气力式秸秆深埋还田机设计与试验研究

发布时间：2021-11-19 17:45

　　秸秆还田可以有效利用秸秆资源,杜绝秸秆资源浪费和焚烧现象,但是由于秸秆不易腐烂,留在地表影响播种质量和出苗率,也会导致土壤病菌增加,作物病害增加等不良现象。东北棕壤土区耕地由于不合理的耕作模式和长期高强度开发,导致土壤耕层出现了“浅、实、少”的问题。针对以上问题相关专家提出结合秸秆还田和构建合理耕层结构的秸秆深埋还田。秸秆深埋还田既能培肥地力又能提供良好的播种环境,形成结构合理、深厚、肥沃的耕层提高耕作环境本课题来源于公益性行业（农业）科研专项经费项目“旱地合理耕层构建技术指标研究（201503116）”针对东北棕壤土区耕层构建障碍性问题,在对国内外秸秆还田机及其关键部件和关键技术深入分析研究基础上,通过力学分析、运动学分析、气固耦合仿真、离散元仿真和田间试验等理论研究方法对气力式秸秆深埋还田机的捡拾粉碎装置、输送装置、开沟分土装置等关键部件进行了研究,研制了气力式秸秆深埋还田机并进行了试验研究。主要研究内容和成果如下:（1）依据东北平原棕壤土区合理耕层技术指标要求,结合秸秆深埋还田的农业技术要求,确定了实现秸秆深埋还田的工艺流程和整机设计方案。（2）论文完成了捡拾粉碎装置的参数设计,... 

