全秸硬茬地机播碎秸行间集覆去秸障技术试验研究
发布时间：2023-06-02 22:48
一年两熟稻麦轮作区水稻收获后田间秸秆含量大、稻秸韧性强,在全量秸秆还田播种作业时易造成架种晾种、机具入土部件挂秸雍堵等问题,影响下茬小麦生产。本文结合稻茬麦生产的洁区宽幅播种农艺要求,对碎秸行间集覆去秸障技术进行研究,对秸秆粉碎行间集覆关键装置进行设计并开展试验研究,以种带清秸率、种带宽度变异系数、碎秸合格率为评价指标,结合理论分析、离散元数值模拟,对秸秆粉碎、碎秸集覆过程中的碎秸群体运动轨迹、受力和速度变化规律进行研究,对各因素对装备清秸覆秸性能的影响规律开展试验研究,并通过田间试验验证该去秸障技术的可行性与装置结构的合理性。本课题主要研究工作及结论如下:(1)对全秸硬茬地的稻秸外形尺寸、密度、外摩擦特性、秸秆含水率和剪切力学特性进行了试验研究。得出稻秸相关物理特性与力学特性的取值范围,为后续离散元仿真试验提供理论依据,结合全秸硬茬地稻秸特性与常规秸秆还田播种工序,提出碎秸行间集覆去秸障技术方案。(2)对秸秆粉碎装置、碎秸导流装置进行结构和参数设计,确定甩刀结构为2把L型刀夹配1把直型刀,甩刀组数为36组,定刀滑切角为45°,刀轴转速为2000r/min;对碎秸导流装置与秸秆粉碎装置...
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源及背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 秸秆还田播种一体化装备研究
1.2.2 去秸障防堵技术研究
1.2.3 离散元数值模拟研究
1.3 本课题的主要研究内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 拟解决关键问题
1.4 研究方法与技术路线
1.5 本章小结
第二章 全量稻秸地秸秆特性研究与总体设计
2.1 全量稻秸地作业工况
2.2 材料和仪器
2.3 稻秸相关物理特性及力学特性测定研究
2.3.1 外形尺寸与密度
2.3.2 含水率测量
2.3.3 稻秸外摩擦特性
2.3.4 稻秸剪切力学特性
2.4 秸秆还田播种工序与总体方案设计
2.4.1 轮作区秸秆还田播种工序
2.4.2 碎秸行间集覆宽幅播种总体方案设计
2.5 本章小结
第三章 秸秆粉碎行间集覆关键装置设计
3.1 秸秆粉碎装置
3.1.1 结构与工作原理
3.1.2 甩刀设计
3.1.3 定刀滑切角设计
3.1.4 甩刀粉碎作业运动分析
3.1.5 刀轴转速设计
3.1.6 粉碎刀辊模态分析
3.2 碎秸导流装置
3.2.1 装置结构与工作原理
3.2.2 径向组配参数对碎秸抛射的影响分析
3.2.3 碎秸与导流装置滑切耦合运动分析
3.3 工作参数对作业性能影响试验分析
3.3.1 试验条件
3.3.2 评价指标
3.3.3 试验与结果分析
3.4 本章小结
第四章 碎秸行间集覆性能数值模拟研究
4.1 粉碎室内流场模拟分析
4.1.1 模型建立
4.1.2 流场模拟结果分析
4.2 离散元仿真平台搭建
4.2.1 工作模型建立
4.2.2 接触模型及材料参数设置
4.3 碎秸运动过程仿真
4.4 碎秸集覆过程仿真试验
4.4.1 评价指标
4.4.2 单因素仿真试验及结果分析
4.4.3 性能优化仿真试验
4.4.4 仿真结果
4.4.5 结果分析
4.5 参数优化
4.6 本章小结
第五章 整机结构与田间试验
5.1 总体设计
5.1.1 整机结构
5.1.2 种带旋耕装置
5.1.3 播种装置
5.1.4 整机作业原理
5.2 田间试验
5.2.1 试验条件
5.2.2 田间验证试验
5.2.3 试验结果及分析
5.2.4 田长势及产量对比
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：3828169
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
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摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 课题来源及背景
1.1.1 课题来源
1.1.2 课题背景
1.2 国内外研究现状
1.2.1 秸秆还田播种一体化装备研究
1.2.2 去秸障防堵技术研究
1.2.3 离散元数值模拟研究
1.3 本课题的主要研究内容
1.3.1 研究目标
1.3.2 研究内容
1.3.3 拟解决关键问题
1.4 研究方法与技术路线
1.5 本章小结
第二章 全量稻秸地秸秆特性研究与总体设计
2.1 全量稻秸地作业工况
2.2 材料和仪器
2.3 稻秸相关物理特性及力学特性测定研究
2.3.1 外形尺寸与密度
2.3.2 含水率测量
2.3.3 稻秸外摩擦特性
2.3.4 稻秸剪切力学特性
2.4 秸秆还田播种工序与总体方案设计
2.4.1 轮作区秸秆还田播种工序
2.4.2 碎秸行间集覆宽幅播种总体方案设计
2.5 本章小结
第三章 秸秆粉碎行间集覆关键装置设计
3.1 秸秆粉碎装置
3.1.1 结构与工作原理
3.1.2 甩刀设计
3.1.3 定刀滑切角设计
3.1.4 甩刀粉碎作业运动分析
3.1.5 刀轴转速设计
3.1.6 粉碎刀辊模态分析
3.2 碎秸导流装置
3.2.1 装置结构与工作原理
3.2.2 径向组配参数对碎秸抛射的影响分析
3.2.3 碎秸与导流装置滑切耦合运动分析
3.3 工作参数对作业性能影响试验分析
3.3.1 试验条件
3.3.2 评价指标
3.3.3 试验与结果分析
3.4 本章小结
第四章 碎秸行间集覆性能数值模拟研究
4.1 粉碎室内流场模拟分析
4.1.1 模型建立
4.1.2 流场模拟结果分析
4.2 离散元仿真平台搭建
4.2.1 工作模型建立
4.2.2 接触模型及材料参数设置
4.3 碎秸运动过程仿真
4.4 碎秸集覆过程仿真试验
4.4.1 评价指标
4.4.2 单因素仿真试验及结果分析
4.4.3 性能优化仿真试验
4.4.4 仿真结果
4.4.5 结果分析
4.5 参数优化
4.6 本章小结
第五章 整机结构与田间试验
5.1 总体设计
5.1.1 整机结构
5.1.2 种带旋耕装置
5.1.3 播种装置
5.1.4 整机作业原理
5.2 田间试验
5.2.1 试验条件
5.2.2 田间验证试验
5.2.3 试验结果及分析
5.2.4 田长势及产量对比
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 展望
参考文献
致谢
作者简历
本文编号：3828169
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