秸秆深施机单体设计及深施装置的试验研究

为实施与推广秸秆深施还田技术,结合中耕机和螺旋输送器原理与结构设计螺旋输送式秸秆深施机,单机设计深施量为0.19~0.32 kg.min-1,秸秆深施深度15~25 cm。对深施装置和输送螺旋进行受力分析与有限元分析,明确其最大应力和最大变形产生的部位。正交试验结果表明,土壤密度对深施装置行进阻力的影响较大,深施深度影响次之,行进速度影响较小;行进阻力随深施深度、土壤密度和机具行进速度的增大而增大。     

秸秆粉碎灭茬还田机的试验研究

采用优化设计与试验确定相结合的方法，将秸秆粉碎与灭茬2种单一功能作业机械集为一体，研制出了4FX－1．2型秸秆粉碎灭复式作业机。通过田间性能试验，秸秆粉碎合格率达95％，灭茬率达90％,掩埋合格率92％，使用可靠性达96％。     

直铲式树木移植机下铲阻力的探讨

铲刀是树木移植机的关键作业部件,目前由于缺乏铲刀下铲过程中下铲阻力的定量描述,使铲刀乃至整机的设计水平受到一定限制。本文通过对直铲或树木移植机铲刀下铲过程及受力状况的分析,应用土壤—机器系统力学的基本理论和基本研究方法,建立了该铲下铲阻力的数学模型,并由此提出了减小其下铲阻力的方法和措施。     

Y型甩刀式秸秆粉碎还田机关键部件的设计与性能试验

新疆是我国的棉花主产区,棉花秸秆是棉花收获后的作物残体。为避免秸秆焚烧造成环境污染,棉花收获后必须把秸秆及时粉碎还田,否则直接影响来年复耕播种。本文针对目前水平旋转式秸秆还田机秸秆粉碎长度不均匀、留茬高度过高的问题,研制了一种Y型甩刀式秸秆粉碎还田机。通过对整机的结构配置、Y型甩刀的加工工艺、排列形式、刀轴转速及动平衡校核等关键技术进行理论分析,确定了其最佳结构及排列形式。通过对影响机具作业性能的主要因素进行正交试验,得出了工作参数的较优组合。经田间测试,当机具前进速度为9 km/h,滚刀转速为2 400 r/min,刀片离地间隙为10 cm时,秸秆粉碎长度合格率为87.5%,留茬平均高度为9.5 cm,完全满足设计需求。该机型对促进棉花秸秆合理有效利用,以及我国可再生能源产业发展起到一定的作用。     

坡耕地中秸秆深施蓄水效果的试验研究

模拟东北寒地旱作地域的气候、降水、土壤等条件,对坡度为0°、4°、8°、12°的耕地进行秸秆深施,研究其蓄水效果及其土壤水分变化规律.结果表明,秸秆深施后在垂直方向上,深度越接近秸秆深施处土壤含水量越大;在水平方向上,距离秸秆深施处越近土壤含水量越大,反之越小;降水72 h后,在0～20 cm土层中的土壤含水量与对照地...     

4Q系列秸秆切碎还田机的一项改装

为解决玉米秸秆还田问题，宁安场引进了石家庄机械厂生产的4Q系列秸秆还田机。     

D200型秸秆纤维制取机结构优化试验研究

为进一步完善D200型秸秆纤维制取机,以水稻秸秆为试验材料,采用五因素两水平正交试验方法,选取制取机模头内径、挤压段长度、挤压段螺杆螺距、喂入段螺距型式、升压环外径为影响因子,以秸秆纤维制取机生产率、纤维得率、纤维长宽比、抗张指数为响应函数,对其进行较优结构参数组合试验研究,结果表明,当结构参数组合为模头内径164 mm、挤压段长度240 mm、挤压段螺杆螺距40 mm、喂入段螺杆采用变距螺旋型式、升压环外径195 mm时,各项指标分别达到:生产率762.9 kg·h-1、纤维得率82.5%、纤维长宽比41.3、抗张指数8 N·m·g-1,满足设计目标要求,验证试验结果进一步证明参数优化结果的合理性。可为该机定型设计提供参考依据。     

