双垄耕作施肥喷药覆膜机工作参数优化

为进一步改进双垄耕作施肥喷药覆膜机工作性能,以作业机前进速度、土壤升运器速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角为自变量,采光面地膜机械破损率为响应值,依照Box-Behnken试验设计原理,采用四因素三水平响应面分析方法,建立了各因素与采光面地膜机械破损率之间的数学模型,并对各因素及其交互作用进行分析。试验结果表明:4个因素对采光面地膜机械破损率影响的主次顺序为:土壤升运器速度、作业机前进速度、覆土侧流槽角和覆土直流槽角;作业机最佳工作参数为:土壤升运器速度0.67 m/s、作业机前进速度0.70 m/s、覆土侧流槽角75°和覆土直流槽角48°。验证试验表明,采光面地膜机械破损率均值为0.216%,较优化前有显著下降。

高垄覆膜水肥一体化技术对设施土壤理化性状及蔬菜产量的影响

以高垄覆膜水肥一体化技术（FG＋H）为试验处理,膜下沟灌（FP）为对照,通过田间试验研究了高垄覆膜水肥一体化技术对设施土壤理化性状及蔬菜产量的影响。结果表明,定植后26~55天,FG＋H处理明显提高了20 cm处地温;定植后118~154天,5、10、15、20、25 cm处地温均低于FP。FG＋H处理的表层土壤饱和导水率明显提高,是FP的2.2倍。FG＋H处理可明显降低0~60 cm土壤硬度,而对土壤密度无明显影响。FG＋H处理0~20 cm土壤全氮、有效磷、速效钾、有机质含量比FP分别提高18.4%、47.6%、34.9%和20.9%,且明显降低了0~200 cm土壤剖面硝态氮含量。FG＋H处理相对FP有缓解土壤酸化和盐化的趋势。FG＋H处理番茄采收期相对FP推迟约10天左右,但FG＋H处理番茄总产量相对FP提高了19.9%。本研究结果表明,FG＋H处理不仅明显改善了设施土壤理化性状,而且番茄产量也明显提高。

旱区全膜双垄沟播履带式玉米联合收获机的设计

针对中国北方旱地全膜双垄沟播玉米种植方式,解决玉米收获过程中的摘穗啃伤、田间作业垄上行走稳定性差及玉米茎秆回收再利用问题,设计了一种履带式玉米穗茎兼收型联合收获机,以及配套的立辊式摘穗割台和茎秆切碎抛送装置。设计的非对称立辊式对行收割结构,可适应玉米全膜双垄沟播收获作业要求,实现了穗茎兼收,提高了秸秆利用率,并总结了立式割台“间隙夹持-倾斜喂入-滑动摘穗”的立式摘穗收获机理。利用立式摘穗试验样机,以机具前进速度、主动链轮转速、摘穗辊直径、切碎刀轴转速为影响因素,果穗损失率、茎秆切碎合格率为评价指标,进行了二次旋转正交组合试验。通过Design-expert 8.0.6数据分析软件,建立各影响因素与指标的数学回归模型,分析了显著因素与评价指标之间的关系,优化试验参数,确定最优参数组合:在机具前进速度3.8m/s、主动链轮转速1150r/min、摘穗辊直径82mm、切碎刀轴转速1650r/min时,果穗损失率为2.61%、茎秆切碎合格率为92.81%。优化模型与田间验证性试验得到的果穗损失率均值2.8%、茎秆切碎合格率均值93.1%相接近,满足旱区全膜双垄沟播玉米收获要求。

全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机设计与试验

为进一步提升全膜双垄沟覆膜种床机械化耕整作业效果与作业效率,基于全膜双垄沟种床双幅覆膜覆土农艺技术栽培模式,设计全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机,实现了全膜双垄沟种床构建过程中的旋耕、起垄、施肥、双幅覆膜覆土及镇压的一体化作业。在设定联合作业机传动系统的前提下,对样机关键部件进行设计与选型,确定其旋耕刀组、排肥装置、提土种床覆土装置的工作参数与功耗,同时解析了刮板式提土装置、水平双向螺旋输土装置作业过程,得到满足双幅覆膜种床各部位覆土的必要条件。应用离散单元法对提土种床覆土装置“提土-输土-覆土”动态作业过程进行数值模拟,分析了各工作环节输土、覆土特性,对影响覆土作业效果的相关因素进行了探讨。田间试验结果表明,当全膜双垄沟双幅覆膜覆土联合作业机前进速度为1.10 m/s时,采光面地膜机械破损程度为39.8 mm/m^2、种床膜边覆土宽度合格率为94.5%、大垄垄体中心覆土宽度合格率为91.6%、种床覆土厚度合格率为97.5%、种床起垄高度合格率为93.2%,试验指标均符合国家与行业标准要求,试验结果满足设计和实际作业要求,田间试验工况与仿真结果基本一致。

1MLQS—40/70起垄全铺膜联合作业机性能优化试验

为了检验并优化自主研制的1MLQS—40/70起垄全铺膜联合作业机作业性能,以采光面机械破损程度、膜边覆土宽度合格率、膜边覆土厚度合格率、地膜漏覆土程度为作业指标,采用三因素三水平进行正交试验。通过极差分析和方差分析,得出土壤升运器前轴与开沟铲安装轴的纵向间距对各试验指标的影响显著;通过综合平衡法对试验数据进行优化分析,得出最优参数组合为:土壤升运器前轴与开沟铲安装轴的纵向间距为30 mm、土壤升运器线速度与机组作业速度的比值为2.5、起垄开沟铲倾角为25°。验证试验表明:该机采光面机械破损程度<1%,膜边覆土宽度合格率>95%,覆土厚度合格率>95%,地膜漏覆土程度<1%。

1MLQS―40/70起垄全铺膜联合作业机的改进设计

改进设计了1MLQS―40/70起垄全铺膜联合作业机,解决了在土壤含水率较大时作业故障率高的问题。分析和确定了改进后开沟器的结构参数、土壤升运装置的工作速度。改进设计后的机具能一次性完成开沟、起垄、整形、铺膜、覆土、压膜等多项作业,生产效率高、工作可靠、故障率低。