灌水开沟器的设计研究与有限元分析

灌水开沟器是节水条灌机作业质量的关键部件。根据灌水要求,提出了箭铲式灌水开沟器的设计方案,分析研究了工作原理。在保证较小牵引阻力和良好灌水性能的前提下,确定了结构参数。运用有限元分析ANSYS软件对其进行静强度分析,分析结果表明,开沟器的结构设计合理,满足灌水开沟要求。     

滑刀式开沟器设计与试验

针对滑刀式开沟器设计及制造随意性强、应用范围不够广泛的问题,设计了12种具有不同厚度和滑切角的滑刀式开沟器,并在实验室内通过土槽和压力机进行混合型正交试验,试验指标为牵引阻力和正压力.试验结果表明,滑切角是影响滑刀式开沟器作业性能的主要因素,刃口曲线终点的滑切角θA在35°～ 55°范围内时开沟器具有较好的综合性能.     

马铃薯种植机分层施肥开沟器设计与静力学仿真

为解决马铃薯种植机传统施肥时肥料定位不精确和利用率低的问题,设计了一种可以在播种的同时进行深、浅层分层施肥的施肥装置组合式分层施肥开沟器。通过验证设计的分层施肥开沟器的强度和刚度要求,使用SolidWorks软件对分层施肥开沟器进行了三维建模,然后使用Hypermesh软件进行静载荷分析,得到分层施肥开沟器的应力应变云图。结果表明,设计的分层施肥开沟器符合工作强度和刚度要求。      

开沟器工作阻力的离散元法仿真分析

建立了芯铧式开沟器和播种施肥开沟器与土壤颗粒的二维离散元法分析模型,采用离散元法研究开沟器的工作过程及工作阻力,通过改变开沟器的CAD模型和土壤颗粒参数,分析不同条件下开沟器的工作阻力.在室内土槽进行了2种开沟器的工作阻力测试,并将测试结果与开沟器工作阻力的离散元法计算结果进行了比较,两者的变化趋势基本一致,相对误差在10%～20%之间,由此初步证明了采用离散元法分析开沟器工作过程和工作阻力的可行性,为开沟器的研究和优化设计提供了一种新方法.     

浅析免耕开沟器

本文主要分析了免耕技术对开沟器的要求，近年开沟器的发展情况及各类免耕开沟器的特点。     

小麦小区株行播种机犁铧式开沟器设计与试验

通过研究国内外小麦小区育种开沟器现状,结合小麦株行育种农艺需求和小麦株行播种机的特点,针对小麦小区株行育种播种机开沟器开沟深浅不一致、落种不均匀的问题,利用仿生学原理及逆向工程技术对开沟铲尖进行了设计,并参照犁体曲面设计方法对开沟器分土曲板进行设计。为检验株行播种机犁铧式开沟器设计结构的合理性,对小麦株行播种机进行了田间试验,结果表明四行间播深总体合格率为95%,且落种均匀性变异系数无明显差异,验证了株行播种机的实际作业性能,确定了株行播种机整体结构的可靠性。     

浅析免耕开沟器

本文主要分析了免耕技术对开沟器的要求,近年开沟器的发展情况及各类免耕开沟器的特点。     

免耕播种机条旋式开沟器的设计

针对目前一些免耕播种机开沟器不能完全满足和适应北方干旱地区的土壤条件的问题,重点对免耕播种机开沟器进行了研究、分析,从动力条旋式开沟器的结构入手,通过对开沟器运动方程的分析,确定了动力条旋式开沟器实施免耕播种的可行性。     

大型免耕播种机开沟器结构研究

介绍了免耕播种机的关键部件开沟器的作用,单元盘、双圆盘开沟器的类型,对国际上应用比较广的单元盘开沟器和双圆盘开沟器的结构参数进行了研究、总结,对其他形式的开沟器的结构类型也进行了简单的分析研究,对免耕播种圆盘开沟器的研制有指导意义。     

施肥开沟器的设计与作业过程离散元仿真

针对水稻田插秧同步施肥过程中,侧深施肥机上的施肥开沟器作业后肥沟中固态颗粒肥料覆盖率低、裸露在外诱发水绵发生、溶解后污染周围水系环境等问题,设计了一种能够提高回泥效果的施肥开沟器,并利用UG软件建立三维模型,为探究开沟器作业效果,进行了离散元（EDEM）开沟仿真和田间试验。在开沟器运动速度1 m/s、颗粒工厂生成肥料速率1 600粒/m、测试段长0.5 m的条件下,仿真中肥料覆盖率为91.5%。     

枣园施肥机开沟器的设计与有限元分析

枣园开沟施肥是一项繁重的体力劳动,为了把果农从繁重的体力劳动中解放出来,设计了一种微型枣园施肥机的开沟器。开沟器采用双圆盘式,设计开沟深度为300mm,宽度为240mm。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对旋耕弯刀切削土壤的过程进行有限元分析,结果表明:在弯刀切削土壤的过程中,随着弯刀与土壤接触面积的不断增大,土壤逐渐被完全破坏并有跟随弯刀运动的趋势;弯刀切削土壤的最大等效应力主要集中在土壤与弯刀内侧的接触处,整个切削过程土壤最大等效应力的波动幅度不大,切削较为平稳。     

