气吸双行错置式玉米密植精量排种器设计与试验

针对大豆-玉米复合密植播种模式下传统气吸式排种器单行种盘高转速作业导致充种时间短、气流稳定性差,难以实现高速精量密植播种的问题,设计了一种气吸双行错置式玉米密植精量排种器,阐述了排种器结构与工作原理,对其工作过程及关键部件进行理论分析,构建充种和投种环节的种子力学模型,确定排种盘内外环型孔排布、投种轮、气室等关键结构参数,并开展单、双气道内负压分布、型孔内气流场特性分析,基于DEM-CFD耦合方法对排种器的排种过程进行仿真分析,以作业速度、气室结构和负压为试验因素,充种合格指数、重充指数和漏充指数为评价指标,优选出最优气室结构。通过台架试验开展不同气吸式排种器排种性能对比试验。试验结果表明,在作业速度为5~10 km/h的高速密植工况下,气吸双行错置式密植精量排种器排种合格指数均大于88.7%,且作业速度为10 km/h时,相较于常用单圆环气吸式排种器合格指数提高5.5个百分点,漏播指数降低5.6个百分点;田间试验结果表明,在作业速度为5 km/h下,播种合格指数为95.7%,重播指数为1.6%,漏播指数为2.8%。提出的气吸双行错置式玉米密植精量排种器在高速作业时拥有良好的排种性能,能够满足大豆-玉米高速精量密植播种要求。

一种秸秆粉碎颗粒成型机的设计与有限元分析

[目的]设计一款秸秆粉碎颗粒成型一体机,达到节能、减排的目的,提高工作效率。[方法]课题组将市场上常用的分体式秸秆粉碎机和生物质颗粒成型机整合,设计了一款秸秆粉碎颗粒成型一体机。基于SolidWorks软件,建立了高精度的大齿轮、输入轴、环模三个关键零部件的数字化模型,运用有限元软件ANSYS Workbench对机体部分关键部件进行静力学仿真分析,进而探究其关键部件的应力应变分布情况。[结果]大齿轮、输入轴、环模三个关键零部件结构的应力和应变均在允许范围内,符合设计要求。[结论]秸秆颗粒成型机的设计研究对推动稻草资源的高效利用及环保起到了积极作用。

直注式秸秆捡拾粉碎深埋机设计与试验

为提升秸秆深埋质量,针对秸秆深埋过程中秸秆捡拾效果差、输送方式单一、输送效率低、深埋率低等问题,提出一种直注式秸秆深埋还田方法,设计了直注式秸秆捡拾粉碎深埋机,阐述了整机结构和工作原理。对关键部件进行了设计分析,设计了无护圈式捡拾装置,分析了捡拾装置各个运动阶段与弹齿的运动轨迹,确定了4个运动阶段所对应的相位角;设计了以运秸螺旋输送器和运秸叶片为主的机械输送装置、以抛秸风叶和运秸导管为主的气力输送装置。对秸秆输送量进行分析,明确了运秸螺旋输送器结构参数,得出了运秸螺旋输送器最低转速;对运秸叶片和抛秸风叶进行了动力学分析,确定了运秸叶片和抛秸风叶结构,明晰了影响秸秆输送效果的关键因素为机具前进速度、运秸螺旋输送器转速、抛秸风叶转速、运秸叶片倾角和抛秸风叶倾角,并确定了影响因素范围。仿真试验结果表明,机具前进速度和运秸螺旋输送器转速存在交互作用,最佳作业参数:机具前进速度为3 km/h、运秸螺旋输送器转速为1200 r/min和抛秸风叶转速为1600 r/min。田间试验结果表明,平均秸秆捡拾率和平均深埋率分别为91.02%,90.03%;运秸导管出口处风速和作业扭矩分别为1.78~26.83 m/s、61.55~214.78 N·m,各工作部件运行稳定,满足秸秆深埋还田作业要求,为秸秆深埋还田机研发和改进提供了依据。

葡萄枝条捡拾粉碎收集机设计与试验

针对葡萄枝条修剪量大、资源化利用率低、离园成本高等问题,设计一种集集条、捡拾、粉碎、收集作业为一体的葡萄枝条捡拾粉碎收集机。阐述整机结构和工作原理,并结合葡萄枝条特性,设计与分析集条装置、捡拾喂入装置、粉碎装置等关键部件。性能试验结果表明:在葡萄枝条平均含水率为60.5%的条件下,作业速度为1.4 km/h、粉碎轴转速为2 280 r/min、喂入辊转速为147 r/min时,捡拾率为95.41%,粉碎长度合格率为94.87%,机具作业性能稳定、效果好,满足葡萄枝条粉碎收集的作业要求。

