秸秆移位防堵式玉米免耕直播机设计与试验

发布时间：2020-04-29 04:14

【摘要】：玉米免耕免耕直播技术已成为淮北平原重要的种植方式。针对秸秆全量还田下免耕直播玉米存在功耗高、土壤扰动量大以及被动式开沟装置易壅堵导致玉米出苗效果不佳的问题,本文在比较分析国内外免耕播种机具的基础上,基于“秸秆移位防堵”思路,提出了一种主动式秸秆对行清理免耕直播技术,设计了一件立式环绕主动驱动装置,试制了一款秸秆移位防堵式玉米免耕直播机,进行了连续两年的田间性能试验。主要完成的工作及结论如下:(1)通过调研及查阅相关国内外文献的基础上,总结分析出秸秆堵塞的主要存在形式,结合对淮北平原区小麦秸秆全量还田的现状,研究了秸秆与开沟部件作用关系,设计了一种立式环绕主动驱动装置。(2)基于EDEM离散元仿真确定了立式环绕主动驱动装置在拖拉机作业速度为6km/h、立式拨刀旋转速度为250r/min、旋转半径为120mm时秸秆移位效果满足设计要求。(3)利用Solidworks软件对播种机零部件进行三维造型,完成了整机的虚拟装配,并运用ABAQUS有限元分析软件对机架受力情况进行分析及模态仿真分析并与机架试验模态进行对比验证,确定了机架结构和管材为80×80×4mm的截面基于该装置设计出一种新型玉米免耕直播机。并在试验田进行田间试验表明,该机具在秸秆覆盖为1.5—2kg/m2的条件下播种顺利,对行秸秆移除率达到87.91%,并未出现影响播种进行的堵塞情况;
【图文】：

开沟铲,免耕播种,直播机,作物

算仿真以及田间试验设计出一款简洁高效的玉米免耕直播机。1.2 国内外研究现状上茬作物留在田间，地表覆盖物增加，此时进行播种作业最大的问题是开沟铲极易被覆盖物缠绕,导致堵塞,影响播种的顺利进行。在免耕覆盖播种机的设计中,如何解决堵塞,是在设计免耕播种机时要考虑的主要问题。针对免耕播种的核心防堵装置主要有两种方式:破(切)茬式和分草式，如图 1-1 所示。

皱褶,秸秆,国家

图 1- 2 皱褶式圆盘播种机图 1- 3 缺口式圆盘播种机Fig.1-2 Fold type disk seeder Fig.1-3 Gap type disk seeder1.2.1 国外研究现状美国、澳大利亚、阿根廷等国在免耕播种方面开展较早技术相对比较成熟。一方面这些国家实行保护性耕作模式较早；一方面这些国家本身的工业比较发达；另一方面由于这些国家土地面积较大而人员较少，所以适合开展大面积种植以规模化来取得较高的效益。因此在设计免耕播种机时主要通过秸秆切断和秸秆疏通两种思路来实现。播种机具大型化，一般采用多个横梁使开沟腿空间上错位布置加大两两之间的空隙，，或者增加配重采用大马力拖拉机牵引，或者采用主动式动力拨草机构，[19]被较多的使用避免了秸秆的拥堵已解决拥堵的问题[4]。如图 1-4 所示。
【学位授予单位】：安徽农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S223.2

【参考文献】