矮化蘋果園秸稈基質覆蓋機改進與試驗研究.pdf

1、蘋果集約栽培技術已成為世界蘋果栽培模式的主流，新技術的引進帶來了我國蘋果栽培制度的重大變革。研究果園秸稈基質覆蓋機械化技術并研制相應果園作業(yè)裝備是提高果園秸稈覆蓋技術效益的關鍵，也是實現秸稈資源高效利用的重要途徑。同時，該技術對改善果園水肥條件、提高果園產量和果品品質具有重要意義。
　　本文通過對項目組前期研制的矮化蘋果園秸稈基質覆蓋機一代樣機的覆土機構、下料機構進行試驗和分析，明確了樣機存在的問題并提出改進方案;基于UG和EDE

2、M軟件對主要部件進行三維建模和仿真分析，完成了第二代樣機的設計和研制;在此基礎上對第二代樣機進行了秸稈基質覆蓋作業(yè)試驗研究。本論文的主要工作及取得的主要結論如下:
　　(1)利用EDEM離散元軟件對覆土機構中勻土部件的集土箱和勻土螺旋進行仿真分析，為其改進提供依據。根據仿真結果確定勻土部件中的螺旋葉片缺口角度為30°，轉速80～150r/min;分土鏟安裝鏟刃與鏟面呈123°夾角;提土部件的傳動與固定采用兩條單側彎板鏈條;隨后完成

3、了覆土機構的改進和研制。
　　(2)對覆蓋機下料機構提出無動力輥帶式、滑槽振動式、抖動板式和鐵鏈刮板式四種改進方案，確定鐵鏈刮板式為下料機構改進方案。設計的下料輔助機構的功率為4.58kW，主傳動軸軸徑50mm，采用BMP-125擺線液壓馬達作為動力源，WPA120蝸輪蝸桿減速器傳遞動力;完成了下料輔助機構的三維建模及其研制工作，并對改進完成后的覆蓋機進行整體安裝。
　　(3)對覆蓋機下料機構進行兩因素三水平正交試驗。結果表

4、明，下料輥正轉能實現較大厚度的覆蓋效果，且正轉轉速對覆蓋厚度影響較大;下料輥反轉能實現較小厚度的覆蓋效果，且在下料輥反轉情況下，下料刮板轉速對覆蓋厚度影響較大。當行車速度與下料輥轉速分別為0.6km/h與26r/min時，下料輥正轉覆蓋效果最接近最佳覆蓋厚度，且其厚度均勻性系數和準確性系數達到98.0％和96.8％;當行車速度與下料刮板轉速分別為0.8km/h與12.3r/min時，下料輥反轉覆蓋效果最接近最小覆蓋厚度，此時厚度均勻性系

5、數和準確性系數為96.0％和95.2％;厚層覆蓋和薄層覆蓋下的覆蓋寬度均勻性系數全部達到100％，寬度準確性系數均達到90％以上。
　　(4)分別建立了厚層覆蓋和薄層覆蓋下覆蓋厚度與行車速度和下料輥（或下料刮板轉速）的二元線性模型，模型的決定系數分別為0.979和0.985，兩個模型Pr＞F小于等于0.0001，兩模型均為極顯著，說明行車速度、下料輥（或下料刮板）轉速與覆蓋厚度之間存在良好的線性相關性;厚層覆蓋下的覆蓋厚度計算值與