免耕播种机轮齿式破茬机构设计与试验研究
发布时间：2022-10-10 13:09
东北黑土区正面临着水土流失严重、土地肥力下降等严重问题。实施保护性耕作可以有效改善土壤结构，增加土壤肥力，提高降水利用率，进而提高生产效率和粮食产量。保护性耕作的核心环节是残茬覆盖地表、留茬越冬，第二年春季在留茬地上直接免耕播种。但残茬覆盖的地表提高了播种难度，传统播种机无法完成播种作业，所以需要一种可以直接在残茬覆盖地表播种的免耕播种机。破茬机构是免耕播种机常用的防堵部件，可以破除地表残茬，保证后续施肥开沟器等土壤工作部件顺利通过。常用的破茬部件存在松土效果欠佳、切茬效果差和加工成本高等问题。因此设计一种新型的具有良好破茬、松土性能的轮齿式破茬部件。 本文设计一种新型的适用于东北垄作区保护性耕作的免耕播种机轮齿式破茬机构。主要有3个创新点：1．采用组合刀片式结构，通过更换刀片提升其可维护性；2．减少传统被动式圆盘破茬刀入土所需的垂直压力，具有更好破茬入土性能；3．采用双刀盘结构，优化刃口曲线，使其有良好的滑切性能和松土效果。 根据东北垄作区保护性耕作的农艺要求，分析现有破茬部件的优缺点，设计一种新型破茬机构。结合田间玉米秸秆、残茬的生长情况，确定破茬刀的工作半径为210m...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 实施保护性耕作的意义
1.2 保护性耕作概述
1.2.1 国外保护性耕作发展
1.2.2 国内保护性耕作发展
1.3 国内外免耕播种机发展概况
1.3.1 国外免耕播种机
1.3.2 国内免耕播种机
1.4 选题的意义
1.5 本论文的课题来源、主要目的和内容
第2章 轮齿式破茬机构破茬刀的研究
2.1 影响免耕播种机防堵性能的因素
2.2 免耕播种机防堵方式
2.2.1 驱动破茬装置
2.2.2 被动破茬装置
2.3 东北黑土区免耕播种机作业条件
2.4 滚动式圆盘破茬部件的分析
2.5 轮齿式破茬机构工作原理
2.6 破茬刀工作参数设计
2.6.1 破茬刀工作直径设计
2.6.2 破茬刀刀片长度设计
2.6.3 破茬刀刀片个数设计
2.6.4 破茬刀外刃口曲线设计
2.6.5 破茬刀内刃口曲线设计
2.6.6 破茬刀自磨刃设计
2.6.7 破茬刀厚度设计
2.7 破茬刀运动学分析
2.7.1 破茬刀运动轨迹方程
2.7.2 破茬刀切削速度
2.7.3 破茬刀切削加速度
2.7.4 破茬刀切土作用分析
2.7.5 破茬刀切割根茬过程分析
2.8 破茬刀有限元分析
2.9 本章小结
第3章 轮齿式破茬机构的设计
3.1 轮齿式破茬机构的结构
3.2 U 型卡设计
3.3 连接板设计
3.4 弹簧固定轴的设计
3.5 刀盘设计
3.6 刀盘间距设计
3.7 本章小结
第4章 基于 CATIA 电子样机运动模拟及部件加工
4.1 破茬机构运动模型简化
4.2 在 CATIA 环境中建立动态仿真
4.2.1 建立运动副
4.2.2 电子样机的仿真编辑
4.3 基于 DMU KINEMATICS 模块的破茬效果动态仿真
4.3.1 仿真模型建立
4.3.2 破茬部件运动仿真
4.4 轮齿式破茬机构加工
4.5 本章小结
第5章 轮齿式破茬机构试验研究
5.1 试验目的和内容
5.2 试验准备
5.3 试验机具
5.4 试验方案及考核指标测定方法
5.4.1 整体试验方案
5.4.2 考核指标测定
5.5 轮齿式破茬机构田间试验
5.5.1 试验因素设计
5.5.2 试验结果与分析
5.5.3 试验方案优化及验证试验
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
