1KL-100立式螺旋开沟机锥螺旋叶片的绘制

介绍了立式螺旋开沟机中圆锥螺旋叶片的绘制与开发方法；对等升角变螺距螺旋线的形成做了理论上的分析和说明；对圆锥螺旋叶片曲面做了近似展开。     

挖坑机螺旋钻头工作时合理速度的确定

挖坑机螺旋钻头掘进时,在刀片切削土壤的同时,螺旋叶片将向上输土。由于土壤的硬度不大,容易破碎,对切削速度要求不高,转速高可增大进刀量,转速低将减小进刀量。而土块在螺旋叶片的作用下向上移动时,钻头对转速及土块的输送影响很大。所以,应当以输土条件为主要依据来计算钻头速度。 当转速低时,刀片切下的土块只能被后面继续上来的土块推着向上运动,受叶片摩擦力和自身重量的作用下挤后面上,来的土块,易造成阻塞和叶片变形,使钻头的阻力增大。     

自走式全混合日粮制备机取料仿真与参数优化

针对国内自走式全混合日粮制备机缺乏取料机理和参数优化的现状,对自走式全混合日粮制备机的取料机构进行设计与分析,建立了取料作业的理论模型,并对螺旋叶片螺距、螺旋叶片直径、辊筒转速、前进速度、每刃进给量和取料刃长比等关键参数进行了计算和选取。采用EDEM对影响取料过程的前进速度、辊筒转速、螺旋叶片螺距、刀刃长比因素采用正交试验方案进行了仿真分析,并对仿真结果进行方差分析。分析表明,各因素对取料效率影响的主次顺序为：前进速度、螺旋叶片螺距、刀刃长比、辊筒转速,各因素对回流率影响的主次顺序为：螺旋叶片螺距、刀刃长比、辊筒转速、前进速度。综合考虑取料效率和回流率,最优参数组合为前进速度为4 m/min、螺旋叶片螺距230 mm、取料刀刃长比1.8、取料辊筒转速230 r/min。此时取料效率为82.6 m3/h,回流率为38.93%。采用最优参数组合进行试验,试验测得取料效率为77.02 m3/h,回流率为39.76%,与仿真分析基本一致。     

降低立式螺旋开沟机功率消耗的途径

在研究试验的基础上，分析并建立了立式螺旋开沟机的功率消耗计算公式。确立了开沟机前进速度、刀具转速及主参数螺旋角等的优化设计方法，计算结果与法定检测数据基本相符。     

立轴风力机临界转速的计算

为避免风力机在临界转速下运转，必须求出其临界转速。本文介绍的求临界转速的“累试法”，其基本原理与普洛尔（Ｐｒｏｈｌ）法相同，但累试法考虑了变截面梁的影响，故其结果较普洛尔法更为接近真值。本文还提出了立轴风力机回转力矩计算的力学模型，并给出了立轴风力机临界转速计算的通用程序。     

基于EDEM的有机肥撒施机抛撒性能试验研究

为解决有机肥流动性差、机械抛撒难的问题,基于自制的卧式有机肥撒施机,建立了有机肥在抛撒过程中的运动模型,分析了影响抛撒均匀度的主要因素;采用SolidWorks软件建立了有机肥和卧式有机肥撒施机的三维模型,运用EDEM软件以输肥速比（作业速度与刮板输肥速度比值）、抛撒辊转速、螺旋叶片螺距为试验因素进行了响应面设计试验;采用Design-Expert 8.0.5软件优化了作业参数,并进行仿真试验验证和田间试验验证。仿真结果表明:影响抛撒均匀度横向变异系数的主次顺序为螺旋叶片螺距＞抛撒辊转速＞输肥速比;当输肥速比为-16.42、抛撒辊转速为557.90 r/min、螺旋叶片螺距为365.40 mm时,抛撒均匀度横向变异系数为14%,仿真验证值与预测值误差≤5%,响应面模型合理。田间试验表明,当输肥速比为-16.6、抛撒辊转速为560 r/min、螺旋叶片螺距为360 mm时,抛撒均匀度横向变异系数为14.5%,与EDEM仿真值误差≤5%,满足有机肥撒施机的田间作业标准,仿真模型及优化参数合理。该研究可为有机肥撒施机的优化设计及抛撒性能提升提供参考。      

