1GLF-1.8型秸秆翻青机设计与研制

论文摘要

我国主要粮食作物秸秆年产量约6亿吨,其中水稻秸秆年产量为2.1亿吨,秸秆已成为农业生产中产量最高的可再生资源,秸秆翻青还田能够改善土壤结构、增加土壤有机质含量、保障农作物高产稳产,为使秸秆资源尤其是稻田秸秆及绿肥作物得到有效利用,研制适合稻田土壤耕作环境、生产效率高、翻青覆盖率高、能量消耗低的秸秆翻青还田机具有重要意义。本文以秸秆翻青高覆盖率、低功耗为目标,依据旋转锹工作原理,适用于稻田秸秆、残茬及绿肥作物翻青还田,研制了一种秸秆翻青机。主要开展的研究内容：1.系统分析了国内外秸秆还田机的发展概况,并结合稻田土壤耕作特性及农艺要求,开展了1GLF-1.8型秸秆翻青机的总体设计,提出了秸秆翻青机耕作幅宽为1800mm、翻青机覆盖率≥85%、纯工作小时生产效率为。0.35-0.55hm2/h等总体性能指标2.对盛花期的紫云英茎秆进行了径向剪切和径向压缩试验。测得紫云英中部直径最大、顶部次之,根部最小。剪切试验结果表明,紫云英茎秆最大剪切应力根部最大,最大值为8.05Mpa,顶部最大剪切应力最小,最小值为4.62Mpa；压缩试验结果表明,根部平均压应力最大,最大值为16.38Mpa；顶部所受平均压力最小,平均压应力为5.69Mpa。3.开展了秸秆翻青机关键部件的结构设计与分析。确定了秸秆翻青机传动装置、翻青装置、刮土装置、拖板等部件的结构参数对刀轴强度进行了校核；说明了刀片采用单头螺旋线排列。4.开展了秸秆翻青机运动学分析,确定了秸秆翻青机的切土节距、旋耕速度比、沟底起伏高度、土垡厚度等主要工作参数；由翻青机刀片及顶板的余摆线轨迹分析确定了刀片与顶板夹角范围为40-50°；分析确定了刀片侧切刃曲线方程,根据滑切角公式,计算得出了秸秆翻青机刀片的滑切角的变化规律。5.对秸秆翻青机刀辊进行了力学分析,确定了刀辊的力学模型,对刀辊强度进行了校核；分析了秸秆翻青机刀片所受阻力,建立了秸秆翻青机刀片所受阻力的数学模型。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的意义
• 1.2 国内外秸秆还田机研究现状
• 1.2.1 国内秸秆还田机研究现状
• 1.2.2 国外秸秆还田机研究现状
• 1.3 课题研究内容
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 技术路线
• 第二章 紫云英茎秆力学特性研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验材料
• 2.1.2 试验仪器
• 2.2 试验内容
• 2.3 结果及分析
• 2.3.1 剪切试验
• 2.3.2 压缩试验
• 2.4 本章小结
• 第三章 秸秆翻青机总体设计
• 3.1 秸秆翻青机技术方案确定
• 3.2 秸秆翻青机整体结构与工作过程
• 3.2.1 整机总体结构
• 3.2.2 工作过程
• 3.3 秸秆翻青机主要技术参数
• 3.4 本章小结
• 第四章 秸秆翻青机关键部件的结构分析与设计
• 4.1 秸秆翻青机功耗分析及配套动力
• 4.2 传动系统分析与设计
• 4.2.1 传动方案确定
• 4.2.2 传动比的计算
• 4.2.3 传动功率计算
• 4.3 翻青装置分析与设计
• 4.3.1 刀片设计
• 4.3.2 顶板设计
• 4.3.3 刀轴设计
• 4.4 刀盘设计
• 4.5 其他部件设计
• 4.5.1 拖板设计
• 4.5.2 刮土装置设计
• 4.6 本章小结
• 第五章 秸秆翻青机关键部件参数分析与设计
• 5.1 秸秆翻青机刀片与顶板的参数设计与分析
• 5.1.1 刀片运动轨迹方程
• 5.1.2 刀片的切土速度
• 5.1.3 顶板运动轨迹方程
• 5.1.4 秸秆翻青机顶板与刀片夹角确定
• 5.2 秸秆翻青机主要工作参数的分析与确定
• 5.2.1 切土节距
• 5.2.2 旋耕速度比
• 5.2.3 沟底凸起高度
• 5.2.4 土垡的厚度
• 5.3 刀片滑切角分析与确定
• 5.3.1 滑切角的概念与分析
• 5.3.2 滑切角方程
• 5.4 刀片曲线方程分析
• 5.4.1 刀片侧切刃曲线方程分析
• 5.4.2 刀片正切刃分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与建议
• 6.1 主要研究结论
• 6.2 不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录:攻读硕士学位期间发表的论文及申请专利
• 发表的学术论文
• 申请并授权、受理专利