1SZL-420型智能深松整地联合作业机的设计与试验

为避免整地机具多次进地作业造成土壤压实和动力浪费,针对大田深松整地作业的农艺要求,设计了一种具有深松深度检测功能的智能深松整地联合作业机。在虚拟建模和需求分析的基础上,完成整机和关键部件结构和参数的设计。采用元线设计法对深松铲柄的曲线进行优化,获得深松铲铲柄的外形曲线,设计了侧曲深松铲;优化旋耕刀的排列方式,降低旋耕刀辊的缠草程度;采用波纹齿辊式镇压机构,对表层土壤进行压实,最大程度地减少土壤失墒;建立深松深度监控模型和深松深度滤波算法,并通过试验分析了深松深度监控模型的准确性。大田试验表明:该机具能够实现土壤的全方位深松,深松深度25～50cm可调,作业时不打乱土层、不翻土;设计的旋耕装置能够细碎、疏松中上层土壤,形成有利于播种作业的土壤结构;整机作业速度为4.5km/h的作业速度时,深松深度测量误差最大为4.4%。该机具一次下地即可实现深松、旋耕、镇压及深松深度实时监测等功能,作业后地表平整,满足我国北方地区深松整地技术的要求。     

农机深松整地作业40问

正(1)什么是农机深松整地作业?答:农机深松整地作业是通过拖拉机牵引深松机或带有深松部件的联合整地机具,进行行间或全方位土壤耕作的机械化整地技术。深松作业不翻转土层,可打破犁底层,加厚松土层、改善土壤耕层结构,增强土壤渗透能力,促进农业增产。农机深松深度一般在25~30 cm。(2)为什么要进行深松?答:耕地长期采用旋耕机或铧式犁进行旋耕、浅翻作业,在土壤耕作层与心土层之间形成了一层紧硬的、封闭式     

自激式振动深松整地机设计与试验

为了减小深松耕作阻力、提高深松深度的稳定性,设计了一种入土角可控的自激式振动深松整地机。通过室内土槽对比试验优化了自激式振动深松装置的弹簧参数,验证了减阻效果,并对整机作业质量进行了田间测试。土槽试验表明:弹簧的性能参数对减阻效果有显著影响,当弹簧刚度为194 N/mm时,入土角可控自激振动深松可使牵引阻力下降29.8%,自激振动条件下入土角可控较不可控牵引阻力下降8.9%;田间试验结果表明:深松整地机作业后深松深度合格率达到100%,稳定性系数达到95.49%,土壤膨松度平均值为19.34%,土壤干扰系数为56.62%;机具作业后地表平整,碎土率平均值为76.4%,通过性能良好,较好地满足了我国北方一年两熟区深松整地技术的要求。     

深松机的使用调整及故障排除方法

深松作业是指拖拉机配挂深松机或带有深松部件的联合整地机等机具,进行行间或全方位深层土壤耕作的机械化整地技术。应用这种技术对于改善土壤耕层结构,打破犁底层,提高土壤蓄水保墒能力,促进粮食增产具有重要的作用。     

1ZQHF350/5型前后分置悬挂式联合整地机

设计了一款前置灭茬深松、后置旋耕的悬挂式联合整地机。简述了整机结构和工作原理,灭茬、深松、旋耕和镇压起垄部件设计以及动力传递系统方案。整机试验表明,1ZQHF-350/5型联合整地机能够提高拖拉机稳定性;较单独后悬挂式同幅宽整地机,油耗降低6.2%,碎土率提高2.3%,破茬率提高5.8%。     

农机深松技术应用及与传统耕作效益对比分析

农机深松技术是指通过拖拉机牵引深松机或带有深松部件的联合整地机具,进行行间或全方位土壤耕作的机械化整地技术。该技术能够打破犁底层,加厚松土层、改善土壤耕层结构,与传统旋耕作业相比,在抗旱节水、促进作物生长、提高粮食产量等方面效果显著,对增加农民收入有明显作用。     

