稻麦收割开沟埋草一体机的改进设计与试验

论文摘要

稻麦联合收割开沟埋草多功能一体机的设计,是基于在我国稻麦两熟地区墒沟埋草处理田间秸秆法的耕作栽培技术,即在稻麦联合收获后,在田间开出墒沟,再人工将秸秆埋入墒沟内,这种方法的缺点是机器需经过收获、开沟及人工埋草多次作业,机器作业程度复杂,人工辅助作业的劳动强度也相对较大。为能有效解决墒沟埋草问题,并根据之前机具作业的情况,本研究以联合收割机为主体,对稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机进行了改进设计,设计了一体机的传动系统和总体结构方案。为不影响原联合收获机自身功率的充分利用,确保正常的收割效率,同时保证充足的开沟动力,本改进为开沟装置配备了单独的发动机,以此实现动力选用适中和功率分配合理化。分析了一体机开沟埋草的工作原理,并进行了开沟部件结构设计,通过理论分析正转开沟和反转开沟刀片的运动方程和切土轨迹,采用正转开沟方式。同时对开沟刀盘部件进行了ADAMS模型仿真与优化,通过刀片端点轨迹分析得出最优切土进距。改进设计后的稻麦收割开沟埋草一体机,考虑到开沟埋草操作的安全性、确定抛土走向和解决刀盘缠草堵草问题,设计了多功能一体机的导草疏草、分土导流等装置。正转开沟沟内回土量相比于反转开沟较多,为了将已切削的土壤抛出沟底,使沟内的回土保持最少,此外还设计了清沟铲清土装置。最后对改进设计的稻麦联合收获开沟埋草多功能一体机进行了麦季和稻季田间试验,测试了其作业的性能试验和生产考核试验,结果表明机具作业质量满足设计要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外秸秆还田利用
• 1.2.1 国内秸秆还田机械化技术
• 1.2.2 国外秸秆还田利用
• 1.3 国内外开沟机的发展及研究现状
• 1.3.1 国外开沟机
• 1.3.2 国内开沟机
• 1.4 开沟方式的研究
• 1.5 开沟部件研究现状
• 1.6 收获机械与秸秆还田机具的研究
• 1.7 课题背景及研究内容
• 1.7.1 课题背景
• 1.7.2 研究内容
• 第二章 一体机总体方案确定及结构设计
• 2.1 改进目标
• 2.2 动力改进
• 2.3 传动系统设计
• 2.4 总体结构设计及工作原理
• 2.4.1 带传动设计计算
• 2.4.2 链传动设计
• 2.4.3 开沟机支架设计
• 2.4.4 传动轴设计
• 2.5 液压提升部件
• 2.6 电控原理图设计
• 2.7 本章小结
• 第三章 开沟部件设计及工作原理分析
• 3.1 总体结构及工作原理
• 3.2 开沟部件具体结构参数的确定
• 3.2.1 刀片型号
• 3.2.2 刀片正反转的确定
• 3.2.2.1 正转开沟与反转开沟概念
• 3.2.2.2 刀片的运动方程和切土轨迹
• 3.2.3 切土进距及刀片数量
• 3.2.4 刀盘结构及刀片布置原则
• 3.2.4.1 刀盘结构
• 3.2.4.2 刀片布置原则
• 3.2.5 清沟铲
• 3.2.5.1 清沟铲的设计及位置确定
• 3.2.5.2 沟底不平度
• 3.2.6 分土导流板
• 3.3 开沟刀片运动仿真
• 3.3.1 仿真环境设置
• 3.3.2 片端点轨迹
• 3.3.3 优化结果分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 稻麦联合收割开沟埋草一体机的性能和生产试验
• 4.1 性能试验
• 4.1.1 试验目的
• 4.1.2 试验条件
• 4.1.3 试验材料
• 4.1.4 试验样机
• 4.2 单因素试验
• 4.2.1 试验水平处理方法
• 4.2.2 抛土距离试验分析
• 4.2.3 清沟铲位置调整与清土效果
• 4.2.4 开沟速度分析
• 4.3 结果及分析
• 4.3.1 抛土距离
• 4.3.2 开沟质量
• 4.3.3 碎土率
• 4.3.4 回土率
• 4.3.5 秸秆入沟率
• 4.3.6 田间参数对开沟性能的影响
• 4.4 生产试验考核
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间的研究成果