锤片式棉秸秆粉碎还田与膜秆分离机理的研究

发布时间：2021-01-30 22:09

　　作物收获后当年使用的地膜的强度相对较高，且在地表连成一片，是机械化回收残膜的理想时期，但作物收获后残留的秸秆对残膜回收有较大影响，需作秸秆粉碎或秸秆与待收残膜分离。针对上述问题，设计了锤片式棉秸秆粉碎与膜秆分离装置，制作出样机。采用理论分析、虚拟仿真、模态分析和实验等方法对秸秆粉碎还田与膜秆分离装置分析和研究，通过田间试验检验了机具的整机工作性能，工作参数确定的合理性，找出样机在膜秆分离过程中存在的问题，并对样机进行优化改进。首先，通过田间实地调研，得到秋后棉秆的田间分布状况，测得棉秆高度、直径及空间体征；通过对棉秆剪切试验，得出了不同含水率、不同木质化程度和不同剪切模量对棉秆剪切性能的影响；棉秆含水率在17.69%-28.14%范围内，剪切强度相对较低，最低为6.1MPa,但当含水率超过30.16%或低于12.8%时，剪切强度随之变大，最大为35.1MPa；木质化程度、剪切模量与剪切强度呈正相关，含水率和切割位置对剪切功的影响较大。其次，对秸秆粉碎还田与膜秆分离装置进行了结构设计及参数确定：1)刀轴的直径为152mm，刀轴转速n1=1800-2000r/min；2)在θ=45°和90... 

【文章来源】：石河子大学新疆维吾尔自治区 211工程院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究状况
        1.2.3 存在的问题
    1.3 本课题的研究内容及研究方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 本章小结
第二章 棉秸秆物理特性及力学特性分析
    2.1 新疆地区棉秸秆田间分布状况
        2.1.1 棉花铺膜种植模式
        2.1.2 棉秆组织结构
        2.1.3 棉秆的高度及空间特征
        2.1.4 棉秆含水率的测定
    2.2 棉秆力学特性研究
        2.2.1 试验材料、试验设备及方法
        2.2.2 结果与分析
    2.3 本章小结
第三章 秸秆粉碎还田装置结构设计及参数确定
    3.1 秸秆粉碎还田装置
        3.1.1 粉碎甩刀的选择
        3.1.2 秸秆粉碎装置结构参数确定
    3.2 秸秆粉碎装置工作过程分析
    3.3 秸秆抛送过程
    3.4 秸秆粉碎还田工作效率
    3.5 本章小结
第四章 膜秆分离机理分析
    4.1 膜秆分离装置
        4.1.1 刮板设计
        4.1.2 秸秆输送装置参数确定
    4.2 刮板卸料开口长度确定
    4.3 传动系统设计
    4.4 本章小结
第五章 秸秆粉碎还田与膜秆分离装置的建模与仿真
    5.1 主要零部件三维建模及整机装配
        5.1.1 秸秆粉碎装置
        5.1.2 秸秆输送装置
        5.1.3 整机模型构建
    5.2 秸秆粉碎装置动力学仿真分析
        5.2.1 甩刀轨迹模拟仿真
        5.2.2 刀辊的运动仿真
        5.2.3 刀片的强度分析
        5.2.4 刀辊的模态分析
    5.3 本章小结
第六章 田间性能试验
    6.1 样机主要指标
    6.2 田间试验
        6.2.1 试验条件
        6.2.2 试验方法
    6.3 试验结果及分析
        6.3.1 试验因素确定
        6.3.2 试验指标选择
        6.3.3 正交试验
        6.3.4 整机田间试验结果
        6.3.5 田间验证结果分析
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]棉秆粉碎还田与残膜回收联合作业机研制与试验[J]. 胡凯,王吉奎,李斌,蒋蓓,丁双双,李天文.  农业工程学报. 2013(19)
[2]残膜回收机顺向脱膜机理分析与试验[J]. 李斌,王吉奎,胡凯,蒋蓓.  农业工程学报. 2012(21)
[3]新疆棉区残膜污染及其治理技术[J]. 李斌,王吉奎,蒋蓓.  农机化研究. 2012(05)
[4]适用于全喂入联合收割机的1JHSX-34型秸秆粉碎机设计[J]. 陈黎卿,王莉,张家启,张健美,何超波.  农业工程学报. 2011(09)
[5]SMS-1500型秸秆粉碎与残膜回收机的设计[J]. 王吉奎,付威,王卫兵,李斌.  农业工程学报. 2011(07)
[6]棉秆力学性能试验[J]. 杜现军,李玉道,颜世涛,李秀芝,宋占华,李法德.  农业机械学报. 2011(04)
[7]棉花秸秆剪切力学性能试验[J]. 李玉道,杜现军,宋占华,李法德.  农业工程学报. 2011(02)
[8]棉秆切割性能的试验研究[J]. 李景彬,葛云,朱江丽,黄勇,温宝琴,坎杂.  甘肃农业大学学报. 2011(01)
[9]棉秸秆还田及残膜回收联合作业机改进设计[J]. 蒋永新,陈发,王学农,牛长河,张佳喜.  新疆农机化. 2009(03)
[10]我国棉柴机械收获技术现状综述[J]. 沈茂,张国忠,周勇,周明.  农机化研究. 2009(05)

博士论文
[1]残膜分离与输送装置的研究[D]. 张学军.吉林大学 2007
[2]苎麻茎秆力学建模及有限元模拟分析研究[D]. 苏工兵.华中农业大学 2007

硕士论文
[1]后置链齿耙式残膜回收机工作机理研究[D]. 李斌.石河子大学 2013
[2]回转式棉花秸秆切割试验台的研制与试验研究[D]. 李玉道.山东农业大学 2012
[3]棉田残膜回收机械化工程综合效益分析与评价研究[D]. 闫海涛.新疆农业大学 2009
[4]秸秆粉碎还田及残膜回收联合作业机的关键零部件研究[D]. 李从权.新疆农业大学 2007
[5]新型棉秆粉碎还田机的研究[D]. 吕小莲.新疆农业大学 2005
[6]抖动链式残膜回收机传动系统与膜土分离机构的研究[D]. 王晓明.中国农业大学 2005
[7]秸秆切碎及压缩成型特性与设备研究[D]. 钱湘群.浙江大学 2003



本文编号：3009672