免耕播种机破茬防堵装置设计与试验研究

发布时间：2021-08-12 20:50

　　实施保护性耕作可以有效改良土壤结构、培肥地力、提高资源利用率、降低作业成本从而达到增产增收的效果。地表覆盖,留茬越冬,次年直接春季免耕播种是玉米保护性耕作的中心环节。但秸秆、残差覆盖了播种带,使得传统的机具不再适应免耕地块的春播作业,免耕播种机应运而生。作为播种机械,免耕播种机其作业核心在播种,但其作业难点在破茬、防堵及破茬同时开沟施肥上。目前,市场上免耕播种机种类繁多,破茬防堵装置五花八门,但仍普遍都存在根茬切断性差,防堵机构冗杂,松土开沟效果不佳,造价昂贵等问题。因此,本研究设计一种破茬、防堵、开沟能力均优良的破茬防堵装置。本研究的主要内容及取得的成果：（1）完成破茬防堵装置整体方案设计并作理论分析。查阅了大量国内外免耕机具的相关资料,比较和分析现有各式破茬防堵装置的工作机理和设计特点,并结合东北玉米垄作区的免耕播种特点,确定了缺口圆盘破茬刀与指型拨草轮联合并配置导草板的设计思路。（2）完成破茬防堵装置结构设计。结合辽宁中、西部地区保护性耕作田间条件,确定缺口圆盘破茬刀有13个圆弧齿,圆盘外径435mm,偏刃厚2mm；确定指型拨草轮包含16指,轮外径300mm；破茬圆盘内侧配置光滑... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的背景与意义
    1.2 免耕播种技术发展现状
        1.2.1 国外免耕播种技术发展现状
        1.2.2 国内免耕播种技术发展现状
    1.3 免耕机具破茬防堵技术概况
        1.3.1 国外免耕机具破茬防堵技术概况
        1.3.2 国内免耕机具破茬防堵技术概况
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究的技术路线
第二章 破茬防堵装置的方案设计及分析
    2.1 破茬装置的确定
        2.1.1 驱动式破茬方式
        2.1.2 被动式破茬方式
    2.2 滚动式缺口圆盘刀破茬性能分析
    2.3 防堵装置的确定
    2.4 指型拨草轮防堵性能分析
    2.5 本章小结
第三章 破茬防堵装置的结构设计
    3.1 缺口圆盘刀的设计
        3.1.1 圆盘刀直径的确定
        3.1.2 圆盘刀缺口个数的确定
        3.1.3 圆盘刀缺口形状的确定
        3.1.4 圆盘刀厚度的确定
        3.1.5 圆盘刀材质的选取
    3.2 缺口圆盘刀有限元的强度分析
        3.2.1 圆盘刀模型的建立
        3.2.2 Simulation算例的选择
        3.2.3 材质的选取
        3.2.4 夹具与载荷
        3.2.5 网格与求解
        3.2.6 算例运行结果及分析
    3.3 指型拨草轮的设计
    3.4 其它部件的设计及装配
    3.5 破茬防堵装置工作原理
    3.6 本章小结
第四章 缺口圆盘刀开沟作业有限元仿真分析
    4.1 有限元仿真方法的确定
    4.2 试验材料与方法
        4.2.1 圆盘刀——土壤有限元模型
        4.2.2 圆盘刀——土壤的动力学仿真
        4.2.3 仿真试验数据收集
        4.2.4 部分仿真试验结果
    4.3 试验分析及结果
        4.3.1 试验方法的确定
        4.3.2 对肥沟深度影响的单因素试验
        4.3.3 对肥沟宽度影响的正交试验
        4.3.4 试验结果分析
    4.4 本章小结
第五章 破茬防堵装置试验研究
    5.1 试验目的
    5.2 试验材料与方法
        5.2.1 试验时间、地点、机具及仪器设备
        5.2.2 试验地数据采集及处理
    5.3 性能试验与考察
        5.3.1 通过性能试验
        5.3.2 开肥沟性能试验
        5.3.3 适应性能考察
    5.4 试验结论
    5.5 本章小结
第六章 结论
    6.1 主要研究结论
    6.2 创新点
    6.3 存在问题与建议
        6.3.1 存在问题
        6.3.2 建议
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Abaqus的缺口圆盘刀开沟作业有限元仿真及分析[J]. 齐鹏,高富强,邱立春.  农机化研究. 2016(09)
[2]玉米垄作免耕播种机新型切拨防堵装置的设计与试验[J]. 林静,钱巍,牛金亮.  沈阳农业大学学报. 2015(06)
[3]阿基米德螺线型破茬开沟和切拨防堵装置的设计与试验[J]. 林静,李宝筏,李宏哲.  农业工程学报. 2015(17)
[4]2BQMJ-2型免耕播种机通过性能试验[J]. 齐鹏,邸伟,高富强.  农业科技与装备. 2015(06)
[5]免耕播种机破茬刀的设计[J]. 庞秀岩,王俊发,周成,王锐,庄腾飞.  农业装备技术. 2015(03)
[6]旋涡式圆盘开沟装置的设计及试验研究[J]. 万其号,布库,焦巍,李岩,刘百顺.  中国农机化学报. 2014(06)
[7]免耕播种机圆盘破茬刀工作性能分析与试验[J]. 白晓虎,林静,吕长义,胡艳清.  农业工程学报. 2014(15)
[8]凸齿镇压器与土壤相互作用的三维动态有限元分析[J]. 佟金,张智泓,陈东辉,张清珠,马云海.  农业工程学报. 2014(10)
[9]具有滑刀式缺口的圆盘开沟器设计与试验[J]. 庄健,贾洪雷,马云海,李杨,狄英凯.  农业机械学报. 2013(S1)
[10]基于SolidWorks的玉米免耕播种机机架有限元分析[J]. 谢善亮,李永奎.  沈阳农业大学学报. 2013(04)

博士论文
[1]免耕播种机滑板压秆旋切式防堵技术与装置研究[D]. 卢彩云.中国农业大学 2014
[2]免耕播种机关键部件及其参数化设计方法研究[D]. 白晓虎.沈阳农业大学 2012
[3]东北垄作免耕播种机关键部件研究与整机设计[D]. 包文育.沈阳农业大学 2009
[4]免耕播种机防堵与排种装置试验研究[D]. 廖庆喜.中国农业大学 2003

硕士论文
[1]节能减阻免耕播种机具入土工作部件的优化设计[D]. 陈廷卫.长春工业大学 2014
[2]免耕播种机轮齿式破茬机构设计与试验研究[D]. 姜铁军.吉林大学 2013
[3]滑刀式缺口圆盘开沟器的设计与试验研究[D]. 狄英凯.吉林大学 2013
[4]基于ABAQUS的不锈钢材料切削过程的模拟与数值分析[D]. 姚嵩.华中科技大学 2011
[5]小型免耕播种机的设计与试验研究[D]. 徐云峰.中国农业大学 2005



本文编号：3339052