垂直螺旋式水稻侧深施肥机理与装置参数研究

发布时间：2022-02-24 00:56

　　根据水稻侧深施肥的农艺要求,在自行研制的垂直螺旋式水稻侧深施肥装置的基础上,以提高水稻侧深施肥装置工作可靠性和排肥部件的排肥量稳定性和排肥均匀性为目标,利用理论分析、数值仿真和试验研究等方法,对排肥部件的螺旋排肥机理及侧深施肥装置驱动结构关键部件的可靠性分析和试验研究,进行了较为深入的理论研究和探索,对促进水稻种植“减施、提效、增产”技术措施及水稻全程机械化的发展具有一定意义。1.选取具有一定代表性的水稻侧深专用肥颗粒作为研究对象,对其物理力学特性参数进行了试验测定与分析,为垂直螺旋排肥部件的排肥机理分析与数值模拟参数的确定提供了参考依据。2.对垂直螺旋式水稻侧深施肥机进行了总体设计。对垂直螺旋式水稻侧深施肥装置的排肥部件进行设计与分析,确定了其相关参数螺旋轴直径、转速等及其取值范围;结合匹配插秧机的结构特点,对侧深施肥装置的传动系统和驱动机构进行分析与设计,确定了装置的动力传动方案及排肥螺旋的驱动结构。为确保侧深施肥装置的驱动结构设计的可靠性,对排肥螺旋的驱动结构关键部件进行了可靠性分析;通过集成极值响应面法、“分解—协调”思想和提高改进加权回归方法,面向多组分结构的动态可靠性分析,... 

【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省

【文章页数】：144 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究目的与意义
    1.2 水稻侧深施肥机械研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 农业机械可靠性分析现状
        1.3.1 国内外研究现状
        1.3.2 可靠性分析方法研究现状
    1.4 主要研究内容
2 肥料颗粒物理力学特性测试分析
    2.1 肥料颗粒物理特性测定
        2.1.1 肥料颗粒的外形尺寸
        2.1.2 肥料颗粒的密度
        2.1.3 肥料颗粒的含水率
    2.2 肥料颗粒力学特性测定
        2.2.1 肥料颗粒的休止角
        2.2.2 肥料颗粒的滑动摩擦系数
        2.2.3 肥料颗粒的滚动稳定角
        2.2.4 肥料颗粒的弹性模量
        2.2.5 肥料颗粒的刚度
    2.3 本章小结
3 垂直螺旋式水稻侧深施肥装置设计
    3.1 垂直螺旋式水稻侧深施肥机设计
        3.1.1 侧深施肥农艺要求
        3.1.2 整机总体结构与工作原理
        3.1.3 侧深施肥装置总体结构
    3.2 螺旋排肥部件的设计与分析
        3.2.1 排肥部件工作过程分析
        3.2.2 排肥部件结构参数确定
        3.2.3 排肥部件结构参数取值范围确定
    3.3 施肥装置的传动系统设计
        3.3.1 传动系统方案确定
        3.3.2 传动系统换向变速机构
        3.3.3 排肥螺旋的驱动结构
    3.4 施肥装置驱动轮系设计可靠性分析
        3.4.1 驱动轮系结构可靠性分析方法
        3.4.2 驱动关键部件确定性分析
        3.4.3 驱动关键部件仿真分析
    3.5 本章小结
4 垂直螺旋式排肥部件的排肥机理分析与数值模拟
    4.1 颗粒流拟流体研究方法
    4.2 肥料颗粒流的螺旋排肥机理分析
        4.2.1 基于塑性流动理论的螺旋排肥运动机理
        4.2.2 肥料颗粒充肥阶段的建模分析
        4.2.3 肥料颗粒护排肥阶段的建模分析
    4.3 肥料颗粒流拟流体运动的数值模拟分析
        4.3.1 仿真模型建立
        4.3.2 滑移网格的划分
        4.3.3 边界条件
        4.3.4 数值模拟结果与分析
    4.4 本章小结
5 垂直螺旋式排肥装置的排肥性能试验研究
    5.1 试验设备及材料
    5.2 试验方法
        5.2.1 单因素试验
        5.2.2 响应面试验设计
    5.3 试验结果与分析
        5.3.1 单因素试验结果与分析
        5.3.2 响应面优化试验结果与分析
        5.3.3 参数优化
    5.4 整机性能试验
        5.4.1 室内试验
        5.4.2 田间试验
    5.5 本章小结
6 结论与创新
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
附录
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]机械侧深施肥对机插早稻产量及氮肥利用率的影响[J]. 朱从桦,陈惠哲,张玉屏,向镜,张义凯,易子豪,朱德峰.  中国稻米. 2019(01)
[2]颗粒化肥水平气送式螺旋组合可调定量供肥装置设计与试验[J]. 雷小龙,李蒙良,张黎骅,任万军.  农业工程学报. 2018(19)
[3]颗粒肥料离散元仿真边界参数系统化研究[J]. 刘彩玲,魏丹,宋建农,黎艳妮,都鑫,张福印.  农业机械学报. 2018(09)
[4]机械式强制排肥水稻侧深施肥机设计[J]. 马增奇,周成,房欣,杨桂荣.  现代化农业. 2018(06)
[5]水田侧深施肥装置关键部件设计与试验[J]. 王金峰,高观保,翁武雄,王金武,闫东伟,陈博闻.  农业机械学报. 2018(06)
[6]小型竖直螺旋式精量条施机的设计[J]. 李晓贤,赵进,任震宇,陈昶,汪洋,何培祥.  农机化研究. 2018(12)
[7]水稻机插秧同步侧深施肥技术分析及试验[J]. 位国建,荐世春,崔荣江,李娜.  农机化研究. 2017(09)
[8]垂直螺旋式定量施肥机的设计与试验[J]. 汪洋,夏志林,何家成,赵进,刘宏博,何培祥.  农机化研究. 2018(05)
[9]基于EDEM和3D打印成型的外槽轮排肥器排肥性能研究[J]. 杨洲,朱卿创,孙健峰,陈兆春,张卓伟.  农机化研究. 2018(05)
[10]水稻机插侧深施肥技术试验分析[J]. 张璐,景闻,沈有柏,卢青,陈雷.  江苏农机化. 2017(04)

博士论文
[1]外槽轮排肥器优化设计新方法研究[D]. 吕昊.吉林大学 2014

硕士论文
[1]机插侧深施肥对寒地水稻产量的影响[D]. 杨艳明.东北农业大学 2017
[2]水稻插秧机螺旋搅龙式侧深施肥装置的设计与试验研究[D]. 陈长海.黑龙江八一农垦大学 2016
[3]风送式水稻侧深精准施肥装置设计与试验研究[D]. 左兴健.西北农林科技大学 2016
[4]水田侧深施肥装置的优化设计与试验[D]. 杨欣伦.东北农业大学 2015



本文编号：3641641