立轴螺旋开沟机设计

<正>应用立轴圆锥式螺旋铣切成沟,开挖出的沟形沟壁陡、沟底平,在满足盛水要求的前提下,占地面积小,是城市郊区蔬菜地开挖排灌沟渠的理想机具.衡量开沟机设计水平的重要指标之一是“比功”,以a表示.它的单位是kW·h/m~3.a=η·N/W (1)式中:N—由拖拉机动力输出轴输入功率,kW;W—开沟机纯技术生产率,m~3/h;η—总效率.立轴螺旋开沟机工作时一面切削土壤,一面抛掷土壤,可降低开沟机工作所消耗的能量.一、合理选择设计参数立轴螺旋开沟机的设计参数有运动参数和螺旋圆锥体的结构几何参数二类.运动参数有机具的前进速度V_m,螺旋圆锥的旋转速度n;结构几何参数有螺旋圆锥的下底直径D_1(沟底宽)、上底直径D_2(沟面宽)、圆锥体高度H(沟深)、土壤外运螺旋角a、升运螺旋内径d以及沟底切削刃和沟壁切削刃的形状等.     

玉米秸秆深埋还田机螺旋开沟装置参数优化与试验

在中国东北地区棕壤土玉米的生产过程中,通过秸秆深埋还田的方法,打破犁底层,在增加深层土壤肥力、蓄水保墒和构建合理耕层结构的同时,解决了秸秆有效处理问题。1JHL-2型秸秆深埋还田机能够对覆盖在地表的秸秆一次性完成粉碎、收集、开沟和掩埋作业。为了解决其开沟阻力大、整机受力不均和前进直线性差等问题,对其螺旋开沟装置进行了参数优化设计。针对开沟过程中叶片易粘土堵塞等问题,对螺旋开沟装置的螺旋叶片表面进行了仿生优化设计。通过动力学分析,确定出螺旋开沟装置的最佳结构参数。以玉米秸秆深埋率、开沟功耗和机组直线行驶最大偏移量为试验指标,以机具前进速度、开沟器转速和开沟深度为试验因素,进行三元二次回归正交旋转组合试验。试验结果表明:螺旋开沟器的最佳工作参数组合为:前进速度1.04 m/s、开沟器转速275 r/min、开沟深度28.5 cm。在最优参数组合下,田间试验验证表明:秸秆深埋率的均值为92.03%,开沟功耗均值为17.7 k W,机组直线行驶最大偏移量为74 mm,满足玉米秸秆深埋还田技术要求。     

甘蔗横向种植施肥机构性能分析与试验 —基于离散元法

为解决甘蔗横向种植人工撒肥的不均匀问题,结合农艺要求,在甘蔗横向种植机开发基础上,设计了一种小开口螺旋施肥机构。选取料槽开口、螺旋叶片螺距和螺旋轴转速3个因素对施肥幅宽及其变异系数进行单因素离散元仿真试验,并完成三元回归正交旋转组合仿真试验,通过得出的二次回归方程进行目标参数的优化,回归方程求解得出:当料槽开口为8.7mm、螺旋叶片螺距为60.3mm、螺旋轴转速为64r/min时,施肥幅宽为225mm,变异系数为15.71%;仿真分析结果为:施肥幅宽220.5mm,变异系数16.34%;台架试验验证结果为:施肥幅宽215.1mm,变异系数为17.42%;优化结果、仿真验证试验结果及台架试验结果基本一致。研究结果可为甘蔗横向种植机施肥机构的开发提供参考。     