甘蔗地机械深松旋耕联合作业技术效益分析

以深松、旋耕联合整地机具为代表的整地技术,实现了甘蔗地土壤耕作技术的第二次革命。本文通过分析研制的甘蔗地用1SG-230型深松旋耕联合作业机功能机构特点,阐述了甘蔗地机械深松联合旋耕联合作业技术生产和传统生产对比的效益分析及对我国热带地区甘蔗机械化发展的促进作用。     

浅谈农机深松整地技术

正1农机深松整地技术含义农机深松整地技术是通过拖拉机牵引深松机或带有深松部件的联合整地机等农用机具,进行行间或全方位深层土壤耕作的机械化整地技术。农机深松整地是为了疏松土壤,打破犁底层,增强雨水渗入速度和数量,减少径流,减少水分蒸发损失。因为农机深松时松土但不翻土,作业后耕层土壤不乱,动土量小,所以特别适合黑土层浅、不宜耕翻作业的土壤。2农机深松整地的背景及必要性过去,全国大部分土地是以传统耕作方式为主,     

悬挂式水田单侧修筑埂机数值模拟分析与性能优化

为提高水田机械田埂修筑质量,探索各工作参数对悬挂式水田单侧修筑埂机作业性能的影响,依据离散元法建立机械部件-土壤间作用模型,运用EDEM软件对机具旋耕切削集土和镇压筑埂成型阶段进行仿真分析,研究机具作业质量和功耗的动态变化规律,分析影响筑埂性能的主要因素。结合正交试验设计和数值模拟技术,以机具前进速度、旋耕工作转速和旋耕入土深度为试验因素,田埂坚实度和作业功耗为试验指标,采用多目标变量优化方法建立因素与指标间数学模型,运用Design-Expert 6.0.10软件进行数据处理优化。结果表明,影响机具综合作业性能的主次因素为机具前进速度、旋耕入土深度、旋耕工作转速;当机具前进速度、旋耕工作转速和旋耕入土深度分别为0.3 m/s、470 r/min和200 mm时,机具作业性能较理想,田埂坚实度和作业功耗分别为1 890.0 kPa和30.07 kW,其功耗较优化前降低9.93 kW。经土槽台架试验验证,台架试验结果与仿真优化结果基本一致,田埂坚实度和作业功耗相对误差分别为4.26%和5.11%,满足水田修筑埂农艺要求。     

带状深松灭茬机灭茬部件设计与试验

东北垄作区播种前的根茬处理及深松作业,能够提高播种质量,促进作物生长。针对现有深松灭茬机作业过程中存在动土量大、灭茬效果不理想以及刀辊易缠草堵塞等问题,同时为适应东北寒地保护性耕作技术模式,满足垄体深松灭茬的农艺要求,设计了一种带状深松灭茬机,并对其灭茬部件、深松部件及垄台成形部件结构进行了设计。以机具的作业速度、灭茬深度和灭茬刀正切刃滑切角为试验因素,以灭茬率、灭茬深度稳定性系数为试验指标,对影响整机性能的结构与作业参数进行田间试验。结果表明:机器的作业速度为2.8 km/h、灭茬深度为84.9 mm、正切刃滑切角为6.5°时,灭茬率为93.26%,灭茬深度稳定性系数为95.25%,灭茬效果好,满足机具作业质量要求。     

水田高茬秸秆还田耕整机设计与试验

设计了一种双轴水田秸秆还田耕整机。阐述了该机工作原理及其总体结构设计,并进行田间试验检测其性能。田间试验结果表明,该机可一次性实现水田高茬秸秆的埋覆还田、旋耕碎土、平整地表等多项功能,耕深158.7 mm,耕深稳定性为84.86%,秸秆埋覆率94.19%,耕后地表平整度25 mm,生产率0.87 hm2/h,能够满足水稻播栽对耕整地的农艺要求。     

双辊秸秆还田旋耕机试验

阐述了粉碎刀辊正转、旋耕刀辊反转的双辊秸秆还田机结构特点和作业机理.基于土槽试验台设计了室内旋耕耕作部件试验装置.室内试验结果表明,双辊作业模式具有良好的植被性能和相对较低功耗,其应用于双辊秸秆还田旋耕机是可行的.研制了双辊秸秆还田旋耕机并进行了玉米秸秆还田性能试验,试验结果表明双辊秸秆还田旋耕机可一次完成直立玉米秸秆还田、旋耕碎土等联合作业,秸秆粉碎合格率、根茬破碎率、植被覆盖率、碎土率等可达90％以上.     

