4种水田高留茬搅浆埋茬平地机对比试验研究

为研究水田高留茬搅浆埋茬平地机工作部件对作业效果的影响,以便为后期机具的工作部件设计加工提供参考,通过农机市场调研,找到4种常用的水田高留茬搅浆埋茬平地机。将这4台平地机具挂接在相同型号的拖拉机上,在相同作业条件下,以灭茬率、稻秆分布均匀性、平整度为作业效果评价指标,以压茬刀辊带动方式、平地拖板控制方式、压茬刀轴上的刀型、搅浆部与压茬部连接方式作为对比,进行对比试验。试验结果表明:压茬刀辊以拖拉机动力输出轴为动力源的机型在作业后稻秆在地表8cm以下的分布含量占总含量的57.89%,以液压马达为动力源的机型平均为34.54%,平地拖板由液压油缸控制的机型作业后平整度标准差为2.43,预紧弹簧控制的平地拖板的机型作业后平整度标准差平均为3.63,压茬刀型为旋转曲形弾齿的水田高留茬搅浆埋茬平地机作业后灭茬率平均达到93.93%,而以直橡胶结构刀型的机型灭茬率为85.38%;搅浆部与压茬部连接方式不影响作业效果。在试验结果的基础上,通过柱状图柱体高度对各个机型作业效果进行评价,简单分析了相关作业机理,可为水田高留茬搅浆埋茬平地装备研制中关键部件设计提供参考。

基于Hypermesh水田高留茬搅浆埋茬平地机打浆刀动态仿真试验

为研究水田高留茬搅浆埋茬平地机打浆刀在切割土壤时的应力变化规律,现以打浆刀切土相位角0°~180°为一个周期,将打浆刀的切土过程划分为6个部分进行有限元应力仿真试验。通过建立刀辊—土壤力学系统,并将其导入Hypermesh仿真软件中对打浆刀切土过程进行动态仿真,得到打浆刀切土时的应力云图与应力曲线,从云图和曲线中得出一个周期内刀辊上打浆刀工作时应力变化规律。经过综合评价和相关性分析,在打浆刀刚接触土壤,即切土相位角30°时,在刀柄与弯刀联结处出现应力最大状态,与应力曲线在动态仿真0~0.2 s过程中应力变化一致,在打浆刀侧切面刚切入土壤时,与刀柄相连部分产生最大应力,随着正切面切割土壤,应力出现扩散和回归,正切面抛土时,应力出现分布范围扩大现象,对应的应力曲线在0.2 s以后应力减小且保持稳定,且侧切面受到的平均应力是正切面平均应力的2.9倍。本探究为打浆刀优化与设计提供理论研究方向。