立式对置斜置旋耕消毒一体机的研制与试验

发布时间：2022-12-10 19:19

　　我国作为农业大国,农业的发展水平很大程度上影响着国民经济的发展,近年来我国农业呈高速发展状态,在解决人民温饱、提高国民经济水平的同时也带来了一系列土壤问题。如何处理因农作物种植生产而产生的大量秸是目前亟待解决的问题,我国目前使用的大部分土地耕作机具的耕深较浅,在作业时,会将大量还田的秸秆埋在浅耕层,导致作物根部附近秸秆密度过大,影响作物生长,而且浅旋耕无法改善土壤结构,预防水土流失。同时,为提高作物产量,复种指数高、土壤连作导致的土壤内部土传病害问题严重,而目前国内的土壤消毒方式多为表面喷洒消毒药剂之后覆盖地膜,该方式无法对深层土壤进行消毒,同时会对土壤造成二次污染,对之后的土地耕整造成恶性影响,导致作物质量和产量下降,无法很好地解决土壤病虫害的问题且不符合可持续生态农业建设的要求。针对以上问题,土壤深旋耕作业机具的研制和土壤深层消毒方法的研究成为解决我国农业土壤问题、促进我国农业快速发展的重要课题。所以本文提出一种可以在深旋耕的同时进行深层土壤喷雾消毒的作业方法,设计并研制立式对置斜置旋耕消毒一体机。首先,本文对一体机传动系统、整机及各部件进行设计,根据牵引拖拉机功率进行了传动系统的... 

【文章页数】：107 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外土壤消毒技术的研究现状
        1.2.1 国外土壤消毒技术的研究现状
        1.2.2 国内土壤消毒技术的研究现状
    1.3 国内外旋耕技术的研究现状
        1.3.1 国外旋耕技术的研究现状
        1.3.2 国内旋耕技术的研究现状
    1.4 本论文的主要研究内容
    1.5 本章小结
第二章 传动系统与整机的设计
    2.1 整机结构与工作原理
        2.1.1 整机结构
        2.1.2 工作原理
    2.2 传动系统设计
        2.2.1 传动方案
        2.2.2 传动比设计
        2.2.3 锥齿轮组传动设计
        2.2.4 直齿轮组传动设计
    2.3 各组成机构设计
        2.3.1 一体机挂接机构设计
        2.3.2 一体机盒式机架设计
        2.3.3 消毒组件设计
        2.3.4 挂接小车设计
    2.4 一体机盒式机架和消毒组件模态分析
        2.4.1 三维模型的导入
        2.4.2 材料选择
        2.4.3 网格划分
        2.4.4 盒式机架和消毒组件的模态理论分析
    2.5 本章小结
第三章 秸秆和土壤材料力学本构试验
    3.1 秸秆力学特性试验
        3.1.1 秸秆力学特性试验方法简介
        3.1.2 秸秆剪切试验及结果分析
        3.1.3 秸秆弯曲试验及结果分析
    3.2 土壤直剪试验
        3.2.1 土壤直剪试验方法简介
        3.2.2 土壤直剪试验结果分析
    3.3 本章小结
第四章 刀滚-土壤-秸秆切削过程仿真分析
    4.1 引言
    4.2 刀滚-土壤-秸秆有限元模型的建立
    4.3 单元类型和材料属性设置
        4.3.1 刀滚单元类型和材料属性
        4.3.2 土壤单元类型和材料属性
        4.3.3 秸秆的单元类型和材料属性
    4.4 刀滚-土壤-秸秆有限元模型的网格划分
        4.4.1 旋耕刀滚网格划分
        4.4.2 土壤网格划分
        4.4.3 秸秆网格划分
    4.5 接触及边界条件设置
        4.5.1 接触设置
        4.5.2 边界条件与载荷设置
        4.5.3 K文件输出与求解
    4.6 仿真结果分析
        4.6.1 切削过程分析
        4.6.2 土壤和秸秆等效应力分析
        4.6.3 刀滚切削阻力分析
        4.6.4 切削能耗对比分析
    4.7 不同刀滚转速和前进速度对牵引阻力和能耗的影响
        4.7.1 刀滚前进速度和转速对牵引阻力的影响
        4.7.2 刀滚前进速度和转速对能耗的影响
    4.8 本章小结
第五章 立式对置斜置旋耕消毒一体机的田间试验
    5.1 试验目的
    5.2 试验条件
    5.3 试验方法
    5.4 一体机性能试验数据及结果分析
        5.4.1 耕深和耕深稳定性的测量
        5.4.2 碎土率的测量
        5.4.3 一体机耕深、耕深稳定性和碎土率测量结果分析
    5.5 一体机消毒效果试验数据及结果分析
        5.5.1 深层消毒作业消毒效果对比试验
        5.5.2 试验数据及结果分析
    5.6 本章小结
第六章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术成果及参与项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]粉垄耕作对甘蔗农艺性状及产量的影响[J]. 王奇,陈培赛,周佳,周灵芝,劳承英,尹昌喜,韦本辉.  江苏农业科学. 2019(04)
[2]立式旋耕机旋刀系统的设计及受力分析[J]. 曹丽芳,张闯闯,张峻晖,刘存祥,赵皓.  农机化研究. 2018(08)
[3]基于SPH/FEM耦合算法的土壤切削仿真与研究[J]. 刘亚超,王秀山,冯敏,张合虎.  农机化研究. 2017(07)
[4]深度可调纵向旋转开沟机设计与试验[J]. 王永,王占海,王泽河.  中国科技论文. 2017(10)
[5]自走式粉垄深耕深松机应用前景分析[J]. 李桂东,李深文.  广西农业机械化. 2016(06)
[6]SYD-3T型注射式辣根素土壤消毒机研发成功[J]. 郑庆伟.  农药市场信息. 2016 (10)
[7]旋耕机刀片的耐磨性研究[J]. 周光永,莫亚武,陈文凯.  农机化研究. 2015(12)
[8]玉米茎秆模型建立及切割仿真研究[J]. 刘声春,孙丽娟,王明磊.  农业开发与装备. 2015(10)
[9]移动式蒸汽土壤灭菌设备的研究[J]. 杨志林.  机械工程与自动化. 2015(05)
[10]浅谈松耕粉垄机旋削刀具传动箱的强度和润滑问题[J]. 李桂东.  广西农业机械化. 2015(05)

硕士论文
[1]斜置潜土逆转深旋耕机的研制与试验[D]. 齐惠冬.江苏大学 2018
[2]棉花移栽机关键部件的研究与试验[D]. 王会丽.华中农业大学 2017
[3]基于有限元法的螺旋型旋耕刀辊横刀工作机理研究[D]. 周明.华中农业大学 2009
[4]双辊秸秆还田旋耕机的研制开发[D]. 刘小伟.中国农业大学 2000



本文编号：3717371