一种新型玉米秸秆粉碎还田机的研制与试验

发布时间：2017-04-13 12:18

  本文关键词：一种新型玉米秸秆粉碎还田机的研制与试验，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：秸秆还田是当今世界上普遍重视的一项培肥地力的增产措施,在杜绝了秸秆焚烧所造成的大气污染的同时还有增肥增产作用。秸秆还田能增加土壤有机质,改良土壤结构,使土壤疏松,孔隙度增加,容量减轻,促进微生物活力和作物根系的发育。现有的秸秆还田机械在工作中经常带土粉碎,锤爪、刀片磨损严重,导致功耗增大,粉碎质量下降。因此,淮北学田农机厂充分利用已有的技术和人力,对目前市场上已有的大量秸秆还田机的切碎装置的工作原理进行分析,研制出一种更加优质高效和满足市场需要的新型的玉米秸秆粉碎还田机。对现有的玉米秸秆还田机的工作方式进行分析,对锤爪式、Y型甩刀式和直刀式几种类型的还田机的优缺点进行分析对比,确定新型秸秆粉碎还田机的设计方案。盘式玉米秸秆粉碎还田机整机包括切碎装置、喂料装置、输送装置、传动装置和机架等。工作时,先由滚刀将玉米茎秆从根部割断,玉米茎秆经捡拾器喂入圆盘刀。主、从圆周盘刀反向旋转,将喂入的秸秆剪切、粉碎后均匀抛撒到地表,一次可粉碎3行玉米。由于秸秆离地切碎,圆盘起到了支撑作用,所以圆盘磨损较轻,机器功耗也有所降低。对喂入装置的结构进行改进,改进后的喂入装置有上、下两个喂入辊,每个喂入辊上共有64全齿爪,两个喂入辊同时相对运动,将秸秆向后输送,还要保证秸秆无滑动和被压紧,此外,还要使刀片保持光滑和去除毛刺,其目的是防止在喂入过程中秸秆缠绕刀辊。对还田机的几大关键重要零部件如飞刀、捡拾器、圆盘刀等进行设计、计算和仿真。在淮北学田农机厂进行样机图样的绘制和样机的试制,并在试验场地进行样机的田间试验,作业质量和效果良好。改进后的整机外形尺寸(长×宽×高)1650mm×2513mm×1080mm;作业幅宽：220cm；作业速度为3～5 km/h,生产率为0.4～1 hm2/h,作业垄数：3。田间试验结果表明：新型的玉米秸秆还田机对玉米秸秆具有很好的切碎效果,剪切长度合格率90%,秸秆平均切碎长度为5.2 cm,玉米留茬高度≤80 mm,秸秆粉碎还田机的剪切长度的均匀系数为80.72%,作业性能稳定,碎茬抛撒均匀且覆盖率高。作业后土碎地平,满足农艺要求,可直接进行后续播种作业。
【关键词】：玉米秸秆 还田机 盘刀 样机试制
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S224.29
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 研究的背景和意义12-15
• 1.1.1 农作物秸秆的用途12-14
• 1.1.2 玉米秸秆类(含根茬)秸杆还田机14
• 1.1.3 玉米秸秆机械化还田的意义14-15
• 1.2 国内外技术现状15-19
• 1.2.1 国内秸秆还田机现状15
• 1.2.2 秸秆还田机甩刀的型式及其特点15-17
• 1.2.3 秸秆还田机的两类划分17-18
• 1.2.4 国外秸秆还田机现状18
• 1.2.5 我国秸秆还田机发展情况18-19
• 1.3 课题的主要研究内容19-20
• 1.4 研究方法与技术路线20-22
• 1.4.1 研究方法20
• 1.4.2 技术路线20-22
• 第二章 玉米秸秆粉碎还田机的设计22-44
• 2.1 总体方案22-23
• 2.1.1 整机结构与工作原理22-23
• 2.1.2 主要工作参数23
• 2.2 滚刀的设计23-26
• 2.2.1 滚刀的结构23
• 2.2.2 滚刀的目的及作用23-26
• 2.3 捡拾器设计26-28
• 2.3.1 捡拾器概述26
• 2.3.2 捡拾器的发展状况26-27
• 2.3.3 捡拾器的结构与工作原理27-28
• 2.4 捡拾器的参数研究28-34
• 2.4.1 捡拾器主轴的设计与校核28-30
• 2.4.2 捡拾器曲线轨道的研究30
• 2.4.3 工作过程各阶段弹齿受力情况30-31
• 2.4.4 捡拾器动力学仿真分析31-34
• 2.5 切碎装置的设计34-40
• 2.5.1 切碎装置相关参数35
• 2.5.2 切割原理的分析35-36
• 2.5.3 圆盘刀的参数分析36-37
• 2.5.4 圆盘刀茎秆切割过程仿真试验37
• 2.5.5 试验结果与分析37-38
• 2.5.6 圆盘刀轴的设计与分析38-40
• 2.6 动力传动系统的设计40-42
• 2.6.1 传动方案的确定40-41
• 2.6.2 皮带轮的选择及传动比计算41-42
• 2.7 机架的设计42-44
• 第三章 样机的试制与试验44-54
• 3.1 样机的试制44-45
• 3.2 还田机的田间实地试验45-52
• 3.2.1 田间试验的目的45-46
• 3.2.2 剪切长度合格率试验46-48
• 3.2.3 留茬高度试验48-49
• 3.2.4 剪切长度均匀性试验49-52
• 3.3 样机的再次调整52-54
• 第四章 样机的改进设计方案54-66
• 4.1 样机的局部改进设计54-60
• 4.1.1 V带传动设计54-56
• 4.1.2 主轴轴承的选择与校核56-57
• 4.1.2.1 主轴轴承的选择56
• 4.1.2.2 轴承的选择56-57
• 4.1.3 切碎装置的设计57-60
• 4.1.3.1 切割原理57-58
• 4.1.3.2 圆盘刀58-60
• 4.2 样机的总体改进设计60-66
• 4.2.1 喂入装置的设计60-62
• 4.2.1.1 喂入装置结构与工作原理60-61
• 4.2.1.2 喂入装置计算61-62
• 4.2.2 粉碎装置的设计62-66
• 4.2.2.1 Y-直型锯齿型秸秆粉碎装置结构及工作原理62-63
• 4.2.2.2 Y-直型锯齿型粉碎刀材料的选择63
• 4.2.2.3 直型锯齿型粉碎刀的设计63-64
• 4.2.2.4 Y型粉碎刀的设计64
• 4.2.2.5 粉碎刀的排列方式64-66
• 第五章 结论与展望66-69
• 5.1 结论66-67
• 5.2 创新点67-68
• 5.3 展望68-69
• 致谢69-72
• 参考文献72-78
• 附录 攻读学位期间发表的学术论文及研究成果78

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