旋耕钉齿式耕层残膜回收机的设计与试验研究

发布时间：2021-12-18 07:36

　　覆膜播种技术的推广和普及,使得棉花生产效益大幅提高,棉花成为新疆的主要经济作物。由于覆膜播种使用了大量的地膜,棉花秋收后未能及时回收,致使地膜大量残留在棉田土壤中,导致严重的残膜污染。为了对棉田耕层残膜进行有效回收,本文在对新疆棉田残膜污染现状和土壤条件进行调研和分析下,设计了一款旋耕钉齿式耕层残膜回收机。该机具主要用于棉田秋收犁地后,对耕层碎片化残膜进行回收。本文首先阐述了课题研究的目的和意义,然后分别介绍了国内外残膜回收机的研究现状和存在的问题,并重点了解国内外对棉田耕层残膜及回收机具的研究。对棉田耕层残膜污染现状进行调查、几何特性和力学特性进行分析研究,得出棉田残膜的基本物理特征。结合现有残膜回收机的优缺点,对旋耕钉齿式耕层残膜回收机进行整体设计,运用数字化设计、虚拟样机技术对机具进行三维设计,得到机具的三维模型。对关键工作部件起膜装置进行有限元分析,得到起膜装置的受力变形云图,并进行优化改进。通过田间试验,得到该机具的最优作业组合。本文的主要研究内容有:（1）棉田土壤条件是影响机具的重要因素,通过调查得出棉田中土壤性质、水分、坚实度等数据。通过对耕层中地膜的几何特征研究,得出残...

【文章来源】： 塔里木大学新疆维吾尔自治区

【文章页数】：88 页

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
        1.1.1 地膜覆盖种植技术的发展现状与问题
        1.1.2 耕层残膜回收机械研究的意义
    1.2 残膜回收机械研究现状
        1.2.1 国外残膜回收机械研究发展现状
        1.2.2 国内残膜回收机械研究发展现状
    1.3 目前存在的主要问题
    1.4 研究内容与方法
        1.4.1 研究的主要内容
        1.4.2 研究的主要方法
        1.4.3 研究的技术路线
    1.5 本章小结
第2章 土壤与残膜特性研究
    2.1 棉田土壤情况
        2.1.1 棉田土壤特性
        2.1.2 棉田土壤残留棉杆状况
    2.2 残膜几何特征研究
        2.2.1 材料与方法
        2.2.2 试验设计
        2.2.3 试验结果与分析
    2.3 残膜力学特征研究
        2.3.1 材料与方法
        2.3.2 试验设计
        2.3.3 试验结果与分析
    2.4 本章小结
第3章 旋耕钉齿式耕层残膜回收机设计
    3.1 旋耕钉齿式耕层残膜回收机的结构设计
        3.1.1 设计思路
        3.1.2 整体结构与工作原理
        3.1.3 主要工作参数的确定
    3.2 主要工作机构的设计
        3.2.1 钉齿机构的设计
        3.2.2 辊筒机构的设计
        3.2.3 卸膜刷机构的设计
        3.2.4 输送装置结构的设计
        3.2.5 其他部件的设计
    3.3 传动系统设计
        3.3.1 设计方案
        3.3.2 参数设计与选取
        3.3.3 传动方案的优化
    3.4 辊筒机构钉齿的运动学与动力学分析
        3.4.1 辊筒机构钉齿的运动学分析
        3.4.2 辊筒机构钉齿的动力学分析
    3.5 本章小结
第4章 关键部件有限元分析与优化设计
    4.1 有限元分析技术介绍
        4.1.1 有限元分析概述
        4.1.2 有限元方法分析步骤
        4.1.3 几种常用有限元分析软件对比分析
    4.2 钉齿的有限元分析
        4.2.1 定义分析方法
        4.2.2 三维几何模型的导入
        4.2.3 定义材料属性
        4.2.4 网格划分
        4.2.5 边界条件约束与载荷的添加
        4.2.6 结果与分析
    4.3 钉齿的优化设计
    4.4 本章小结
第5章 田间试验与结果分析
    5.1 试验材料与设备
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验设备
    5.2 试验指标与测定方法
        5.2.1 试验指标的选定
        5.2.2 试验指标的测定方法
    5.3 试验设计
        5.3.1 试验因素的选取
        5.3.2 单因素试验与结果分析
        5.3.3 正交试验与结果分析
        5.3.4 正交试验方差分析
    5.4 机具最优作业水平下指标测定试验
    5.5 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]抛膜链齿输送式残膜回收机设计与试验 [J]. 王旭峰,胡灿,鲁兵,弋晓康,侯书林.  农业机械学报. 2018(03)
[2]不同厚度地膜多年覆盖对土壤物理性状及玉米生长发育的影响 [J]. 唐文雪,马忠明,魏焘.  灌溉排水学报. 2017(12)
[3]立秆式搂膜机搂膜齿的设计与有限元分析 [J]. 鲁兵,王旭峰,胡灿,张攀峰.  农机化研究. 2017(10)
[4]残地膜力学性能试验与分析 [J]. 谢建华,张凤贤,杨业龙,段威林,王坤.  江苏农业科学. 2017(15)
[5]耙齿式残膜回收机收膜部件的优化设计 [J]. 周新星,胡志超,严伟,游兆延,张德高,吴努.  农机化研究. 2017(09)
[6]旋耕钉齿式耕层残膜回收机起膜部件动力学分析 [J]. 张攀峰,胡灿,王旭峰,鲁兵,刘超吉.  农机化研究. 2018(04)
[7]中国棉花地膜覆盖产量效应的Meta分析 [J]. 李昊,李世平,南灵,李河,郭清卉.  农业机械学报. 2017(07)
[8]残膜回收机械化中存在的问题及其对策 [J]. 高鹏.  江西农业. 2017(09)
[9]残膜回收机拾膜机构研究现状及展望 [J]. 严伟,胡志超,周新星,徐弘博,游兆延,吴努.  农机化研究. 2016(10)
[10]新疆阿克苏地区棉田残膜污染现状分析 [J]. 牛瑞坤,王旭峰,胡灿,侯书林,鲁兵,李俊宝.  新疆农业科学. 2016(02)

硕士论文
[1]加强筋残膜回收机设计与试验研究[D]. 李俊宝.塔里木大学. 2016
[2]小型移动土槽试验系统的设计及其振动分析[D]. 曹晓冉.新疆农业大学. 2016
[3]南疆滴灌棉田示范区水盐变化特征及数值模拟研究[D]. 李慧.新疆农业大学. 2015
[4]地膜残留对棉花产量影响的极限研究[D]. 董合干.石河子大学. 2013
[5]土壤残膜对棉花生长及土壤微生物活性的影响[D]. 李青军.石河子大学. 2008



本文编号：3541929