棉花秸秆螺旋压缩装袋机设计及试验

新疆作为全国的主要棉产区,棉花秸秆资源十分丰富,但棉花秸秆资源利用率低。粉碎过后的棉秸秆可用于牛羊饲料,如何将粉碎过后的棉花秸秆进行装袋对解决牛羊饲料问题和推动棉花秸秆的商业化发展具有一定的现实意义。因此,设计1种棉花秸秆螺旋压缩装袋机十分必要,该文介绍了棉花秸秆螺旋压缩装袋机的整机结构及原理,对其主要部件进行设计以及确定了其生产率和功耗。通过对其关键部件变螺距螺旋进行有限元仿真,验证了变螺距螺旋结构强度的可靠性。最后,根据样机比功耗的指标,对其进行室内装袋试验。结果表明,在临界转速内转速越大输送效率越高,在不引起堵塞的情况下喂入量越大输送效率越高。      

基于离散元法的小粒咖啡种植逆转开沟器的仿真与设计

开沟是咖啡种植过程中的重要环节,现行的咖啡开沟劳动强度大、工作效率低、人工成本高。为此,在分析小粒咖啡种植开沟农艺要求的基础上,设计了一种适合于小粒咖啡开沟的斜置逆转开沟器。该逆转开沟器可通过小型拖拉机牵引,刀轴旋转方向和拖拉机驱动轮转向相反,开沟刀向前向上切土抛土,完成开沟。应用EDEM离散元软件对逆转开沟器进行仿真模拟:设定开沟器前进速度为0.4m/s、转速为4rad/s时,单个圆盘开沟过程所受的最大阻力为750N,挡土板所受最大阻力为250N。同时,进行了试验验证,结果表明:逆转开沟器能开出沟面宽500mm、沟底宽300mm、沟深400mm的梯形栽植沟,所开沟型结构稳定,抛土效果好。     

后悬挂式果园开沟施肥覆土机设计与试验

根据新疆果园的农艺种植特点,设计了一种后悬挂式开沟施肥覆土机.该机采用人字铲式开沟器在地表开出一定深度沟槽,深度在20～30cm范围可调节,在开沟槽内施肥,最后应用双圆盘式覆土机构完成覆土作业.田间试验表明:该机的开沟深度、施肥深度、施肥均匀性、覆土效果均达到了技术要求;作业速度为2 km/h时,机具总体作业较平稳,作...     

超大圆盘开沟机抛土特性的研究及参数选择

以Matlab和Simulink仿真功能为手段,对超大型圆盘开沟机小沟距逆旋开沟作业时刀具及土壤的运动轨迹、速度特性进行了仿真分析,直观研究了影响机具抛土性能的因素。结合对切削过程中土垡单元的受力分析,给出了提高刀具抛土和升土能力的方法以及选择机具工作参数所考虑的因素及取值,为此类机具的设计提供了一种新的方法。     

油菜宽幅折叠式浅旋精量联合直播机设计与试验

针对长江中下游稻油轮作区油菜播种作业工序复杂、效率低的问题,设计了一种油菜宽幅折叠式浅旋精量联合直播机,可实现开畦沟、浅旋灭茬、油菜精量播种、种床覆土等功能。分析确定了整机基本结构和工作过程,对液压折叠机构进行了运动学和动力学分析,利用Matlab软件确定了液压缸结构参数以及承受的最大负载,基于拖拉机液压油路设计了液压折叠控制系统;根据开畦沟深度、宽度、耕深、覆土均匀性等作业要求,确定了刀轴转速为360～480 r/min,开沟刀、浅旋刀辊旋转半径分别为320、175 mm,开沟刀盘开沟刀数量为8;分析了分土导流板结构参数的取值范围,应用EDEM软件开展了分土导流板不同结构参数组合下的覆土均匀性正交试验,建立了覆土均匀性与分土导流板安装距离、导流板长度和分土板角度的回归数学模型,试验结果表明,当分土导流板安装距离为200 mm、导向板长度为600 mm、分土板角度为60°时,覆土均匀性可达93.33%。田间试验结果表明,当机组前进速度为3.6 km/h、畦沟深度为150 mm、刀轴转速为480 r/min时,油菜宽幅折叠式浅旋精量联合直播机作业后种床碎土率为91.62%,秸秆埋覆率为9...     

