偏心振动压实式筑埂机的仿真分析及试验

简要描述了偏心振动压实式筑埂机的工作原理,对振动压实装置的运动轨迹进行了理论推导;运用Adams仿真软件对镇压筑埂装置作业时的振动状态进行分析,重点模拟了偏心振动压实装置中偏心块的质量、中心轴转速对镇压筑埂装置的振动影响;通过将Adams与Edem仿真软件耦合,对偏心振动压实式筑埂机的镇压筑埂情况进行了仿真;最后,通过整机试验对以上分析进一步验证并得出结论。研究结果表明:筑埂机在偏心质量为20kg、中心轴转速为1r/s、前进速度为0.1m/s时,偏心振动压实装置的工作振幅为38mm,中心轴最大加速度为800m/s^(2),此工况下镇压滚筒筑埂时振幅较大,适用于在首次筑埂时对旋耕集土后的松散土堆进行一次镇压成型;当偏心块质量为5kg、中心轴转速为4r/s、前进速度为0.4m/s时,工作振幅为8mm,中心轴加速度为1200m/s^(2),振幅较小、离心力较大,此工况适用于土埂成型后的二次压实固埂。仿真分析表明:不加偏心振动的普通筑埂机在作业时,滚筒所受的正压力为2000N;加振动压实后的一次筑埂时正压力约2500N,二次固埂时正压力约3000N,相比与传统筑埂机压实效果提升较大。田间试验表明:无偏心振动时所筑田埂坚实度为2064kPa,加振动压实后的一次筑埂坚实度为2356kPa,一次筑埂与二次固埂结合的方式坚实度为2798kPa,坚实度提升较大。

1DSZ-350型悬挂式水田单侧旋耕镇压修筑埂机的设计与试验

为提高水田筑埂作业质量与效率,减轻作业劳动强度,结合东北地区水稻种植农艺要求,研究设计了1DSZ-350型悬挂式水田单侧旋耕镇压修筑埂机。阐述分析了机具整体设计方案与工作原理,对其关键部件偏牵引悬挂仿形调节系统、旋耕筑埂深度可调式传动总成、旋耕集土刀辊总成和镇压筑埂圆盘总成进行了理论分析与结构设计。为获得修筑埂机最佳工作参数组合,以机具前进速度和旋耕工作转速为试验因素,田埂平均坚实度和高度变异系数为试验指标,进行了多因素二次通用旋转组合台架试验,运用Design-Expert 6.0.10软件建立因素与指标间数学模型,采用多目标参数优化确定机具最佳作业状态。试验结果表明,当机具前进速度为1.33 km/h,旋耕工作转速为525 r/min时,筑埂作业性能最优,满足旋耕集土及镇压筑埂要求,其所筑田埂平均坚实度为2 160 k Pa,高度变异系数为4.01%。田间试验表明,该机具作业性能稳定,所筑田埂质量良好,各项指标均满足筑埂作业要求。该研究为水田机械化筑埂机具的创新研发与优化提供理论支撑和技术参考。

悬挂式水田筑埂机及其关键部件研制与试验

为解决人工筑埂劳动强度大的问题,设计了一种悬挂式水田筑埂机,对其结构和工作机理进行介绍。筑埂机采用上、下2组旋耕刀进行取土和圆盘压辊镇压成埂。建立筑埂机旋耕装置的运动模型,通过对运动学模型的分析,确定了取土旋耕刀的转速300r/min、下旋耕刀数量5～7个、上旋耕刀数量3～4个、取土宽度150mm、取土深度20～95mm。通过对推压筑埂装置的受力分析,得出推压筑埂装置的驱动力矩。设计了180°翻转装置,解决了在田埂转角处不能修埂的问题。对筑埂机进行性能检测,检测结果表明,筑埂质量良好,均达到了各项农艺技术指标的要求。

单侧筑埂机镇压筑埂装置工作动力学参数测试与试验

为获得筑埂作业时土壤对其关键部件镇压筑埂装置的作用力,以1DSZ-350型悬挂式水田单侧旋耕镇压修筑埂机筑埂装置为研究载体,采用应变传感器设计了镇压筑埂装置动力学参数测试系统,并搭建动力学测试试验台。对镇压筑埂装置的工作参数进行测试,以镇压筑埂装置前进速度和转速为试验因素,以田埂成型过程中土壤对弹性羽片作用力和田埂坚实度为性能指标进行单因素试验,获得弹性羽片受土壤作用力、田埂坚实度与镇压筑埂装置前进速度、转速之间的关系。试验结果表明:当镇压筑埂装置转速一定时,随着机具前进速度的增加,土壤对弹性羽片作用力平均值增大,田埂坚实度减小,变化范围分别为:2 838.1~5 695.2 N和2 250~1 680 kPa;当机具前进速度一定时,随着镇压筑埂装置转速的增加,土壤对弹性羽片的作用力平均值与所筑田埂坚实度均增大,变化范围分别为:3 203.8~5 990.3 N和1 460~2 180 kPa。经试验验证,工作参数测试系统的设计符合实际要求,为类似结构装置的相关参数测试提供了参考。

