小麦小区株行播种机犁铧式开沟器设计与试验

通过研究国内外小麦小区育种开沟器现状,结合小麦株行育种农艺需求和小麦株行播种机的特点,针对小麦小区株行育种播种机开沟器开沟深浅不一致、落种不均匀的问题,利用仿生学原理及逆向工程技术对开沟铲尖进行了设计,并参照犁体曲面设计方法对开沟器分土曲板进行设计。为检验株行播种机犁铧式开沟器设计结构的合理性,对小麦株行播种机进行了田间试验,结果表明四行间播深总体合格率为95%,且落种均匀性变异系数无明显差异,验证了株行播种机的实际作业性能,确定了株行播种机整体结构的可靠性。

犁铧式马铃薯中耕机培土装置设计与试验

针对砂壤土条件下马铃薯中耕机作业效率低、培土效果不佳等问题,设计了一种犁铧式马铃薯中耕机。阐述了该机整体结构及工作原理,阐明了犁体曲面成形原理,采用水平元线法并结合马铃薯中耕作业要求以及动力学分析确定了影响培土犁作业效果的犁体结构参数及其取值范围。基于EDEM离散元仿真技术,建立了部件土壤仿真模型,以培土高度、土壤破碎率为试验指标,以导曲线上端切线夹角、初始元线角、元线角差值为试验因素,进行了二次正交旋转回归仿真试验。在仿真试验基础上进行了田间试验,结果表明,所设计的犁铧式马铃薯中耕机碎土率为94.7%、培土高度为8.4 cm、作业深度为13.6 cm,根深稳定性系数为92.1%,油耗为14.6 kg/hm^(2),明显优于锄铲式马铃薯中耕机的作业效率及作业效果,满足马铃薯中耕机作业要求。

甘薯起垄整形机犁铧式开沟起垄装置设计与试验

针对现有甘薯起垄整形机起垄效果较差、牵引阻力大等问题,设计了一种甘薯起垄整形机犁铧式开沟起垄装置,并阐述了其主要结构和工作原理。结合甘薯种植模式和垄型结构农艺要求,采用水平直元线法确定了开沟起垄装置犁体曲面的结构参数及其取值范围。运用EDEM离散元仿真软件,建立了犁铧式开沟起垄装置-土壤互作仿真模型。选取开沟犁体曲面安装角、推土角、元线角差值为试验因素,以犁体土壤抛送距离和牵引阻力为评价指标,进行了Box-Behnken中心组合设计试验。仿真试验结果表明,当作业速度为3.33 km/h时,安装角、推土角和元线角差值最优组合为27.19°、38.05°和10.69°。基于优化的最优组合参数进行了田间试验,田间试验结果表明,犁铧式开沟起垄装置垄高稳定性系数为98.53%,垄体土壤紧实度为236 kPa,拖拉机作业油耗为11.94 L/h,满足甘薯开沟起垄农艺要求,且均优于板式起垄装置作业效果。

犁铧式深根茎类药材收获机的设计与研究

针对现有深根茎类药材收获机结构复杂、动力消耗大、生产成本高等问题,在对现有犁铧式深根茎类药材挖掘机与螺旋排列搂草齿的收集堆放机构研究的基础上,设计出了犁铧式深根茎类药材收获机。该机结构简单、作业可靠、制造成本低,为深根茎类药材收获机械化提供了一种简单、可靠的机具。

砂壤土条件下马铃薯中耕机关键部件设计与试验

针对砂壤土条件下马铃薯出苗前期中耕机土壤回流严重、垄型一致性差等问题,设计了犁铧式马铃薯中耕机,并阐述了其主要结构及工作原理。对塑型部件培土器的结构参数进行设计分析,根据砂壤土土质特征,对土壤颗粒进行了运动学分析,确定了影响马铃薯中耕作业效果的主要因素。运用EDEM仿真试验,以培土犁与培土器间距及作业速度为试验因素,以回土量与垄型拟合度为评价指标,进行了二次正交旋转试验。对试验结果进行优化分析,当间距为600 mm、作业速度为1.3 m/s时,回土量为12.3%,垄型拟合度为0.024。对优化数据进行了田间试验,结果表明,犁铧式马铃薯中耕机回土量为12.5%,土垄垄型一致性为98.3%,土壤扰动系数为67%,碎土率为94.7%,培土高度为8.4 cm,油耗为14.6 kg/hm^(2),满足马铃薯中耕培土要求。