基于保護(hù)性耕作的玉米秸稈根茬粉碎還田機(jī)的試驗(yàn)研究.pdf

1、玉米秸稈和根茬的粉碎還田是保護(hù)性耕作的一項(xiàng)重要措施，也是行之有效的處理方式。針對(duì)玉米秸稈還田過程中出現(xiàn)的還田刀高速打土，刀片磨損快，秸稈粉碎還田機(jī)一次進(jìn)地作業(yè)秸稈粉碎效果差，多次進(jìn)地作業(yè)功率消耗大，對(duì)土壤造成嚴(yán)重壓實(shí)等問題，提出了一種先低速挖切根茬并向后拋，后高速將根茬和秸稈一同粉碎的設(shè)計(jì)思路，并設(shè)計(jì)出根茬挖切裝置，采用理論分析和試驗(yàn)研究相結(jié)合的方式對(duì)秸稈根茬粉碎還田機(jī)進(jìn)行研究。
　　通過調(diào)查分析現(xiàn)有的玉米秸稈還田機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)

2、以及相關(guān)文獻(xiàn)，確定了秸稈根茬粉碎還田機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案及工作原理，并設(shè)計(jì)了傳動(dòng)系統(tǒng)。通過對(duì)根茬挖切裝置進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，確定相關(guān)參數(shù)。分析了秸稈根茬粉碎還田整機(jī)的功率消耗組成并擬定動(dòng)力匹配。
　　基于SolidWorks的建模設(shè)計(jì)了根茬挖切裝置和不同尺寸規(guī)格的切挖茬刀片。利用SolidWorks simulation軟件對(duì)彎刀和直刀等關(guān)鍵部件進(jìn)行有限元分析，實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵部件的選型，直刀的最大應(yīng)力，挖茬固定板的最大應(yīng)力都小于材料的屈服強(qiáng)度

3、，并具有較高的安全系數(shù)，滿足使用要求。
　　通過對(duì)根茬挖切裝置功耗影響因素的試驗(yàn)研究，確定刀軸轉(zhuǎn)速640r/min，機(jī)具前進(jìn)速度1.2m/s，挖茬深度31mm為最佳參數(shù)組合，此時(shí)玉米根茬挖切裝置的挖茬功耗為615w，驗(yàn)證試驗(yàn)表明該組合下試驗(yàn)誤差較小。對(duì)刀軸轉(zhuǎn)速做了單因素試驗(yàn)，用Origin8.0進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合并繪圖，計(jì)算顯示固定挖茬深度為31mm，機(jī)具前進(jìn)速度1.2m/s下，根茬完全挖切的最低刀軸轉(zhuǎn)速為626r/min。
　　

4、在對(duì)整機(jī)和關(guān)鍵零部件的設(shè)計(jì)、計(jì)算和仿真分析的基礎(chǔ)上，繪制了樣機(jī)圖樣，試制樣機(jī)，并在山東理工大學(xué)試驗(yàn)田對(duì)樣機(jī)進(jìn)行了田間試驗(yàn)。設(shè)計(jì)試驗(yàn)并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和研究，通過三因素三水平正交組合試驗(yàn)，得出各因素對(duì)秸稈根茬粉碎率的最佳參數(shù)組合，即秸稈直立時(shí)，機(jī)組前進(jìn)速度1.2m/s、還田刀軸轉(zhuǎn)速1850r/min、挖茬刀軸轉(zhuǎn)速800r/min，以及影響秸稈根茬粉碎的因素的主次順序?yàn)椋哼€田刀軸轉(zhuǎn)速、切挖茬刀軸轉(zhuǎn)速、機(jī)組前進(jìn)速度。還田刀軸轉(zhuǎn)速和切挖茬刀軸