甘蔗叶粉碎深埋还田机单边平底开沟装置的设计

针对南方甘蔗产区开展实施的甘蔗叶粉碎深埋技术,研制了一种甘蔗叶粉碎深埋还田机。本文重点设计了机具的单边平底开沟装置以适合南方砖红壤的条件要求,确定了开沟装置的结构参数;并通过扭柱型犁体曲面设计,增强了翻土和碎土能力。田间试验表明:甘蔗叶粉碎深埋还田机通过性良好;开沟装置开沟平均深度为39.95cm,底部宽度为25.03cm,上底宽为49.85cm,回土深度为11cm,开沟性能良好,工作可靠,能够满足甘蔗叶深埋技术要求。     

适于果园深施有机肥开沟装置设计

在果园的管理过程中,合理施肥是增加土壤肥力、提高水果产量及品质的重要基础,而开沟是施肥作业实施的必要前提。为此,综合考虑新疆果园种植模式特点,针对果园施肥过程中人工进行开沟作业存在的劳动强度大、作业效率低等问题,设计了一种开沟装置,其主要由机架、刀盘总成、导流罩及传动系统等组成,实现了果园施肥作业过程中的机械化开沟。田间试验表明:该机具作业速度1.6km/h,开沟深度410mm,开沟宽度2 8 0 mm,生产率0.6 hm~2/h,具有结构简单、性能稳定、制造成本低及开沟质量好等特点。     

秸秆深还开沟合垄施肥机设计与试验

机械化秸秆深埋还田集秸秆深埋、化肥深施技术于一体,对构建土壤水库、肥库、碳库和提高玉米产量具有重要作用,为彻底解决玉米秸秆焚烧造成的环境污染提供了重要的技术支撑。为此,对深耕合垄施肥机进行了设计和试验。该机可实现深开沟、化肥深施及起垄整垄联合作业,配合玉米联合收获机作业可实现秸秆深埋还田。田间试验结果表明:该机开沟参数和起垄参数符合秸秆深埋还田农艺要求;当开沟深度在30~40cm时,该机作业阻力在25~30k N变化,还应进一步优化工作部件结构以减小作业阻力。种植试验结果表明:机械化秸秆深埋还田种植玉米每公顷增产率为10.59%,增产效果显著。     

丘陵山区果园开沟施肥机的研制——基于农机与农艺融合

针对丘陵山区果园开沟施肥机械化水平低、人工作业劳动强度大及效率低的问题,综合考虑丘陵山区果园农机与农艺的融合,设计了一种立式单轴果园开沟施肥机。该开沟施肥机以1WG6.3型微耕机作为动力机械,额定功率6.3k W,扶手能够进行360°旋转,便于作业。田间试验表明:该机一次作业可完成开沟、施肥两项工艺过程,所开沟深大于250mm,沟宽小于500mm,抛出土壤均匀落在沟的右侧,抛土距离小于700mm,排肥均匀性较好,无漏施现象,生产率800m/h以上,作业过程中可根据农艺要求调节沟深和排肥量的大小。     

基于离散元法的果园开沟刀具的仿真与试验研究

为探究自主研制的果园立式单轴开沟机刀片数量对开沟质量及功耗的影响及刀片在作业过程中受力最大的部位,采用离散元法建立了4刀片刀具开沟过程的仿真模型,并运用转速—扭矩测量平台获得了开沟过程中刀具的真实功耗,得出仿真模型的误差为9.3%,从而验证了离散元法对刀具开沟过程进行模拟的可行性。运用该仿真模型分别对刀片数目为3和5的刀具开沟过程进行了仿真研究,结果表明:当刀片数目为3时刀具的功耗最小,刀片数目为4为时开沟效果最好。通过分析4刀片刀具工作时的受力情况,得知其在工作开始时功耗波动较大,底端刃口处始终受到较大力的作用,因而应对其进行耐磨处理。     

高压水射流清洗技术的探讨

高压水射流清洗技术在高压清洗机基础上，配套进给机构和三维旋转喷头，其垂直进给、倾斜、旋转和曲臂功能使得清洗效果更为理想。对于小直径容器及各类管道的内壁清洗则采用二维旋转喷头，可实现对管道内外壁的同步清洗。