油菜旋耕開(kāi)溝施肥播種復(fù)式作業(yè)機(jī)的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、油菜是我國(guó)第一大油料作物，在食用油市場(chǎng)中具有舉足輕重的地位。播種質(zhì)量對(duì)油菜產(chǎn)量影響極為明顯。而受作業(yè)條件、種植農(nóng)藝要求及油菜種子的物理特性等因素的綜合影響，我國(guó)油菜機(jī)械化播種發(fā)展較為緩慢。
　　本課題旨在針對(duì)油菜種植大省——江蘇省地區(qū)，研制出一臺(tái)適合江蘇稻油輪作條件的油菜旋耕開(kāi)溝施肥播種復(fù)式作業(yè)機(jī)，以期提高作業(yè)質(zhì)量和效率。本文在總結(jié)大量國(guó)內(nèi)外相關(guān)精密播種機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，了解江蘇油菜種植農(nóng)藝要求的前提下，針對(duì)稻茬地作業(yè)秸稈量大、土壤含水

2、量高、粘性大的特點(diǎn)，按照輕簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)原則，完成了機(jī)具的總體設(shè)計(jì)。對(duì)機(jī)具的核心部件排種器進(jìn)行了試驗(yàn)選型，并對(duì)其進(jìn)行了仿真優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時(shí)完成了旋耕開(kāi)溝部件、仿形限深裝置、種肥開(kāi)溝器等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)工作，對(duì)整機(jī)進(jìn)行三維建模，并利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法對(duì)刀軸、仿形裝置進(jìn)行了相關(guān)性能校驗(yàn)。最后完成了樣機(jī)的試制及大田試驗(yàn)工作。主要結(jié)論如下:
　　(1).機(jī)具作業(yè)幅寬2300mm，行距300mm，株距60～100mm，播種施肥行數(shù)為8行，播深10～

3、20mm，施肥深度60～80mm。機(jī)具與拖拉機(jī)采用三點(diǎn)式掛接，旋耕開(kāi)溝動(dòng)力由機(jī)具側(cè)邊齒輪箱傳動(dòng)，開(kāi)溝刀盤安裝在旋耕刀軸中部，采用窩眼輪排種器和外槽輪排肥器，排種排肥均由直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，后置Ⅴ型輪配合平行四桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)單體仿形，并兼作限深、覆土、輕微鎮(zhèn)壓使用，機(jī)具一次下地能夠完成旋耕、開(kāi)排水溝、施肥、播種、覆土等多道工序。
　　(2).通過(guò)試驗(yàn)分析，選擇窩眼輪式排種器，并運(yùn)用離散元軟件EDEM對(duì)窩眼輪型孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)仿真分析和

4、驗(yàn)證試驗(yàn)表明，轉(zhuǎn)速在10～50r·min-1時(shí)，型孔邊沿具有30°倒角結(jié)構(gòu)的窩眼輪排種器合格指數(shù)為95.8％～86.6％，明顯優(yōu)于不倒角窩眼輪的90.6％～67.5％和半徑1.25mm倒圓角窩眼輪的93.5％～79.2％。
　　(3).完成了各關(guān)鍵部件選型或設(shè)計(jì)工作，重點(diǎn)對(duì)旋耕開(kāi)溝部件、仿形限深裝置、種肥開(kāi)溝器等進(jìn)行了詳細(xì)的分析設(shè)計(jì)。
　　(4).應(yīng)用Proe5.0完成了樣機(jī)建模，分析了機(jī)具質(zhì)量屬性及重心位置，結(jié)果表明在機(jī)具

5、肥箱滿載情況下，配套動(dòng)力能夠滿足提升要求;運(yùn)用ANSYS14.0對(duì)刀軸進(jìn)行了模態(tài)分析，結(jié)果表明，刀軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的避開(kāi)了機(jī)具作業(yè)時(shí)外部振源頻率，可避免共振發(fā)生;用Proe5.0機(jī)構(gòu)分析模塊對(duì)仿形裝置進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析，結(jié)果表明開(kāi)溝器最低點(diǎn)軌跡與實(shí)際地表曲線吻合，仿形存在一定的滯后，基本滿足油菜播深控制要求。
　　(5).完成了樣機(jī)的試制及田間試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，機(jī)具的整機(jī)結(jié)構(gòu)布置較為合理，能適應(yīng)該試驗(yàn)田塊的作業(yè)條件。作業(yè)后地表平整，溝形