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平行犁组翻扣与旋耕组合式油菜种床制备装置研究
1
作者
廖庆喜
张季钦
+3 位作者
张青松
杜文斌
林建新
王立宗
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期190-201,共12页
针对长江中下游稻-油轮作区土壤黏重板结、秸秆量大,油菜直播机采用普通旋耕时易导致种床耕层浅、秸秆埋覆率低,现有犁旋一体机作业时纵向尺寸大的问题,结合油菜直播农艺要求和合理耕层构建需求,设计了一种平行扣垡犁组,提出了一种“圆...
针对长江中下游稻-油轮作区土壤黏重板结、秸秆量大,油菜直播机采用普通旋耕时易导致种床耕层浅、秸秆埋覆率低,现有犁旋一体机作业时纵向尺寸大的问题,结合油菜直播农艺要求和合理耕层构建需求,设计了一种平行扣垡犁组,提出了一种“圆盘犁刀切茬-压茬,平行犁组翻扣埋茬,旋耕刀辊碎土-匀土”的组合式耕整作业方案。采用直纹面法对扣垡犁的犁体曲面进行设计,构建了犁体曲面解析参数方程,建立了基于离散元方法的耕作部件-土壤-秸秆互作仿真模型,应用EDEM软件开展了二次正交旋转试验,分析了扣垡犁扣垡性能。仿真结果表明:当偏转角θ取12°、元线角差值Δθ取11°时,犁体扣垡效果最优。田间试验结果表明:当耕深为230 mm、作业速度为5.15 km/h时,扣垡犁平均扣垡率为91.3%,有较好埋茬效果;平行扣垡犁组在高茬秸秆工况下有较好的通过性,秸秆平均埋覆率达到82.5%,平均耕深达到218.6 mm,耕深稳定性系数达到90.2%。田间对比试验结果表明:在水稻收获后平均留茬高度为513 mm的工况下,平行犁组翻扣与旋耕组合式油菜种床制备装置平均耕深达229.7 mm,秸秆埋覆率为87.5%,碎土率为89.7%,厢面平整度为31.8 mm,相比于普通旋耕机作业效果,平均耕深增大90.9 mm,秸秆埋覆率和碎土率分别提高7.2个百分点和6.5个百分点,作业质量满足油菜播种要求,符合油菜“深翻埋茬,上松下紧”的种床合理耕层构建要求。
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关键词
油菜
种床制备装置
犁体曲面
平行扣垡犁组
犁旋
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职称材料
驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机设计与试验
被引量:
7
2
作者
廖庆喜
谢昊明
+3 位作者
张青松
张季钦
敖倩
王磊
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期99-110,195,共13页
针对传统旋耕式耕整机在稻-油或稻-稻-油水旱轮作的油菜种植模式下进行耕整地作业易存在整机通过性、适应性差,旋耕装置作业碎土率低、刀辊易缠草、秸秆埋覆性能差等问题,设计了一种驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机。提出先主动...
针对传统旋耕式耕整机在稻-油或稻-稻-油水旱轮作的油菜种植模式下进行耕整地作业易存在整机通过性、适应性差,旋耕装置作业碎土率低、刀辊易缠草、秸秆埋覆性能差等问题,设计了一种驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机。提出先主动犁耕后双刃旋耕、两侧开畦沟的工作方式,分析确定了驱动圆盘犁组主要结构参数以及驱动圆盘犁组-开畦沟前犁布局方式;分析确定了一种应用于驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机的双刃型旋耕装置关键结构参数。依据滑切原理确定了具有长刃部和短刃部的双刃型旋耕刀片关键结构参数;根据驱动圆盘犁组结构布局确定了双刃型旋耕装置为双头螺旋线排列方式。利用离散元仿真方法分析了整机的秸秆埋覆性能以及对土壤耕层交换的影响,结果表明整机作业平均秸秆埋覆率为94.69%,且整机作业后土壤耕层混合均匀。在秸秆留茬量不同的两种工况下进行田间性能试验,田间性能试验表明,驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机作业后平均秸秆埋覆率为96.45%,平均碎土率为95.30%,犁组不堵塞,刀辊不易缠草,机组通过性好;田间播种试验表明,整机播种后油菜出苗均匀,整机作业各项指标均满足稻茬地油菜直播种床整备要求。
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关键词
油菜
犁旋联合耕整机
旋耕
离散元仿真
下载PDF
职称材料
油菜机械直播铲锹式种床整备机振动特性分析与结构改进
3
作者
林建新
廖庆喜
+2 位作者
张青松
康艳
张季钦
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第19期39-48,共10页
针对油菜机械直播铲锹式种床整备机作业时机组振动大,易导致关键零部件磨损、降低整机可靠性的问题,该研究利用Coco-80动态信号测试分析系统对机组在怠速和田间作业工况下的振动加速度进行测试,采用时域和频域分析相结合的方法,确定了...
