垄机深松深度稳定性系数平均提高3.15%、灭茬深度稳定性系数平均提高3.69%、灭茬率平均提高10.58%、碎土率平均提高8.26%,其作业后犁底层土壤容重明显降低,成垄高度和宽度满足农艺要求,作业性能与效果优良。     

垄上灭茬刀优化设计与试验

针对灭茬刀耕作阻力大、磨损严重等问题,优化设计了灭茬刀及刀辊。通过理论分析,得到影响灭茬刀耕作阻力和损伤情况的因素为灭茬刀正切刃滑切角、侧切刃滑切角和弯折角,并确定灭茬刀作业状态稳定时正切刃滑切角的取值范围为0°～16°,侧切刃滑切角的取值范围为47°～68°,弯折角的取值范围为90°～130°。在有限元软件ABAQUS中对土壤建立Drucker-Prager本构模型,并进行了灭茬刀切割土壤的运动学仿真试验,设计为三因素三水平正交试验。结果表明:影响灭茬刀作业过程中应力和应变变化的主次因素为侧切刃滑切角、弯折角、正切刃滑切角,当正切刃滑切角16°、侧切刃滑切角68°、弯折角110°时,灭茬刀的应力和应变较优,且方差分析得到各因素对应力和应变的影响均显著。田间试验结果表明:优化设计的灭茬刀较行业标准灭茬率提高9.57%,碎土率提高6.6%,灭茬深度稳定性系数提高4.2%,灭茬刀作业效果优良。     

深松灭茬旋耕起垄联合作业机设计与试验

针对辽宁省西部褐土区常年降水量低,蒸发量较大,土壤干旱严重,严重影响作物产量问题,设计了1MXQ-4型灭茬旋耕起垄联合作业机,主要由深松装置、灭茬旋耕装置、起垄装置和镇压装置等组成。机具可一次完成深松、灭茬、旋耕、培垄和镇压等多项联合作业,实现垄沟垄台互换功能。通过对其关键部件灭茬旋耕装置的动力学分析确定了灭茬装置回转半径R为300 mm,入土深度H为8 cm,最小转速n为210 r/min。按犁体曲面的几何元线法设计原理,元线角θ按抛物线规律变化,绘制起垄铲工作曲面,确定起垄装置结构参数。通过土槽模拟土粒运动轨迹的木块试验,得出曲面楔子型培土器工作性能优于平面楔子型培土器,实现了垄台垄沟互换功能。通过三因素五水平试验,得出各因素对试验指标起垄最大高度影响主次顺序为机具前进速度、工作深度、秸秆覆盖量;各因素对工作阻力影响的主次顺序为秸秆覆盖量、工作深度、机具前进速度。利用Design-Expert软件对机具工作参数求解和实际工作验证得到最佳作业参数:机具前进速度为6 km/h,工作深度为22. 2 cm,起垄最大高度为24. 05 cm,工作阻力为12. 08 kN。满足了辽宁省西部褐土区所需的垄台垄沟互换耕作的土壤合理耕层构建技术指标要求。     

灭茬深松旋耕起垄机的研究

在原有灭茬旋耕机的基础上,增加深松功能,设计一种新型的灭茬深松旋耕起垄机。介绍该机的整体结构和工作原理,阐述机具主要部件的设计方案。该机一次进地可完成灭茬、深松、旋耕、起垄、镇压等联合作业,能够有效打破犁底层,改善作物生长的土壤条件,具有一定的推广价值。     

双轴灭茬旋耕机的安装调整与使用

双轴灭茬旋耕机是由拖拉机动力输出轴驱动的耕地机具,其利用前刀轴灭茬,后刀轴耕地,还可以安装起垄部件、深松部件进行起垄和深松等多功能作业,减少拖拉机下田次数,而且耕后地表平整,碎茬覆盖性好,是旱地灭茬整地的先进农具之一。     

IMS—2型灭茬深松起垄机的研究设计

阐述了1MS－2型灭茬深松起垄机的整机结构和工作原理，并对主要工作部件的参数进行了计算，目前生产的驱动式作业机中的旋耕系列机具，在农业生产中得到了广泛应用，但尚无为东方红75／802、软牛654／804等拖拉机配套的2行灭茬联合作业机，因此，我们研究设计了1MS－2型灭茬深松起垄机，它可一次完成灭茬、深松及起垄作业。     

多功能深松联合整地技术

我市现在推广应用的多功能深松联合整地技术,是以80马力以上的大型拖拉机为动力,配套1GSZ-210（280）型组合式灭茬深松旋耕起垄多用机,一次进地完成深松、旋耕、起垄、镇压复式作业,加装灭茬部件还可以同时进行灭茬作业。     

SGT-330型灭茬旋耕联合整地机的研制

<正>SGT-330型灭茬旋耕联合整地机是与大型拖拉机配套,适用于玉米、高粱等茬地的复式作业,一次可完成前轴灭茬,后轴旋耕,同时还可以加装深松、起垄、施肥、镇压等部件进行联合作业,由于该机灭茬刀轴和旋耕刀轴都采用了专利结     

玉米大垄双行整形起垄联合整地机的研制

设计了一种农用耕整地机械,主要用于符合旱作玉米大垄双行农艺规范的播前整地作业,应用该机具能够完成灭茬、旋耕、深松、起正梯形垄作业.主要由机架、灭茬刀轴总成、旋耕刀轴总成、深松铲、梯形起垄装置组成,作业形成上面宽度为70 cm,底面宽度为110 cm,高度为22～25 cm的正梯形垄形.具有灭茬细碎、垄高适中、垄形饱满、作业效率高、作业质量好等特点,形成的垄形能够达到待播要求,符合玉米大垄双行种植的农艺规范要求.     

