果园避障旋耕机的设计与试验研究

发布时间：2019-10-18 11:12

【摘要】：随着特色林果业的迅速发展,新疆逐渐成为我国特色林果产品的重要生产基地,特色林果业已成为新疆经济发展的支柱产业,由于传统林果业种植模式和生产方式已根深蒂固,导致林果业机械化程度发展相对滞后。本课题针对现有新疆林果业直播建园矮化密植的种植模式,普通旋耕机进行中耕除草时,果树与果树之间的区域无法进行作业,造成少耕、漏耕现象,需进行二次补耕。为解决上述问题,本文提出了一种避障旋耕作业的耕作方式,在普通旋耕机上安装液压控制系统和避障执行系统,设计了一种适合于新疆果园的避障旋耕作业机械,运用计算机和相关仿真软件对旋耕刀片进行模拟仿真,优化和改进关键结构,通过土槽系统试验和田间试验对样机进行测试,获得避障旋耕机的最优耕作工作参数组合。(1)根据新疆特殊的气候、土壤条件、果园种植模式以及对果园旋耕机的技术要求,借鉴现有成熟机型及国外先进的农业耕作机械,设计了一种果树避障旋耕机,主要由机架、联轴器、液压避障系统、传动系统、旋耕刀片、旋耕刀辊、限深装置、悬挂装置和挡土板等组成,完成果园的中耕除草,解决普通旋耕机需二次补耕的问题。(2)对果园避障旋耕机的关键部件的参数进行理论计算和选型,针对新疆特有的沙质土壤和避障旋耕机避障作业时的特殊工况要求,选择合适的旋耕刀类型;根据果园的种植模式,确定耕作幅宽和耕深等参数;结合现有旋耕机,选定合适的旋耕刀轴、刀盘。(3)对果园避障旋耕机关键部件进行有限元分析,通过有限元分析软件ANSYS分析旋耕刀片与避障触碰杆各自的最大应力、应变及变形结果,结果均表明其应变和变形较小,机具在进行避障作业时,旋耕刀片所受的最大应力为447.38 MPa,避障触碰杆所受最大应力为144.07 MPa,各自的仿真结果均在材料的许用应力范围内,符合设计要求。(4)对避障旋耕机关键部件进行试验研究,根据NY/T2456-2013《旋耕机质量评价技术规范》等有关国家标准,在塔里木大学机械电气化工程学院土槽试验室对样机进行耕作试验,通过正交试验,获得了机具的最佳工作参数组合A2B1C2(行进速度3 km/h,转速540r/min,耕深15 cm),通过扭矩测试系统TT10K测定了样机的扭矩为338.95 N.m,通过枣园田间试验进行对比,避障通过率为100%,碎土率为97.54%,漏耕率为3.58%,各项数据均满足国家标准和设计要求。
【学位授予单位】：塔里木大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S222.3

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本文编号：2551056