针对秋后立秆模式的残膜回收机的设计

针对秋后立秆模式回收地膜时存在的对行性差、对地仿形差及边膜难以搂起问题,提出利用复合四杆机构的三维动作来实现对行和仿形。为此,设计了相应残膜回收机,并对残膜回收机的复合四杆机构、搂膜齿、边膜起膜杆齿、株间划膜杆齿等部件进行了设计与分析,为残膜回收机的对行仿形、对地仿形、边膜及株间残膜的回收相关研究提供了参考。

垄作种植残膜回收边膜碎土装置的设计与试验

【目的】垄作种植覆膜后垄侧两边覆土量较多,在自然状态下土壤容易板结,到秋后回收时起边膜阻力较大,降低了残膜回收率,针对该问题设计了一种适于垄作种植的边膜土壤碎土装置.【方法】该残膜回收装置主要由锥形辊和碎土叶片组成,可完成板结土壤的破碎和抛掷.对碎土装置进行力学分析,获得碎土叶片作业时的工作阻力.结合残膜回收过程作业要求,根据地膜覆土量不同,对不同深度碎土作业进行土槽模拟试验,在前期试验基础上确定影响试验的主要因素,并运用Design-Expert中的Central Composite Design中心组合试验方法对装置的工作参数进行了试验,以碎土深度、碎土辊转速进行二元二次回归旋转组合设计试验,以碎土率和起膜率为试验指标.【结果】最优工作参数组合为:碎土深度为49 mm,碎土辊转速为206 r/min,此时碎土率为74.572%,起膜率为85.672%,试验结果与模型优化结果相对误差都在5%以下.【结论】研究结果可为残膜回收机边膜碎土和起膜机构的完善和优化提供参考.

圆盘碎土起膜装置仿真分析与试验

介绍圆盘碎土起膜装置的研究意义,分析圆盘碎土装置的工作原理及特点,建立圆盘碎土的力学模型。采用ANSYS软件进行运动仿真分析,得到圆盘破土后圆盘及土壤的三向应变云图,分析结果显示Y方向上土壤变形量最大,最大值为57.66mm。为验证理论分析和仿真的正确性进行正交试验,得出圆盘半径因素与工作倾角因素对碎土效果和边膜带出率有显著影响,试验结果为边膜回收装置的设计及研究奠定基础。

基于离散元法的不同起边膜装置的性能分析及试验

边膜土壤在作物生长周期下受自然侵蚀发生板结并与边膜产生黏连,致使秋后边膜回收率不高。为提高边膜回收率,对比分析了3种不同起边膜装置(球面圆盘、双翼铲及单翼铲)的受力情况,基于单翼铲结构改进设计了边膜铲。为探寻动态作用下边膜装置对土壤的作用效果,借助离散元软件EDEM对边膜装置作用下板结土壤的动态行为进行模拟,仿真结果表明边膜铲碎土效果最佳。为了验证理论分析及仿真的正确性,以土壤扰动率、起边膜率为试验指标,进行田间对比试验,对比分析了球面圆盘、双翼铲及边膜铲的作业效果。结果表明:边膜铲作业效果最佳,土壤扰动率为92.2%,起边膜率为93.5%。研究结果可为秋后残膜回收机的边膜回收装置的设计提供理论基础。

圆盘碎土过程分析及试验

由于边膜土壤受到侵蚀容易形成板结,土壤与边膜产生粘连,造成边膜难以回收。为了提高边膜回收率,通过对圆盘碎土装置的结构、工作原理及圆盘对土壤扰动作用进行分析,建立了圆盘碎土过程的力学模型。运用ANSYS软件对圆盘碎土过程进行有限元仿真分析,仿真分析结果显示:圆盘工作倾角为30°时,土壤的扰动最大;相同工作倾角时,上层板结土壤横向扰动变形大于深层土壤的变形。通过田间试验得到圆盘工作倾角为30°时土壤扰动和碎土效果最佳。