基于离散元法的筑埂机旋耕切削性能研究

为提高水田筑埂机筑埂质量和工作效率,探究旋耕弯刀的结构参数和工作参数对筑埂机旋耕切削性能的影响,构建了旋耕弯刀—土壤的离散元模型,同时对旋耕弯刀工作时复杂的受力情况进行分析。以IT245旋耕刀为基础,设计了几种不同的旋耕刀片,分别以旋耕弯刀结构参数和工作参数为试验因素,单位幅宽扭矩和扭矩为试验指标,进行两组正交试验。通过极差分析,得到影响旋耕弯刀功耗的3种主要工作参数,并探究其对旋耕弯刀碎土效果的影响规律。综合分析得到旋耕弯刀参数最优组合为:正切面端面刀高60mm,侧切刃包角27°,弯折角120°,幅宽60 mm,工作转速300 r/min,前进速度0. 3 m/s,工作深度100 mm。该研究为探讨刀具与土壤相互作用机理、降低水田筑埂机作业能耗及提高碎土效率提供了参考。

1QD-3型垄向区田筑挡机的研制

着重介绍了1QD-3型垄向区田筑挡机的研制情况,并就研制过程中重点考虑的一些问题加以分析,为垄向区田技术的发展和推广提供了一种有效的农机具。

1QD型垄向区田筑垱机控制机构的研究

水土流失是世界性的难题,垄向区田技术解决了强降雨和土壤渗透慢的矛盾。1QD型垄向区田筑垱机是推广垄向区田技术的农机具,而控制机构是该机具的核心部件。为此,着重对1QD型垄向区田筑垱机的控制机构进行了分析和研究,并对几种类型的控制机构进行了比较。

1QD型垄向区田筑挡机工作机组的受力分析

分析了垄向区田筑挡机在工作时的受力情况以及铲板入土的最佳角度,为该机具的参数设计提供了理论依据,证明了筑挡机的可行性,推动了垄向区田技术的发展。

STZZ1-230型整地筑埂联合作业机的研制

设计了STZZ1-230型整地筑埂联合作业机。该机采用拖拉机为动力,一次进地,能够同时完成整地和筑埂作业。该机主要由牵引架、机架、传动系统、旋耕部件、集土机构、筑埂压实部件及液压油缸等部分组成。田间试验表明:该机结构设计合理,为水稻生产过程中整地筑埂联合作业机械化提供了技术支持。

筑垱机筑垱形状与拦蓄雨水能力研究

通过分析筑垱机筑垱过程和调查实际筑垱形状,比较实际土垱与理想形状土垱拦蓄雨水能力差异及现有筑垱机存在的问题。提出在筑垱机翻转铲上设置压土板以改善筑垱形状和增加密实度的方法,并探讨压土板形状尺寸对筑垱形状的影响,得出最佳压土板形状为外圆弧形,其半径为7.5 cm。为研究开发垄沟筑垱技术及其设备提供技术依据。

垄向区田筑垱机关键部件—四叶板的有限元分析

东北黑土区是世界上仅有的3大黑土区之一,是我国重要的商品粮基地,对国民经济发展起着十分重要的作用。近几十年来,严重的水土流失已成为制约该区国民经济发展的瓶颈。为此,通过研究国内外防止水土流失举措,根据土壤的特性和我国特有的耕种方式与机械综合性原则,设计制造了垄向区田筑垱机,并且采用ANSYS软件对其工作部件进行了优化。基于大型有限元分析软件ANSYS,对垄向区田筑垱机的主要工作部件四叶翻转铲进行了三维数值模拟,并将计算量控制在可以接受的范围内,试验表明结构尺寸合理。

烟叶施肥起埂机的设计与研究

研制开发了一种与11～14.7kW的小四轮拖拉机相配套的烟叶施肥起埂机,该机可一次性完成深施底肥、起埂和整地3项作业内容。该机结构设计科学合理、性能稳定,作业质量完全可以满足农艺要求,而且节省农时,有效地减轻了烟农的劳动强度,具有良好的经济效益与社会效益,值得大力推广应用。