【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的意义
    1.2 国内外秸秆还田机械研究现状
        1.2.1 国外秸秆还田机研究现状
        1.2.2 国内秸秆还田机研究现状
    1.3 主要研究内容与技术路线
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 拟解决的关键技术问题
        1.3.4 技术路线
    1.4 本章小结
第二章 气力式秸秆深埋还田机总体设计
    2.1 气力式秸秆深埋还田机设计方案
    2.2 总体结构及工作原理
        2.2.1 整机的总体结构
        2.2.2 工作机理
        2.2.3 主要技术参数
    2.3 传动系统设计
    2.4 破茬装置的设计
        2.4.1 破茬装置结构及其工作原理
        2.4.2 破茬盘设计
        2.4.3 运动分析
    2.5 覆土装置设计
    2.6 镇压装置的设计
    2.7 本章小结
第三章 捡拾粉碎装置的设计
    3.1 秸秆捡拾粉碎装置的结构及工作原理
    3.2 动刀的选型
    3.3 定刀设计
    3.4 动刀辊转速和回转半径
    3.5 动定刀排列
    3.6 捡拾粉碎装置的试验
        3.6.1 试验条件及方法
        3.6.2 田间试验
    3.7 本章小结
第四章 气力输送装置的设计
    4.1 .气力输送装置结构与工作原理
    4.2 玉米秸秆气力输送理论研究
        4.2.1 球形颗粒的悬浮速度
        4.2.2 玉米秸秆输送管内的运动机理
        4.2.3 玉米秸秆群在管道内的运动方程
    4.3 玉米秸秆物理参数的测定
    4.4 气力输送装置参数计算
        4.4.1 气力输送系统计算
        4.4.2 风机设计
        4.4.3 螺旋设计
    4.5 气力输送装置的仿真分析
        4.5.1 CFD-DEM耦合数值模拟基础原理
        4.5.2 CFD-DEM耦合理论分析
        4.5.3 玉米秸秆多球元模型的建立
        4.5.4 颗粒参数选取
        4.5.5 仿真结果与悬浮试验的比较分析
        4.5.6 CFD-DEM耦合仿真模型??
        4.5.7 输送装置工作性能的仿真
    4.6 输送装置的试验
        4.6.1 试验条件及方法
        4.6.2 正交试验
    4.7 本章小结
第五章 开沟分土装置的设计
    5.1 秸秆深埋试验
    5.2 开沟分土装置的结构与工作原理
    5.3 开沟部件运动分析
        5.3.1 正逆旋的运动分析
        5.3.2 开沟方式的选择
    5.4 开沟装置结构参数
    5.5 开沟刀设计
        5.5.1 开沟刀的结构
        5.5.2 侧切刃的设计
        5.5.3 正切刃的设计
        5.5.4 开沟刀结构参数
    5.6 开沟刀的仿真
        5.6.1 土槽和开沟刀模型的建立
        5.6.2 颗粒黏结模型
        5.6.3 开沟装置仿真参数
        5.6.4 仿真试验方法
        5.6.5 仿真试验结果分析
    5.7 开沟装置的仿真分析
        5.7.1 仿真试验方法
        5.7.2 仿真结果分析
    5.8 开沟分土装置的试验
        5.8.1 试验条件及方法
        5.8.2 田间试验
    5.9 本章小结
第六章 气力式秸秆深埋还田机田间试验
    6.1 试验条件及设备
    6.2 整机试验
        6.2.1 正交试验
        6.2.2 试验验证
    6.3 本章小结
第七章 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间所获得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]秸秆颗粒还田对黑土土壤酶活性及细菌群落的影响[J]. 徐忠山,刘景辉,逯晓萍,武俊英,李金龙,陈晓晶,张博文,张兴隆,杨彦明.  生态学报. 2019(12)
[2]旋耕刀排列方式对反转旋耕机作业性能的影响研究[J]. 陈伟,朱继平,陈小兵,袁栋,姚克恒,陈晓,丁艳,刘正刚.  农机化研究. 2019(11)
[3]风机送风和纤维织物风管送风的研究和比较[J]. 刘康佳,刘广海,唐海洋,谢如鹤.  制冷与空调. 2019(02)
[4]入口风门叶片角度对风机性能的影响[J]. 余建华,谌谋平.  工业安全与环保. 2019(02)
[5]气力式秸秆深埋还田机输送装置设计与试验[J]. 田阳,林静,李宝筏.  农业机械学报. 2018(12)
[6]气/固双向耦合的细长颗粒流化运动特征的数值研究[J]. 蔡杰,赵孝保,耿凡.  太阳能学报. 2018(11)
[7]东北稻区不同秸秆还田模式机具作业效果研究[J]. 孙妮娜,王晓燕,李洪文,彭显龙,王将,王庆杰.  农业机械学报. 2018(S1)
[8]高留茬玉米秸秆复式割台粉碎还田装置设计与试验[J]. 张姬,于泳涛,杨启勇,张吉旺,张智龙,耿爱军.  农业机械学报. 2018(S1)
[9]离心风机基于FLUENT的叶片数量分析[J]. 黄忠文,刘之雷,陈加瑞.  化学工程与装备. 2018(11)
[10]滚动摩擦系数的测定及EDEM仿真分析[J]. 刘万锋,徐武彬,李冰,李玉凤.  机械设计与制造. 2018(09)

博士论文
[1]煤炭颗粒旋流气力输送机理及性能研究[D]. 周甲伟.中国矿业大学 2017
[2]果园开沟施肥机开沟刀片理论与试验研究[D]. 康建明.中国农业机械化科学研究院 2017
[3]基于离散元法的秸秆—土壤—旋耕刀相互作用机理研究[D]. 方会敏.南京农业大学 2016
[4]水田高茬秸秆旋耕埋覆机理研究[D]. 张居敏.华中农业大学 2014
[5]稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机的设计[D]. 陈玉仑.南京农业大学 2009

硕士论文
[1]密植枣园枝条粉碎还田装置设计与试验研究[D]. 张杰.石河子大学 2018
[2]不同弯径比对气固两相流动特性的影响研究[D]. 马超.江苏科技大学 2018
[3]煤炭颗粒管道气力输送流场特性研究[D]. 余柄辰.中国矿业大学 2018
[4]1GTJH-3玉米条带秸秆混拌还田机的设计与试验[D]. 薄鸿明.沈阳农业大学 2017
[5]气力输送系统水平管内混合颗粒起动速度的试验研究[D]. 张勉照.东南大学 2016
[6]基于EDEM-FLUENT耦合的气力输送装置的设计与研究[D]. 张学强.西华大学 2015



本文编号：3505541