导师及作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外播种机械的技术现状及发展趋势[J]. 许剑平,谢宇峰,徐涛. 农机化研究. 2011(02)
[2]保护性耕作是我县农业可持续发展的根本途径[J]. 邹杰,丛培来,倪秀梅. 吉林农业. 2010(11)
[3]保护性耕作条件下土壤物理性状的研究[J]. 张磊,王玉峰,陈雪丽,马春梅,龚振平. 东北农业大学学报. 2010(09)
[4]玉米根茬破碎刀具刃口曲线参数与运动参数的关系[J]. 丁慧玲,党凤魁,师清翔,刘师多,庞靖. 河南科技大学学报(自然科学版). 2010(04)
[5]螺旋刀型垄台清理装置的设计与试验[J]. 王庆杰,李洪文,何进,卢彩云,苏艳波. 农业工程学报. 2010(06)
[6]基于CATIA V5的自动钻铆机工艺过程仿真[J]. 冯潼能,王黎明,初爱国. 航空制造技术. 2009(21)
[7]2BFCM-6型小杂粮免耕播种机的研究[J]. 米志峰. 当代农机. 2009(09)
[8]2BQM-2型免耕气吸播种施肥机的研制与试验[J]. 尤晓东,张旭,刘忠泽,徐迪娟,章惠全. 农机化研究. 2009(07)
[9]东北黑土区水土流失与粮食安全[J]. 刘兴土,阎百兴. 中国水土保持. 2009(01)
[10]驱动圆盘玉米垄作免耕播种机设计与试验[J]. 王庆杰,何进,姚宗路,李洪文,李问盈,张学敏. 农业机械学报. 2008(06)
博士论文
[1]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
[2]玉米免耕播种机切茬挖茬装置研究[D]. 蒋金琳.中国农业大学 2004
[3]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
[4]带状粉碎免耕播种机的试验研究[D]. 张晋国.中国农业大学 2001
硕士论文
[1]行间播种机多功能行走轮设计与试验[D]. 王福兰.吉林大学 2012
[2]秸秆粉碎还田机新型刀片的设计与试验[D]. 刘晓亮.吉林大学 2012
[3]水田中耕除草机的设计与试验研究[D]. 赵佳乐.东北农业大学 2012
[4]2BY-2硬茬播种机的研究[D]. 韩国靖.吉林大学 2007
[5]基于CATIA的电控限滑差速器结构与强度分析[D]. 简兴梅.吉林大学 2007
本文编号：3689679
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 实施保护性耕作的意义
1.2 保护性耕作概述
1.2.1 国外保护性耕作发展
1.2.2 国内保护性耕作发展
1.3 国内外免耕播种机发展概况
1.3.1 国外免耕播种机
1.3.2 国内免耕播种机
1.4 选题的意义
1.5 本论文的课题来源、主要目的和内容
第2章 轮齿式破茬机构破茬刀的研究
2.1 影响免耕播种机防堵性能的因素
2.2 免耕播种机防堵方式
2.2.1 驱动破茬装置
2.2.2 被动破茬装置
2.3 东北黑土区免耕播种机作业条件
2.4 滚动式圆盘破茬部件的分析
2.5 轮齿式破茬机构工作原理
2.6 破茬刀工作参数设计
2.6.1 破茬刀工作直径设计
2.6.2 破茬刀刀片长度设计
2.6.3 破茬刀刀片个数设计
2.6.4 破茬刀外刃口曲线设计
2.6.5 破茬刀内刃口曲线设计
2.6.6 破茬刀自磨刃设计
2.6.7 破茬刀厚度设计
2.7 破茬刀运动学分析
2.7.1 破茬刀运动轨迹方程
2.7.2 破茬刀切削速度
2.7.3 破茬刀切削加速度
2.7.4 破茬刀切土作用分析
2.7.5 破茬刀切割根茬过程分析
2.8 破茬刀有限元分析
2.9 本章小结