针对油菜机械直播铲锹式种床整备机作业时机组振动大,易导致关键零部件磨损、降低整机可靠性的问题,该研究利用Coco-80动态信号测试分析系统对机组在怠速和田间作业工况下的振动加速度进行测试,采用时域和频域分析相结合的方法,确定了两种工况下不同位置测点的振动加速度大小及机组主要激振源,并以此为依据提出了通过优化曲柄相位角排列方式降低整机所受合惯性力、合惯性力矩,减小铲锹式种床整备机振动的方案。进一步地,基于质量代换法建立了整机共10组曲柄摇杆机构的惯性力、惯性力矩受力模型,运用MATLAB软件分析得出整机受到合惯性力、合惯性力矩最小的曲柄相位角排列方式,在此排列方式下,整机合惯性力基本平衡,绕x、y轴的合惯性力矩绝对值均值分别降低了37.40%、30.09%。对改进后的机组在振动较大处采集加速度时域信号,与改进前相比,测点振动总量在怠速和田间作业工况下分别降低了36.42%、31.97%。该研究可为基于平面连杆机构群的农业机械减振研究提供参考。
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关键词
振动
油菜
惯性力
铲锹式种床整备机
曲柄摇杆机构
下载PDF
职称材料
题名
平行犁组翻扣与旋耕组合式油菜种床制备装置研究
1
作者
廖庆喜
张季钦
张青松
杜文斌
林建新
王立宗
机构
华中农业大学工学院
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第10期190-201,共12页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFD2000405)
财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-12)
国家自然科学基金项目(32001427)。
文摘
针对长江中下游稻-油轮作区土壤黏重板结、秸秆量大,油菜直播机采用普通旋耕时易导致种床耕层浅、秸秆埋覆率低,现有犁旋一体机作业时纵向尺寸大的问题,结合油菜直播农艺要求和合理耕层构建需求,设计了一种平行扣垡犁组,提出了一种“圆盘犁刀切茬-压茬,平行犁组翻扣埋茬,旋耕刀辊碎土-匀土”的组合式耕整作业方案。采用直纹面法对扣垡犁的犁体曲面进行设计,构建了犁体曲面解析参数方程,建立了基于离散元方法的耕作部件-土壤-秸秆互作仿真模型,应用EDEM软件开展了二次正交旋转试验,分析了扣垡犁扣垡性能。仿真结果表明:当偏转角θ取12°、元线角差值Δθ取11°时,犁体扣垡效果最优。田间试验结果表明:当耕深为230 mm、作业速度为5.15 km/h时,扣垡犁平均扣垡率为91.3%,有较好埋茬效果;平行扣垡犁组在高茬秸秆工况下有较好的通过性,秸秆平均埋覆率达到82.5%,平均耕深达到218.6 mm,耕深稳定性系数达到90.2%。田间对比试验结果表明:在水稻收获后平均留茬高度为513 mm的工况下,平行犁组翻扣与旋耕组合式油菜种床制备装置平均耕深达229.7 mm,秸秆埋覆率为87.5%,碎土率为89.7%,厢面平整度为31.8 mm,相比于普通旋耕机作业效果,平均耕深增大90.9 mm,秸秆埋覆率和碎土率分别提高7.2个百分点和6.5个百分点,作业质量满足油菜播种要求,符合油菜“深翻埋茬,上松下紧”的种床合理耕层构建要求。
关键词
油菜
种床制备装置
犁体曲面
平行扣垡犁组
犁旋
Keywords
rapeseed
seed bed preparation device
plow surface
parallel buckling plough group
plowing and rotary tilling
分类号
S223.25 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机设计与试验
被引量:
7
2
作者
廖庆喜
谢昊明
张青松
张季钦
敖倩
王磊
机构
华中农业大学工学院
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室
出处
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期99-110,195,共13页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFD2000405)
财政部和农业农村部:国家现代农业产业技术体系项目(CARS-12)
国家自然科学基金项目(32001427)。
文摘