新型无叶粉垄刀具仿真设计研究

针对粉垄刀具作业功耗和切削阻力大及耕后表层土块大的问题,设计了一种新型无叶(螺旋叶片)刀具,采用SPH法建立3种线型新无叶刀具作业系统仿真模型,进行作业性能对比分析,优选一种线型新刀具,并与原刀具进行对比,且对优选新型无叶刀具作业过程进行分析。研究结果表明:与原粉垄刀具相比,新刀具功耗减少了8.4%,表层土壤破碎度减小了43.3%;新刀具作业后土壤表层破碎度较高,主要是由于新刀具耙齿切出细长条的土块后,土块可受到上层外部刀片和相邻刀具的上层外部刀片交错切削;刀具的切削阻力受外部刀片数量和分布、耙齿的宽度及底刀的结构等因素影响较大。研究结果可为粉垄刀具减阻优化提供理论依据。

具有腐熟剂喷施装置的香蕉秸秆粉碎还田机的设计与试验

针对目前香蕉秸秆粉碎效果不佳、能耗高、粉碎后秸秆腐化速度慢及腐熟程度低等问题,设计一款具有腐熟剂喷施装置的香蕉秸秆粉碎还田机。设计了直式异形甩刀,刀辊的排列方式为对称单螺旋排列,粉碎刀轴转速范围为1500~1860 r·min^(-1),喷施装置选用容积为180 L的药箱和喷射角为90°的扇形喷头,单喷头流量为0.8 L·min^(-1),4个喷头分别间隔370 mm固定于药杆。以机器前进速度和刀辊转速为自变量,以秸秆粉碎合格率和抛撒不均匀度为应变量进行二因素三水平的田间试验和进行对比试验。试验结果表明,机器前进速度为1.4 m·s^(-1),刀辊转速为1860 r·min^(-1),此时香蕉秸秆粉碎合格率为93.08%,抛撒不均匀度为12.11%。实现了香蕉秸秆粉碎与腐熟的联合作业,相较于前代机具,不仅提升了秸秆的粉碎效果,还促进了秸秆有机质的分解,为后续香蕉秸秆腐熟还田机的研究提供技术参考。

基于PLC控制的等径凸轮传动自动变速秸秆粉碎还田装置设计与试验

为提高玉米秸秆粉碎还田机具作业质量,解决传统秸秆粉碎还田机械作业参数不可实时调节等问题,基于等径凸轮机构往复运动原理,设计了一种基于PLC控制的自动变速秸秆粉碎还田装置。通过分析地表支撑条件下秸秆粉碎过程中受力变化,确定影响秸秆粉碎效果主要因素,利用LS-Dyna软件确定主要因素取值范围;通过理论计算和动力学仿真分析,优化粉碎刀运动轨迹并确定粉碎机构关键部件参数。为提高玉米秸秆粉碎合格率,建立“泵-阀-马达”调速模型,设计人机交互界面进行作业参数设置,实现不同秸秆覆盖量情况下,秸秆粉碎装置作业参数快速匹配,以机具前进速度、秸秆覆盖量为试验因素,以秸秆粉碎合格率为评价指标进行单因素试验。试验结果表明,当田间秸秆覆盖量一定时,随着主轴转速增加,粉碎合格率呈明显上升趋势;当主轴转速一定时,随着田间秸秆覆盖量的增加,粉碎合格率有所下降;当主轴转速超过200 r/min时,秸秆粉碎合格率均达到90%以上,基本保持不变。为进一步验证试验结果,进行变速秸秆粉碎方式与定速秸秆粉碎方式对比试验。试验结果表明,变速秸秆粉碎方式秸秆粉碎合格率为92.17%,优于定速秸秆粉碎方式。该装置实现了秸秆粉碎还田作业参数精准控制,为秸秆粉碎还田机具智能化发展提供了技术支撑。

卧式香蕉秸秆粉碎还田机关键部件优化设计

针对现有香蕉秸秆粉碎还田机存在的秸秆纤维缠绕、秸秆粉碎不彻底等问题,对卧式香蕉秸秆粉碎还田机的关键部件进行优化。设计了机具的整体结构,通过降低刀辊高度提高机具稳定性,在一定程度上避免香蕉秸秆纤维缠绕。合理设计传动路线,加入同步装置,避免两侧传动不同步对机具造成损伤,以齿轮传动替代皮带传动减少动力损失。对粉碎装置中的刀辊和粉碎刀具进行设计研究。通过受力分析、强度校核等方式确定刀型、弯折角、刀片厚度、安装倾角等结构参数。粉碎刀具采用对称交错的排列方式排列,减少刀轴作业时产生的振动影响,且切断速度低,使得机具功耗降低。通过田间试验,分别对机具前进速度、粉碎刀辊转速进行单因素试验,得出合理参数组合,即机具前进速度为0.7m/s、粉碎刀辊转速为1200r/min时,香蕉秸秆粉碎合格率为95.94%,工作效率为0.414hm^(2)/h,满足还田要求。