秸秆还田机振动特性分析与试验研究

针对秸秆还田机机壳与刀辊轴处受随机激振力产生振动问题,本研究以1JH-185秸秆还田机为研究对象,基于SolidWorks软件建立秸秆还田机的三维模型并进行优化设计与制造。应用ANSYS Workbench软件求解自由模态下机壳与刀辊轴前12阶的模态频率与振型。仿真结果表明：机壳模态频率范围处于42.68～205.97 Hz范围,刀辊轴模态频率处于356.39～1 524.80 Hz范围,机壳固有频率远小于刀辊轴的模态频率。选择机壳中心与刀辊轴处作为非田间试验振动监测拾振点,利用DH187E加速度传感器和DHDAS动态信号测试分析系统测得秸秆还田机在高速运转工况下机壳中心与刀辊轴处各自的时域信号,经过傅里叶变换分析获得各自的频域信号,进而获得频域信号中的10个峰值点。非田间振动试验结果表明：模态分析频率与非田间振动频率结果基本吻合。机壳中心振幅为301.80 m/s²,峰值点6处最大频率为150.39 Hz,刀辊轴处振幅均值为295.28 m/s²,峰值点4处最大频率为150.39 Hz。可知对秸秆还田机振动影响较大的激励几乎都出现在机壳附近...     

作物秸秆腐化还田机的改进设计研究

研究以秸秆腐化为基础,设计一种与已有谷物收割机配套的秸秆腐化还田机,其集作物收割、秸秆粉碎和秸秆腐化还田操作于一体,以加快秸秆还田后的腐化,在解决作物秸秆处理难这一问题的同时,也改善了土壤肥力和农业生态环境。实验表明,经改进的作物秸秆腐化还田机,能使秸秆腐化分解腐化时间缩短,产量比单一秸秆粉碎方式略高。     

切碎组合式香蕉秸秆还田机设计

针对我国热带农业区香蕉秸秆粗大、含水率高、机械化处理设备少等问题,研究设计了切碎组合式香蕉秸秆还田机,确定了切割装置、输送装置、粉碎装置等部件的主要结构参数.本机的成功研制,能够大大降低劳动强度、提高生产效率和香蕉秸秆机械化处理水平,能使热带农业区农民增加收益,同]时防止环境污染,保护生态环境.     

果园秸秆覆盖机抛土轮设计与试验

为实现果园秸秆覆盖机同步覆土功能,解决果园秸秆覆盖存在的火患隐患和秸秆因风雨集堆的问题,提出一种对抛式覆土方案,对对抛式覆土装置的核心部件抛土轮进行结构设计并确定抛土轮直径、叶片数、作业转速等关键参数,采用EDEM仿真软件,分析抛土轮入土深度、转速、抛土角对覆土效果的影响规律;在自行研制的试验台架上对单个抛土轮进行抛土覆土试验。试验结果表明:抛土轮覆土宽度为152.3～251.3cm,覆土厚度10.4～18.3mm,覆土厚度标准差1.4～4.1mm,漏盖率为0,符合果园秸秆层薄土盖压作业要求;分别建立了抛土角、入土深度、转速与覆土厚度和覆土宽度的模型,其决定系数分别为0.943 6和0.932 2,覆土厚度与覆土宽度模型拟合良好。     

栅条式马铃薯挖掘铲的设计与试验研究

针对现有马铃薯挖掘机作业阻力大、挖掘铲土薯分离能力差等问题,设计了栅条式马铃薯挖掘铲,通过三因素二次正交旋转回归试验,分析了铲面倾角、挖掘铲长度、栅条间距对挖掘阻力的影响,得出挖掘阻力与影响因素的回归模型.结果表明:挖掘阻力最小时的最佳参数是挖掘铲长度为48.13cm,栅条间距为5.37cm,铲面倾角为30.3°;影响挖掘阻力的因子由主到次为:铲面倾角、挖掘铲长度、栅条间距.     

基于南方红壤耕地气压深松铲的设计与深松仿真分析

针对现有深松机在红壤耕地犁底层土壤深松阻力大、幅宽小、效率低等问题,设计一种基于气压劈裂的气压深松铲。采用CFD软件建立南方耕地红壤犁底层土壤的模型进行深松气压范围标定,并针对相同气压2 MPa下不同容重犁底层土壤的扩散特性进行研究。结果表明:红壤犁底层容重1.8g/cm~3土壤的有效起劈气压范围为1.6～2.4MPa;容重1.6g/cm~3、1.8g/cm~3的犁底层土壤裂隙主要沿水平方向扩散,容重1.4g/cm~3的犁底层土壤裂隙则同时沿竖直方向与水平方向扩散;容重越大的犁底层土壤,深松效果越好。     

