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《秸稈還田耕整機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、秸稈還田耕整機(jī)關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)分析 摘要:近年隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的不斷發(fā)展,農(nóng)作物的產(chǎn)量也不斷地提高,但與此同時(shí),農(nóng)作物收割機(jī)為了降低功耗,提高農(nóng)業(yè)作業(yè)的效率和脫粒、篩選的質(zhì)量,完成收獲工作的同時(shí)也使得田間的殘留作物秸稈量越來(lái)越大,給農(nóng)業(yè)的再次開展造成很大的困難。傳統(tǒng)的耕整技術(shù)不僅造成的資源浪費(fèi)較為嚴(yán)重,而且破壞耕作層的土壤結(jié)構(gòu),使得泥腳逐年的加深,造成水肥流失、肥料利用率低、生態(tài)環(huán)境惡化等問(wèn)題以往的秸稈焚燒方法更是對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染,已被國(guó)家法令禁止。因此,本文結(jié)合相關(guān)材料,對(duì)高效通用的秸稈還田耕整機(jī)進(jìn)行研究,分析其關(guān)鍵部件
2、的設(shè)計(jì)和相關(guān)的試驗(yàn)檢測(cè),為秸稈還田和耕整作業(yè)性能及效率的提高工作提供有益的參考和借鑒?! £P(guān)鍵詞:秸稈還田;耕整機(jī);部件設(shè)計(jì);試驗(yàn)分析 DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.164 1秸稈還田耕整機(jī)的總體構(gòu)造及工作原理 1.1秸稈還田耕整機(jī)的總體構(gòu)造 秸稈還田耕整機(jī)主要由懸掛架和機(jī)架、前置和后置旋耕埋草刀輥、推壓桿裝置、中間隔板、平地板、擋土板以及埋稈平地彈齒等諸多部分組成。通過(guò)U型螺栓,可以將懸掛架的兩個(gè)水平懸掛點(diǎn)固定在機(jī)架的第一道橫梁上,而縱向懸掛點(diǎn)則可以固定在機(jī)架的中間傳動(dòng)箱之
3、上。通常的秸稈還田耕整機(jī)有三道橫梁,常見的機(jī)架為框架式結(jié)構(gòu),因此在這基礎(chǔ)之上,兩個(gè)側(cè)板向后延長(zhǎng),增加一道橫梁在機(jī)架的后面,兩個(gè)相同的側(cè)板則固定在橫梁的兩端,共同構(gòu)成了機(jī)架的主體部分。機(jī)架的正中間安裝動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的中間傳動(dòng)箱體,前置和后置旋耕埋草刀輥則安裝在兩個(gè)側(cè)板的相對(duì)位置。通常在后置旋耕埋草刀輥安裝平地裝置,在前置旋耕埋草刀輥的前面則安裝推壓桿裝置?! ?.2秸稈還田耕整機(jī)的工作原理 秸稈還田耕整機(jī)采用輪式的拖拉機(jī)作為連接動(dòng)力,依靠三點(diǎn)懸掛的方法使耕整機(jī)的懸掛架和拖拉機(jī)的后懸掛部分相連接,通過(guò)拖拉機(jī)萬(wàn)向節(jié)將拖拉機(jī)的動(dòng)力傳遞給
4、耕整機(jī)的中間傳動(dòng)箱體的動(dòng)力輸出軸,然后驅(qū)動(dòng)刀輥?zhàn)龌剞D(zhuǎn)正向運(yùn)動(dòng),實(shí)現(xiàn)目的。耕整機(jī)左右結(jié)構(gòu)對(duì)稱,平衡性能較好,駕駛員可以通過(guò)離合器來(lái)控制動(dòng)力的傳遞,從而控制秸稈還田耕整機(jī)的工作狀態(tài)?! ?秸稈還田耕整機(jī)的關(guān)鍵部件設(shè)計(jì) 2.1螺旋刀輥的設(shè)計(jì) 螺旋刀輥是秸稈還田耕整機(jī)的關(guān)鍵部件,對(duì)其設(shè)計(jì)要求是具有旋耕碎土、埋草起漿等功能,在完成作業(yè)后能夠使土壤達(dá)到種植要求。螺旋刀輥的橫刀刃口為螺旋線,通過(guò)滑切的方式隨著刀輥的旋轉(zhuǎn)逐漸入土,這樣受到的沖擊較小。橫刀的刀面是螺旋面,這樣的設(shè)計(jì)能夠使刀輥在工作過(guò)程中,側(cè)向的推移和拋送土壤,被切下的土垡可以