反旋深松联合作业耕整机设计与试验

针对现有深松旋耕联合作业机多为深松部件在前、旋耕部件在后的组合结构,较少考虑各工作部件作业时之间的相互影响,本文基于深松部件、旋耕部件作业之间的交互作用,设计一种用于深耕的反旋深松联合作业耕整机,通过旋耕、深松、镇压多工序实现表层土壤细碎、秸秆埋覆,深层土壤疏松目的。整机以提高作业质量、减少作业阻力为设计目标,运用离散元仿真与正交试验、有限元仿真结合进行整机参数优化。离散元仿真结果表明:机具作业速度v_m为1.8 km/h、刀轴转速n为350 r/min、旋耕刀类型X为IIT195弯刀时,机具作业壅土量为5 283个土壤颗粒,植被覆盖率为98.37%,此时综合作业质量较优;有限元仿真结果验证了深松铲设计强度满足作业要求。以较优参数组合为基础的田间试验结果表明:反旋深松联合作业耕整机旋耕深度、深松深度、地表平整度、土壤膨松度分别为182.8 mm、388.4 mm、18.3 mm、17.22%;旋耕深度稳定性、深松深度稳定性、植被覆盖率均在90%以上,完全满足深层土壤整地需求;与深松旋耕联合整地机相比,反旋深松联合作业耕整机在不影响作业效果前提下,提高了耕深稳定性、植被覆盖率,同时使牵引阻力降低了16.21%,作业稳定性、可靠性较好。     

2BML-2型驱动直刀破茬式垄作免少耕播种机的设计

针对保护性耕作技术实施过程中遇到的实际问题,采取少耕、施肥、播种相结合的原则,设计了2BML-2型驱动直刀破茬式免少耕播种机。在概述播种机总体设计方案及其主要部件设计方法的基础上,对种箱和肥箱的容积进行核算。该机一次进地可完成破茬、施肥、播种、覆土镇压等多项作业,具有较高的推广和使用价值。     

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。     

一种玉米地残膜捡拾机的设计与试验

针对现有滚筒式/杆齿式残膜捡拾机存在卸膜困难、膜土分离困难、捡拾效率低及玉米根茬容易造成捡膜齿破坏等难题,设计了一种新型的玉米地破茬残膜捡拾机,由深松机构、破茬机构、仿地形起膜机构、捡拾机构、卸齿机构及切膜机构等部件组成。对关键零部件载荷进行了计算和应力分析,结构优化后加工制造样机。田间试验结果表明:该机可完成深松土壤、破茬、起膜、捡拾、卸齿及切膜工序,在随机挑选的农田中,玉米根茬破茬率在80%左右,捡拾率达到90%以上,工作效率为0. 5hm2/h。     

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。     

免耕播种机无轴螺旋排肥输肥装置设计与试验

针对西南地区坡度较大、免耕地表秸秆及根茬等造成耕地平整度较差,驱动式破茬防堵免耕播种机作业时机具整体产生振动较大,导致排肥器排肥及导肥管导肥作业性能差的问题,基于螺旋输送原理,设计了一种柔性无轴螺旋排肥输肥装置。通过对肥料的螺旋输送以及物料临界输送速度分析,得出螺旋叶片最佳充肥尺寸以及转速范围。采用EDEM仿真进行二次回归正交旋转试验和响应曲面法分析无轴螺旋排肥输肥装置最佳工作参数：螺旋叶片内半径3mm、螺旋叶片外半径12.8mm、螺旋叶片转速319r/min以及螺旋间距24.5mm。田间测试结果表明,在地表平整度平均值以及地表坡度分别为8.9cm、16.1°时,无轴螺旋排肥输肥装置在作业速度1.5 m/s时,排肥精度误差、均匀性变异系数分别为1.87%、2.52%,满足国家施肥标准,播肥符合当地农艺要求。所设计的无轴螺旋排肥输肥装置满足免耕播种施肥要求,可为在地表平整度较差时排肥和振动较大条件下排肥器以及导肥管的设计与改进提供参考。     

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。     

一种破碎还田机的研制

玉米根茬粉碎还田可以有效地改善土壤的理化性质,增加土壤有机质含量,提高作物产量。为此,通过对3种不同类型玉米根茬处理作业机具特点的分析,研制了一种玉米联合收获机配套机具—根茬破碎还田机。田间试验表明:该灭茬装置结构简单,性能良好,达到了设计要求。     

4JX-1.5型秸秆粉碎灭茬机的研制与试验

研制开发了一种4JX-1.5型秸秆粉碎灭茬机,该机集秸秆粉碎与灭茬两种单一功能于一体。通过性能试验和生产试验证明,该机各项技术、性能指标达到设计要求,符合国家相关标准,其作业质量能够满足农艺要求。该机的应用必将促进一年两熟平作旱区保护性耕作技术的发展。     

1GHB-175型旋耕灭茬施肥播种联合作业机的设计

设计了一种旋耕灭茬施肥播种复式作业机,该机采用反旋灭茬,一次作业完成根茬还田与施肥播种多项作业。根据旋耕灭茬所需刀轴转速和排种施肥量,合理计算了传动比;利用旋耕比阻法和试验法分别计算了旋耕灭茬和排种施肥所需动力,最终确定了整机功率。经检测部门检测,该机工作性能良好,茬土分离、施肥和播种效果良好,整机结构紧凑。