垄膜种植残膜回收机边膜铲的设计与试验

针对垄膜种植作物收获后的垄侧边膜回收时因其风化且与覆土粘连,捡拾难度大易遗漏,严重降低了残膜回收率的问题,设计了一种边膜铲。采用犁体曲面的水平元线设计法进行设计计算,建立三维结构模型并做仿真分析,加工边膜铲进行了田间试验。仿真结果表明边膜铲的结构设计及材料选型均满足要求,田间试验结果表明边膜铲可将覆盖在边膜上的土翻起,实现膜土分离。此边膜铲可有效协助捡拾机构完成边膜的捡拾,提高了整机残膜回收率。     

果园秸秆覆盖机设计与试验

为实现旱区果园秸秆覆盖机械化和农业废弃物资源的高效利用,研制一种将秸秆等农业废弃物均匀覆盖于矮砧苹果园行间的果园秸秆覆盖机。采用自走式履带底盘和车箱大容积设计,以提高果园环境的适应性和作业效率。由液压马达驱动的车箱链板拨料机构和下料辊相配合,实现连续定量铺料,厚度可调。试验结果表明:秸秆覆盖厚度均匀,菌渣覆盖厚度标准差≤1.37 mm,宽度满足要求;下料辊正转时,下料量大,可实现厚层覆盖,此时下料辊转速与覆盖厚度正相关;下料辊反转时,下料量小,可实现薄层覆盖,此时拨料机构转速与覆盖厚度正相关。建立了菌渣覆盖厚度与车速、下料辊(或拨料机构)转速的二元线性模型,R~2≥0.979,表明覆盖厚度在3.6～13.1 cm范围内可灵活调整。该机也可用于污染土壤修复,蚯蚓养殖床铺设等作业。     

犁旋式秸秆还田联合作业机设计与试验

【目的】针对长江中下游稻油轮作地区土壤黏重、秸秆量大,传统耕整机械作业后土壤环境不能完全满足种子着床扎根的问题,设计了一款集防缠草、破土犁耕、秸秆旋埋、碎土、平地等多项功能于一体的秸秆犁旋还田联合作业机.【方法】为了满足破土犁耕功能开展了犁体结构设计和参数优化,对犁体和旋耕刀辊进行了合理排布,重点探究了两种不同的犁体和旋埋的相互配合作用过程.【结果】田间试验表明:犁耕作业可有效增加耕深,降低功率消耗,单独旋埋深度仅能达到15.7 cm,但犁耕作业后旋埋,两种犁体旋埋深度分别增加到17.8、17.6 cm,旋埋功率反而减少了0.45 kW、0.5 kW;犁旋联合作业功率较先犁耕后旋埋的二次作业功率之和减少了23.3%、17.6%;秸秆埋覆率为90.5%和89.8%;【结论】该机可适应秸秆量大的田块耕整,犁耕深度、旋埋深度、耕深稳定性、平整度等各作业性能均满足耕整地的农艺要求.     

果园开沟施肥覆土机的设计与试验

【目的】针对我国林果施肥劳动强度大、施肥效率低的特点,设计一种果园开沟施肥覆土机,阐述了该设备的结构特点及工作原理.【方法】对影响施肥效果的各因素进行了正交试验.【结果】施肥量受开沟深度影响最大,受挤排肥铰龙转速影响次之,受机具前进速度影响最小;排肥均匀性变异系数受排肥铰龙转速影响最大,受开沟深度影响次之,受机具前进速度最小.【结论】当机具前进速度为1.5km/h,开沟深度为250mm,排肥铰龙转速为60r/min,施肥效果较好.     

双翼深松铲结构的有限元分析与改进设计

在对深松铲进行二维设计的基础上,应用Pro/E和ANSYS软件对经验设计的双翼深松铲结构进行了力学分析并在此基础上进行了改进.结果表明:采用打孔方式固定深松铲是造成铲柄应力集中的主要原因,改进固定方式是解决问题的有效方法;应用ANSYS软件进行有限元分析是重要的现代设计方法之一,但与经验设计有机融合是提高设计质量的重要途径.同时,经验设计也有一定的优点,不应该全部否定.本文还对深松铲过载保护的必要性和方法进行了论述,设计了过载保护装置,该保护装置可以有效的对深松铲进行保护,避免断裂等损坏的发生.