5、隨著螺旋面一起運(yùn)動(dòng),在重力的作用下落下從而實(shí)現(xiàn)翻覆的目的,具有碎土和翻土的功能。合理選擇螺旋刀輥的參數(shù),如螺旋橫刀曲線方程的分析、刀輥運(yùn)動(dòng)參數(shù)的分析、螺旋橫刀的滑切角和截面參數(shù)的分析等參數(shù)的研究,對(duì)于耕整機(jī)的作業(yè)效果具有重要的意義?! ?.2前、后刀?的配置 在進(jìn)行前、后刀輥的設(shè)計(jì)時(shí),在布局上要考慮相互抵消螺旋橫刀對(duì)土壤的有關(guān)橫向作用,后置旋耕埋草刀輥采用左右雙螺旋的刀輥時(shí),其整體的結(jié)構(gòu)要與前置旋耕埋草刀輥相同。為了保證作業(yè)后土壤的良好平整性,選擇螺旋橫刀的旋向時(shí),要與前置旋耕埋草刀輥相應(yīng)段反向布置,也就是垂直刀軸方向的任一個(gè)
6、斷面中。如果前置橫刀為左旋,則后置刀輥的對(duì)應(yīng)段為右旋,反之亦然。這種布置形式可以平衡橫刀對(duì)于土壤的橫向推送,降低單工作刀對(duì)土壤造成的不平整度,減少機(jī)組的前進(jìn)阻力?! ?秸稈還田耕整機(jī)的試驗(yàn)分析 3.1試驗(yàn)?zāi)康摹 ⊥ㄟ^(guò)試驗(yàn),測(cè)定秸稈還田耕整機(jī)的主要性能指標(biāo):耕寬、耕深、耕深的穩(wěn)定性、地表的平整度以及秸稈埋覆率等。試驗(yàn)的測(cè)定根據(jù)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,并進(jìn)行科學(xué)合理的分析。 3.2試驗(yàn)條件 在水稻試驗(yàn)區(qū)選取兩塊水稻秸稈田地進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn),其中一塊試驗(yàn)田規(guī)格是21.128.6(單位m),另一塊試驗(yàn)田的規(guī)格是2428.6(單位m),殘余
7、秸稈平均高度是300毫米,秸稈的平均分布狀態(tài)是29.78束/和14.63株/束,同時(shí)試驗(yàn)田的水深在20至50毫米之間。在試驗(yàn)中所選用的拖拉機(jī)動(dòng)力為70千瓦?! ?.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析 經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得主要數(shù)據(jù):耕深為158.7mm,耕寬2014mm,地表平整度25mm,秸稈埋覆率94.19%,耕深穩(wěn)定性84.86%,小時(shí)生產(chǎn)率為0.87/。 當(dāng)在試驗(yàn)田中的行進(jìn)速度為4.36km/h時(shí),秸稈還田耕整機(jī)的小時(shí)工作率為0.87,略高于設(shè)計(jì)參數(shù)0.6的原因是試驗(yàn)田的面積較小,作業(yè)的時(shí)間利用率相對(duì)較低。耕深為158.7mm,達(dá)到了設(shè)計(jì)值100
8、~160mm的要求,而且穩(wěn)定性高于80%的設(shè)計(jì)要求,說(shuō)明耕整機(jī)在作業(yè)過(guò)程中較為穩(wěn)定。秸稈的埋覆率也高于90%的設(shè)計(jì)要求,反映出該秸稈還田耕整機(jī)的還田效果較好。地表平整度的平均試驗(yàn)值為25mm,低于30mm的要求值,證明經(jīng)過(guò)作業(yè),該土壤能夠滿足水稻的種植要求?! ?/p>