第3章 轮齿式破茬机构的设计
3.1 轮齿式破茬机构的结构
3.2 U 型卡设计
3.3 连接板设计
3.4 弹簧固定轴的设计
3.5 刀盘设计
3.6 刀盘间距设计
3.7 本章小结
第4章 基于 CATIA 电子样机运动模拟及部件加工
4.1 破茬机构运动模型简化
4.2 在 CATIA 环境中建立动态仿真
4.2.1 建立运动副
4.2.2 电子样机的仿真编辑
4.3 基于 DMU KINEMATICS 模块的破茬效果动态仿真
4.3.1 仿真模型建立
4.3.2 破茬部件运动仿真
4.4 轮齿式破茬机构加工
4.5 本章小结
第5章 轮齿式破茬机构试验研究
5.1 试验目的和内容
5.2 试验准备
5.3 试验机具
5.4 试验方案及考核指标测定方法
5.4.1 整体试验方案
5.4.2 考核指标测定
5.5 轮齿式破茬机构田间试验
5.5.1 试验因素设计
5.5.2 试验结果与分析
5.5.3 试验方案优化及验证试验
5.6 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
导师及作者简介
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]国内外播种机械的技术现状及发展趋势[J]. 许剑平,谢宇峰,徐涛. 农机化研究. 2011(02)
[2]保护性耕作是我县农业可持续发展的根本途径[J]. 邹杰,丛培来,倪秀梅. 吉林农业. 2010(11)
[3]保护性耕作条件下土壤物理性状的研究[J]. 张磊,王玉峰,陈雪丽,马春梅,龚振平. 东北农业大学学报. 2010(09)
[4]玉米根茬破碎刀具刃口曲线参数与运动参数的关系[J]. 丁慧玲,党凤魁,师清翔,刘师多,庞靖. 河南科技大学学报(自然科学版). 2010(04)
[5]螺旋刀型垄台清理装置的设计与试验[J]. 王庆杰,李洪文,何进,卢彩云,苏艳波. 农业工程学报. 2010(06)
[6]基于CATIA V5的自动钻铆机工艺过程仿真[J]. 冯潼能,王黎明,初爱国. 航空制造技术. 2009(21)
[7]2BFCM-6型小杂粮免耕播种机的研究[J]. 米志峰. 当代农机. 2009(09)
[8]2BQM-2型免耕气吸播种施肥机的研制与试验[J]. 尤晓东,张旭,刘忠泽,徐迪娟,章惠全. 农机化研究. 2009(07)
[9]东北黑土区水土流失与粮食安全[J]. 刘兴土,阎百兴. 中国水土保持. 2009(01)
[10]驱动圆盘玉米垄作免耕播种机设计与试验[J]. 王庆杰,何进,姚宗路,李洪文,李问盈,张学敏. 农业机械学报. 2008(06)
博士论文
[1]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
[2]玉米免耕播种机切茬挖茬装置研究[D]. 蒋金琳.中国农业大学 2004
[3]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
[4]带状粉碎免耕播种机的试验研究[D]. 张晋国.中国农业大学 2001
硕士论文
[1]行间播种机多功能行走轮设计与试验[D]. 王福兰.吉林大学 2012
[2]秸秆粉碎还田机新型刀片的设计与试验[D]. 刘晓亮.吉林大学 2012
[3]水田中耕除草机的设计与试验研究[D]. 赵佳乐.东北农业大学 2012
[4]2BY-2硬茬播种机的研究[D]. 韩国靖.吉林大学 2007
[5]基于CATIA的电控限滑差速器结构与强度分析[D]. 简兴梅.吉林大学 2007
本文编号：3689679
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