旋耕式棉花封土机的优化与试验

为进一步研究旋耕式棉花封土机作业参数对其取土量的影响,进而找出满足要求的最优作业参数组合。以旋耕式棉花封土机作业速度、刀轴转速、旋耕刀入土深度、单个刀盘旋耕刀数量为试验因素,封土带截面面积为响应值,进行二次旋转正交组合试验,构建各因素与封土带截面面积之间的数学模型,并结合响应曲面对各因素交互作用进行分析,选出最优作业参数组合:作业速度0.9 m/s,刀轴转速170 r/min,旋耕刀入土深度90 mm,单刀盘旋耕刀数量8把。田间验证试验表明,作业速度0.9 m/s,刀轴转速170 r/min,旋耕刀入土深度90 mm,单刀盘旋耕刀数量8把,此组合工作效率最高,且封土带截面面积平均值为9 844.39 mm²,较优化前有显著提升;表明该装置作业参数的优化计算准确可靠。     

高茬黏重稻茬田油菜直播埋茬防堵深施肥复合装置研究

针对长江中下游稻油轮作区油菜直播作业时,因土壤黏重板结,地表前茬水稻留茬高、留存秸秆量大,导致旋耕部件易缠绕,秸秆埋覆率低,致使深施肥铲易挂草壅堵,作业厢面拖堆不平,难以实现深施肥作业。本文设计一种适应高茬黏重稻茬田的油菜直播埋茬防堵深施肥复合作业装置,确定埋茬防堵部件深旋弯刀、浅旋弯刀、防堵直刀和深施肥铲的结构参数及刀片和深施肥铲排列安装方式。利用EDEM仿真分析了机具作业后的秸秆埋覆、空间分布及颗粒肥料深施后的分布深度,结果表明：作业速度为2.5 km/h、耕作深度为150 mm、埋茬防堵部件刀辊转速为345 r/min时,秸秆埋覆率为86.53%、施肥深度为83～106 mm。开展了油菜直播机4种田间作业工况验证试验,结果表明：埋茬防堵深施肥复合作业装置田间作业性能良好,实现了肥料深施,秸秆埋覆率为86.69%～90.35%、厢面平整度为16.48～22.65 mm、施肥深度为87.4～109.5 mm、碎土率为81.24%～92.13%。     

3ZFD-440型玉米大垄双行动力中耕追肥机设计与试验

针对我国玉米大垄双行栽培技术缺少复式中耕联合作业机具的问题,设计适配于118.4～154.4 kW系列拖拉机的3ZFD-440型玉米大垄双行动力中耕追肥机。该机具一次作业可完成垄沟碎土除草、垄底深松、多苗带侧深施肥、垄台培土等多项工作。根据玉米大垄双行中耕作业的农艺要求,通过理论计算和试验分析完成施肥系统、碎土除草部件、导流式培土器的设计。碎土刀选用凿形直刀,回转半径为235 mm,刀片厚度为10 mm,碎土刀入土夹角选择35°,刃口宽度为2 mm,侧刃长度10 mm;采用导流式培土器,基础元线角为32°、导曲线切线与垂直面夹角为30°、导曲线切线与垂直面夹角增量为5°、导曲线半径为248 mm。田间试验结果表明：该机具在作业时能充分发挥大功率拖拉机的动力优势,作业时垄台台顶宽度变异系数为1.64%,垄台深度变异系数为4.34%;导流式培土器性能稳定,作业后垄形规范。碎土率为91.7%;垄沟沟底浮土厚度为4.6 cm;排肥一致性变异系数为3.1%,完全达到设计要求和国家标准。     