羽片叠压式水田筑埂机的优化设计与分析

为解决目前人工筑埂存在的效率低和筑埂均匀性差等问题,设计一种羽片叠压式水田筑埂机。阐述机具整体设计方案及工作原理,该机采用振动压实和羽片叠压两道工序,使所筑田埂坚实稳定,并对其关键部件镇压筑埂装置和旋耕集土装置进行理论分析与结构设计。为探究镇压筑埂装置和旋耕弯刀的结构参数对筑埂机作业效果的影响,建立筑埂机关键部件-土壤离散元模型,使离散元与有限元耦合,对机具进行强度分析。分别以镇压轮和旋耕弯刀的结构参数为试验因素,田埂坚实度和扭矩为试验指标,进行仿真作业试验。分析结果表明,镇压筑埂装置的弹性羽片与埂底水平方向的夹角为65°,旋耕弯刀的弯折角为120°时,筑埂机作业效果最优,镇压筑埂装置和旋耕弯刀的强度和刚度满足要求。

1ZL-1型筑埂机的受力分析

悬挂式１ＺＬ－１型筑埂机由限深轮、牵引连接机构、机架、左右筑埂犁体和压实成型轮组成，适用于稻田筑埂蓄水，配套东方红－７５拖拉机。筑埂机受力比较复杂，尤其是犁体工作面。本文在一些基本假设的基础上，通过对筑埂机的受力分析，计算出各受力值。对筑埂机进行实际...

液控式垄向区田筑垱机的设计及仿真

为了实现垄向区田筑的高质量和高效率作业,设计一种液压控制式垄向区田筑机。介绍其工作原理,应用Pro/E和ADAMS软件进行筑机的设计、建模和运动学仿真分析。结果表明,此种设计方法缩短了筑机的设计周期,仿真分析结果验证了其工作原理的可行性,所设计的液控式垄向区田筑机能够实现最佳距的方便、快速调节,满足设计要求,为实现垄向区田技术提供了一种新机具。

水田筑埂机旋切集土性能优化研究

旋切集土装置作为筑埂机的重要组成部分,对筑埂机的工作效率和工作质量具有很大影响。为此,主要对水田筑埂机两侧取土型旋切集土装置展开研究。为了满足水田筑埂机碎土集土性能要求,提高旋切装置的工作效率,结合光滑粒子流体动力学法(SPH)及离散元法(DEM)对旋切集土弯刀的结构参数和排列组合对旋切集土性能的影响进行了分析,最终构建了土槽实验平台,并对弯刀结构旋切集土效果进行了验证。研究结果表明:优化后取土弯刀有用功利用率增加了20.9%,筑埂集土方向抛土力明显增大;对于组合刀轴,旋切功耗降低了21.83%,土壤破碎率增加了19.06%。研究成果为水田筑埂机旋切集土装置结构设计提供了理论依据,对降低水田筑埂机整机功耗、提升整机工作质量有着重要的意义。

新型筑埂机的设计与试验

根据当前我国水稻主产区东北地区水田的特点及水稻农艺生产要求,设计了一种实用、高效的水田筑埂机具,该机主要由双螺旋旋耕轴、主减速器、侧边箱体、链轮传动机构、仿行液压镇压器组成。能够高质量的完成筑埂作业,降低水稻生产的人工成本,提高我国水稻生产的机械化水平。

新型水田筑埂机试验研究与分析

水田筑埂机大大提高了筑埂速度,降低了人工劳动强度。通过大量的田间试验和数据分析,找出机具作业速度和土壤含水率对水田筑埂机作业质量的影响,从而达到指导农业生产的目的。

水田筑埂机的正确使用与保养

在水田作业生产中,水田筑埂机发挥着重要的作用。尤其长期以来,人工筑埂作业强度大,作业效率低,作业质量差。为解决这一问题,水田筑埂机问世而大大提升水稻生产的效率。当前,随着水田筑埂机数量的增加,做好正确使用与保养工作就成为民众普遍关心的热点话题。由此而展开论述,从使用前注意的问题、水田筑埂机的正确使用以及筑埂机保养等几个方面,就提升水田筑埂机的使用效率做技术指导,以供参考和借鉴。

1ZX-1型筑埂机的设计

１ＺＸ－１型筑埂机的设计张道林刁培松张为春山东工程学院筑埂蓄水压碱是黄河三角洲地区针对近几年来黄河断流所采取的一项新的农艺，黄河上游大量引水及自然条件的变化使黄河连续几年来出现了历史上罕见的长时间断流，给黄河下游特别是黄河三角洲地区的工农业生产带来了...