风筛组合式花生秧粉碎除膜机设计与试验

针对覆膜种植的花生收获后的地膜残留于饲料用花生秧严重影响牲畜健康的问题,结合粉碎后的花生秧与地膜的物理特性,设计了一种花生秧粉碎除膜机,可一次完成喂料粉碎、筛分输送、负压除膜、回料输送、出料收集等功能。对整机的关键部件进行了设计与分析,重点确定了粉碎装置、风筛式清选装置等部件的结构与工作参数。利用Design-Expert进行了试验设计,研究了振动筛频率、风机转速对花生秧残膜清选质量的影响,并对花生秧粉碎除膜机的工作参数进行了优化。试验结果表明:振动筛频率、风机转速对除膜率和损失率影响显著;当最优参数振动筛频率3.4 Hz、1号风机转速1000 r/min、2号风机转速1350 r/min、3号风机转速1500 r/min时,花生秧粉碎除膜机除膜率为96.8%,损失率为11.2%,实现花生秧中残膜的清选。

秸秆粉碎机设计

[目的]我国每年农作物种植收获后剩余大量秸秆,传统的田间焚烧秸秆方式污染环境,并造成资源浪费。[方法]通过文献研究并结合实际需求,设计了一台高效、稳定的小型秸秆粉碎机,其主要由动力装置、传动装置、粉碎机构、箱体机架构成。详细分析了粉碎机总体结构设计、传动装置设计、粉碎机构设计以及轴与锤片的设计,并经过理论计算确定了粉碎机各机构的主要参数。[结果]本设计为锤片式粉碎机,传动装置选用Y160M-4型电机,V带轮选用孔板式结构,主轴材料为45号优质碳素钢,轴承选用7008c型角接触球轴承,轴承使用寿命为176 742 h,锤片选用65Mn钢材料,对称排列。设计的秸秆粉碎机具有结构简单、容易制造、操作简便、零部件维修更换方便、成本低等优点。[结论]该秸秆粉碎机粉碎效果良好,工作效率较高,性能稳定,且操作维修简单,便于搬运,可为后续秸秆的处理和利用提供有效的解决方案,应用前景广阔。

秸秆粉碎技术对土壤环境及作物生长的提升机理

秸秆粉碎技术是指将农田或农作物种植后残留的秸秆、稻草等植物秸秆进行机械粉碎处理,在有效处理秸秆的同时秸秆中的有机物质和养分为土壤提供营养,有助于改善土壤质量。该文分析了秸秆粉碎对土壤环境的影响,包括改善土壤结构、增加土壤有机质和提高土壤保水保肥能力等方面的正面影响。同时探讨了秸秆粉碎技术可能带来的负面影响,如对土壤微生物和生物多样性的影响等,阐述了秸秆粉碎对作物生长中提供养分、改善土壤温度、减轻土壤压实等方面的作用机理,并结合实际案例和研究成果,总结秸秆粉碎技术在提升土壤环境质量和促进作物生长方面的重要意义和发展趋势,研究内容旨在对农业生产具有重要意义。

农业秸秆高效收集与利用设备应用及未来趋势

在国家秸秆综合利用政策的支持下,近年来我国的秸秆利用水平实现了快速提升,配套的机械设备种类逐渐丰富。秸秆资源的高效收集与利用对于推动农业可持续发展、提升资源利用效率具有重要影响,该文从近年来秸秆利用水平和农业秸秆资源特征角度出发,分析了秸秆切割收集设备和秸秆综合利用设备的应用情况和种类特点,并对农业秸秆高效收集与利用设备发展趋势进行分析,说明了农作物秸秆资源高效科学利用的重要意义与社会价值。

秸秆粉碎还田机工作原理与功能优化方向

在农业可持续发展理念的推广应用下,传统农业生产秸秆资源浪费问题得到了多途径的解决方案,有效避免了资源浪费和环境污染问题。秸秆粉碎还田机作为田间秸秆高效处理粉碎设备,成为近年来农业生产应用广泛的新型设备。该文总结并介绍了现阶段农业生产应用的秸秆粉碎还田机的总体结构特征和各部件工作原理,结合农业生产需求分析了秸秆粉碎还田机产品升级和功能优化的主要方向,并对未来应用价值进行了展望。

