油菜覆膜打孔穴播机打孔装置设计与试验

发布时间：2021-10-19 06:48

　　为实现油菜等小粒径作物覆膜种植中膜上均匀打孔的功能,针对传统膜上成穴装置结构庞大复杂、工作时易黏土挑种及撕挑地膜等问题,设计了一种法兰式滚轮与螺纹式圆锥型锥钉组合式结构的打孔装置,确定了其主要结构参数范围;构建了打孔装置运动学模型,分析了打孔锥钉关键点的运动轨迹,确定了膜上打孔过程,并基于轨迹方程分析了膜孔尺寸参数;运用ADAMS运动学仿真,采用四因素三水平正交试验方法,以打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径、打孔滚轮半径、机组前进速度为试验因素,以膜孔长度、膜孔间距偏差为试验考核指标,进行了打孔装置结构和运动参数的仿真试验。仿真结果表明:影响膜孔长度的因素主次顺序为打孔滚轮半径、打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径、机组前进速度;影响膜孔间距偏差的因素主次顺序为打孔滚轮半径、机组前进速度、打孔锥钉顶角、打孔锥钉直径;基于参数优化,获得较优参数组合为:打孔锥钉顶角53°、打孔锥钉直径16 mm、打孔滚轮半径65 mm、机组前进速度4 km/h。以打孔装置较优结构参数组合进行了田间验证试验,结果表明:打孔装置所打膜孔形状较规则,普遍呈类圆形状,膜孔长度均在18 mm以上,膜孔间距较为均匀,与仿真结果基本一致... 

【文章来源】：农业机械学报. 2020,51(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

油菜覆膜打孔穴播机结构示意图

为增强锥钉触膜后楔切地膜的能力，设计三角锥型锥钉三角锥触膜宽度ls略大于承锥底座Ⅰ宽度，三角锥连接部分厚度lk在满足锥钉加工强度的条件下尽量小;考虑到锥钉与底座间的配合关系，设计圆锥型锥钉直径Ds小于承锥底座Ⅱ宽度，打孔锥钉锥部长度hk在一定长度范围内。为便捷更换不同参数的锥头，三角锥与承锥底座Ⅰ、圆锥与承锥底座Ⅱ间通过锁紧螺栓连接。2.1.2 形状确定

当两种结构的锥钉关键参数相同时，S1<S2，三角型锥钉与地膜接触面积小，易刺破地膜，但由图3a、4a可知，在锥钉破膜阶段，三角锥型锥钉破膜极限接近其锥钉高度的1/2～4/5处，而圆锥型锥钉破膜极限几乎接近其锥钉旋入螺纹线处;由图3b、4b可知，三角锥型锥钉破膜成孔形态呈宽扁平状或细扁平状，膜孔形状不一致且膜孔尺寸较小，圆锥型锥钉破膜成孔形态呈椭圆形或圆形孔，膜孔尺寸较为均匀。综上所述，三角锥型锥钉打孔孔径难以满足油菜穴播出苗穴径范围且易撕破地膜;而圆锥打孔孔径大且规则，可满足油菜穴播出苗要求，且不易撕扯地膜，故优选圆锥型锥钉作为打孔装置破膜部件。图4 圆锥型锥钉高速摄像试验过程图像

【参考文献】：
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本文编号：3444360