针对传统旋耕式耕整机在稻-油或稻-稻-油水旱轮作的油菜种植模式下进行耕整地作业易存在整机通过性、适应性差,旋耕装置作业碎土率低、刀辊易缠草、秸秆埋覆性能差等问题,设计了一种驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机。提出先主动犁耕后双刃旋耕、两侧开畦沟的工作方式,分析确定了驱动圆盘犁组主要结构参数以及驱动圆盘犁组-开畦沟前犁布局方式;分析确定了一种应用于驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机的双刃型旋耕装置关键结构参数。依据滑切原理确定了具有长刃部和短刃部的双刃型旋耕刀片关键结构参数;根据驱动圆盘犁组结构布局确定了双刃型旋耕装置为双头螺旋线排列方式。利用离散元仿真方法分析了整机的秸秆埋覆性能以及对土壤耕层交换的影响,结果表明整机作业平均秸秆埋覆率为94.69%,且整机作业后土壤耕层混合均匀。在秸秆留茬量不同的两种工况下进行田间性能试验,田间性能试验表明,驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机作业后平均秸秆埋覆率为96.45%,平均碎土率为95.30%,犁组不堵塞,刀辊不易缠草,机组通过性好;田间播种试验表明,整机播种后油菜出苗均匀,整机作业各项指标均满足稻茬地油菜直播种床整备要求。
关键词
油菜
犁旋联合耕整机
旋耕
离散元仿真
Keywords
rapeseed
driven plow-rotary combined tiller
rotary tillage
DEM simulation
分类号
S223.2 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
油菜机械直播铲锹式种床整备机振动特性分析与结构改进
3
作者
林建新
廖庆喜
张青松
康艳
张季钦
机构
华中农业大学工学院
农业农村部长江中下游农业装备重点实验室
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第19期39-48,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2021YFD2000405)
国家自然科学基金项目(32001427)。
文摘
针对油菜机械直播铲锹式种床整备机作业时机组振动大,易导致关键零部件磨损、降低整机可靠性的问题,该研究利用Coco-80动态信号测试分析系统对机组在怠速和田间作业工况下的振动加速度进行测试,采用时域和频域分析相结合的方法,确定了两种工况下不同位置测点的振动加速度大小及机组主要激振源,并以此为依据提出了通过优化曲柄相位角排列方式降低整机所受合惯性力、合惯性力矩,减小铲锹式种床整备机振动的方案。进一步地,基于质量代换法建立了整机共10组曲柄摇杆机构的惯性力、惯性力矩受力模型,运用MATLAB软件分析得出整机受到合惯性力、合惯性力矩最小的曲柄相位角排列方式,在此排列方式下,整机合惯性力基本平衡,绕x、y轴的合惯性力矩绝对值均值分别降低了37.40%、30.09%。对改进后的机组在振动较大处采集加速度时域信号,与改进前相比,测点振动总量在怠速和田间作业工况下分别降低了36.42%、31.97%。该研究可为基于平面连杆机构群的农业机械减振研究提供参考。
关键词
振动
油菜
惯性力
铲锹式种床整备机
曲柄摇杆机构
Keywords
vibration
rapeseed
inertia force
shovel type seedbed preparation machine
crank rocker mechanism
分类号
S222.3 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
平行犁组翻扣与旋耕组合式油菜种床制备装置研究
廖庆喜
张季钦
张青松
杜文斌
林建新
王立宗
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
驱动圆盘犁与双刃型旋耕刀组合式耕整机设计与试验
廖庆喜
谢昊明
张青松
张季钦
敖倩
王磊
《农业机械学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
下载PDF
职称材料
3
油菜机械直播铲锹式种床整备机振动特性分析与结构改进
林建新
廖庆喜
张青松
康艳
张季钦
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
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