秸秆粉碎还田机技术研发与新设备发展趋势

秸秆粉碎还田机在农作物秸秆综合利用领域发挥着重要作用,随着农业机械化水平的持续提升,秸秆综合利用成为农业生产中的重要组成部分,相关机型产品得到快速丰富。从技术研发角度出发,该文详细分析了秸秆粉碎还田机技术的研发现状,分析了现阶段的技术特征及不足,总结了秸秆粉碎还田机技术研发要点,总结了新设备发展的要点及产品升级发展的重要意义,提出了加强技术创新、优化产品设计等建议。

一种剪切式秸秆粉碎机的设计

【目的】解决锤片式秸秆粉碎机能耗高、粉碎粒径大、结构复杂等问题,满足现代化秸秆粉碎需求。【方法】对剪切式秸秆粉碎机开展了理论分析和设计计算,对剪切式秸秆粉碎机的粉碎机理、电机功率选型计算、回转半径等进行了研究,完成了主要参数设计并进行了相应的试验验证。【结果】本研究设计的剪切式秸秆粉碎机每小时秸秆处理量、电机总功率、主轴转速、回转半径分别为8 t、60 kW、30 r/min、0.1 m,满足电机总功率不大于78.4 kW、每小时秸秆处理量8 t的设计要求。【结论】运用剪切式优化方法设计的秸秆粉碎机能耗更低、效率更高、粉尘更小,能够满足大量的秸秆粉碎需要,可为秸秆粉碎设备和粉碎工艺的进一步创新研发和高效应用提供参考。

1GS-320型双轴玉米秸秆粉碎还田机的设计

本文设计一款双轴玉米秸秆粉碎还田机,对玉米秸秆进行粉碎还田处理。该机可一次性完成秸秆捡拾、秸秆粉碎、秸秆撒铺、秸秆镇压作业,并且在作业中对秸秆进行两次粉碎,提高了秸秆粉碎率,提升了秸秆破碎质量,达到良好的破碎效果。该机特别适用病虫害较严重的地块,一般情况下,秸秆粉碎的长度越小,虫害的发生现象越少。

小麦秸秆机械化还田与综合利用的实践与探讨

小麦秸秆作为一种重要的可再生资源,通过将其进行回收利用,能够更好地避免传统利用方式焚烧所造成的环境污染。同时通过对秸秆进行回收利用也能够进一步提高经济价值,实现对资源的循环可持续利用。小麦秸秆可以通过粉碎还田或者秸秆堆置的方法制作成有机肥将其应用到农田生产当中,实现农业循环发展,切实提高农田中有机质含量,防止资源浪费。当前在绿色农业不断向前推进和发展过程中,小麦秸秆还田工作已经成为一项十分重要的环节,对推动小麦的现代化种植发展具有十分重要的现实意义。

1JH-140型秸秆粉碎还田机的设计

针对贵州喀斯特山区长期掠夺式生产方式,导致水土流失、石漠化日益严重的问题,提出在贵州地区开展机械化保护性耕作深松耕技术、秸秆还田技术研究,设计了一种小型秸秆还田机,文中介绍了整机工作原理、结构特点、关键部件及参数的确定等。该小型秸秆还田机重量轻,田间转移方便,作业效果良好,振动小,对丘陵山地适应性好,具有较高的市场价值。

复合式秸秆粉碎机的设计与研究

秸秆粉碎是秸秆利用过程中至关重要的一环,其粉碎质量会影响后期的燃料化。为更好地利用秸秆资源,提高粉碎效率及质量,解决秸秆粉碎机传统粉碎装置出现的粉碎效率低、粉碎物料适用性差、使用寿命低等问题,设计一款复合式秸秆粉碎机。文章介绍了机器的整体结构设计方案和关键装置的结构,并对喂料辊进行结构优化,以适应用户对秸秆粉碎的需求。设计的复合式秸秆粉碎机能够减轻劳动强度,提高粉碎效率,降低生产成本,大幅提高了秸秆利用率。

多辊式仿垄形木薯秸秆粉碎还田机设计与试验

针对木薯宽窄双行起垄种植农艺模式,为解决传统平刀式秸秆粉碎还田机垄沟秸秆残留多及粉碎不彻底的问题,研发了多辊式仿垄形木薯秸秆粉碎还田机。机具采用长、短刀轴分别对应垄面、垄沟的排布方式,结合粉碎刀片高速旋转完成作业。田间试验表明:机具平均工作效率为0.51hm^(2)/h,秸秆粉碎合格率为95.04%,留茬高度为0~3cm,有效解决了粉碎不彻底腋芽萌发的问题,满足了木薯秸秆粉碎还田的实际需求,杜绝了资源浪费与环境污染,为木薯块根机械化收获提供了先决条件。