基于有效落种空间的甘蔗横向种植机开沟器设计与试验

针对甘蔗横向种植对落种质量要求高的问题,基于有效落种空间形成条件,设计了一种组合式甘蔗横向种植开沟器,主要由防漏犁、旋耕部件和开沟犁构成。通过分析落种运动与土壤运动规律,确定影响落种效果的因素以及各关键部件的结构参数。以旋耕转速、工作深度和前进速度为试验因素,以有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力为试验指标开展田间正交试验,探究作业参数对开沟器性能的影响规律。试验结果表明,工作深度对有效落种深度、旋耕功耗和开沟阻力有极显著影响;旋耕转速对旋耕功耗有极显著影响;前进速度对旋耕功耗有显著性影响。使用较优作业参数组合进行验证性试验的结果表明,在旋耕转速为200 r/min、工作深度为30 cm和前进速度为1.20 m/s时,有效落种深度为29.9 cm,落种深度稳定性系数为97.6%,覆土厚度为8.8 cm,浮土厚度为3.4 cm,旋耕功耗为34.0 kW,单侧开沟阻力为14.1 kN,开沟器性能指标满足甘蔗横向种植的落种要求。     

水田带状复式整地机关键部件设计与试验

针对水稻宽窄行栽培模式中苗床整地的技术特点,设计一种带状少耕整地复式作业机具,解决规模化水田整地作业的少、免耕技术问题,实现水田苗床间隔精细整地、浅松及条施肥复式作业.根据现有水稻宽窄行种植行距要求,通过对其带状旋耕部件运动学分析以及特殊旋耕刀片设计,确定了带状旋耕机构的关键参数,实现300 mm整地作业带,相邻300...     

分层深松整地机的设计及试验的研究

针对在一年两熟地区小麦播前地表覆盖秸秆量大,以及深松机容易堵塞、消耗动力大等问题,在北方旱地区域,根据保护性耕作工艺,设计了一种与雷沃920拖拉机配套使用的分层深松整地机,并进行了田间试验。田间试验表明:分层深松整地机田间通过能力强,深松铲未出现堵塞,且碎土效果明显,地表平整,达到了深松要求。     

设施农业用深耕松土机开发试验

设施农业种植中的土壤由于常年过度种植和缺少四季的自然整理，土壤板结严重。传统的旋耕耕深只能达到10～15 cm，15 cm以下的部分形成了厚厚的犁底层，降低了土壤的通透性和蓄水保肥能力。针对这一问题，研制了一种深耕作业机具，耕深可达到30 cm。深耕后的作业质量能够达到旋耕作业标准。从动力选型、作业刀具设计及刀具排列等方面进行了详细介绍。      

驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机设计与试验

针对传统旋耕式耕整机在稻-油或稻-稻-油水旱轮作的油菜种植模式下进行耕整地作业易存在整机通过性、适应性差,旋耕装置作业碎土率低、刀辊易缠草、秸秆埋覆性能差等问题,设计了一种驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机。提出先主动犁耕后双刃旋耕、两侧开畦沟的工作方式,分析确定了驱动圆盘犁组主要结构参数以及驱动圆盘犁组-开畦沟前犁布局方式;分析确定了一种应用于驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机的双刃型旋耕装置关键结构参数。依据滑切原理确定了具有长刃部和短刃部的双刃型旋耕刀片关键结构参数;根据驱动圆盘犁组结构布局确定了双刃型旋耕装置为双头螺旋线排列方式。利用离散元仿真方法分析了整机的秸秆埋覆性能以及对土壤耕层交换的影响,结果表明整机作业平均秸秆埋覆率为94.69%,且整机作业后土壤耕层混合均匀。在秸秆留茬量不同的两种工况下进行田间性能试验,田间性能试验表明,驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机作业后平均秸秆埋覆率为96.45%,平均碎土率为95.30%,犁组不堵塞,刀辊不易缠草,机组通过性好;田间播种试验表明,整机播种后油菜出苗均匀,整机作业各项指标均满足稻茬地油菜直播种床整备要求。