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。     

宽幅密植开沟器的设计介绍

赤峰市红山区小麦播种面积不断增加，但地块比较小，垄长300m左右，且水浇地多，有畦埂。根据多年种植经验，在水肥保证的前提下，宽密植是增产的有效措施，因而急需生产适应小地块的，不受畦埂影响的，宽密植的播种机具。     

基于Inventor的免耕播种机组合式开沟器设计

开沟器是免耕播种机影响播种质量的关键部件之一,在满足农艺条件的基础上应尽量减小开沟器的动土量。本组合式开沟器实施种肥同沟垂直分层分施,种子播在肥料的正上方。利用Inventor软件建立了铲柄、固接部件等零件模型,并创建了系列零件,实现了自行设计标准件。同时,建立了组合式开沟器三维虚拟装配模型,为动力学分析软件建立仿真模型提供基础。     

免耕播种机开沟器防堵结构的改进

分析了免耕播种机开沟器几种防堵装置的使用情况,介绍了免耕播种机开沟器滑动压杆防堵装置的设计。     

小型山地苜蓿播种机开沟器的设计与试验

针对黄土高原山区坡地苜蓿机械化播种存在着开沟阻力大、入土性能不佳等问题,设计了一种曲面刃口型种肥正位分施开沟器。采用中心组合试验设计方法进行开沟器的机播试验,建立了开沟性能与行走速度、入土隙角、铲面张角的数学模型,并采用响应面优化分析,得到了开沟器的最佳结构参数。田间试验表明,播种机以0.8m/s的速度行驶、入土隙角为8°、铲面张角为32°时,开沟效果最佳,开沟器入土性能较好、开沟阻力小。     

播种机开沟器及其性能测试装置的现状分析

开沟器的种类较多、适应性差异较大,其性能测试装置尤为重要。为此,分析了几种常见开沟器的研究现状,总结了开沟器的测试参数。同时,介绍了目前的几种开沟器性能测试装置,分析了其测试参数和工作原理,并根据存在的问题提出建议。     

农作物小区试验开沟器的研制与应用

针对目前农作物小区试验开沟播种存在的诸多问题,提出了农作物小区试验开沟器研制的指导思想,研制出的农作物小区试验开沟器主要包括开沟和划行装置,并对其提出了合理的工作参数.该机具可较传统人工开沟提高功效4～6倍,并克服了已有进口机具试验开沟播种中存在的各种问题.经3年10余种作物应用效果良好,生产成本和作业成本低,且灵活轻便.     

马铃薯种植机分层施肥开沟器设计与试验

针对目前我国马铃薯种植机普遍存在的肥料定位不精确问题,结合马铃薯根系分布规律和一垄二行种植模式特点,提出了一种基于曲面排肥与V型防堵结构的分层施肥技术,设计了深度可调式分层施肥开沟器,研究了土壤与开沟部件之间运动关系,并对肥料在曲面分肥板上的运动规律进行了理论分析;以下层排肥量稳定性变异系数为试验指标进行了单因素试验,确定了排肥器最佳槽轮工作长度;在此条件下,以排肥轴转速和曲面分肥板斜面倾角为试验因素,上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为试验指标进行了通用旋转组合试验,运用DPS和Matlab软件进行回归方程显著性分析和参数优化,得出最佳因素组合为排肥轴转速20.5r/min,曲面分肥板斜面倾角15o,此时上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为3.30%。最优参数下的重复试验结果表明,平均上层排肥盒左右侧排肥一致性变异系数为3.71%,试验值与理论值相近;同时田间排肥性能试验结果表明,该开沟器作业流畅,排肥性能满足马铃薯施肥要求。     

新型锐角开沟器的设计及数值模拟

针对锐角开沟器土壤扰动大的问题,根据旗鱼头部轮廓曲线设计了3种新型锐角开沟器(仿生旗鱼型、圆弧型和斜线型开沟器)。选择土壤含水率(12±1)%、2种开沟深度(30、90 mm),利用离散元法(DEM)对3种开沟器的工作阻力和土壤扰动进行仿真分析,并进行土槽试验。试验与仿真结果对比表明:各项误差值均在合理范围内,验证了EDEM软件模拟开沟器作业的可行性和准确性。最后选定在开沟深度60mm时,3种类型开沟器、3种土壤含水率为因素进行9种工况下的仿真分析。结果表明:在一定深度情况下,3种开沟器的工作阻力均随含水率的增加而增大;而在含水率变化的情况下,开沟器对土壤扰动(扰动宽度、回土深度)变化不明显。仿生旗鱼型开沟器所受工作阻力和对土壤扰动最小。通过离散元仿真和试验分析,为开沟器的设计提供一种可行的方法,并可为开沟器的设计与优化提供理论依据。