油菜毯狀苗切塊插栽機(jī)理研究與參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、油菜移栽機(jī)械化技術(shù)落后、機(jī)具性能差是制約我國油菜生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。本文針對現(xiàn)有油菜毯狀苗移栽機(jī)樣機(jī)存在的苗塊易破碎、入土效果差等問題進(jìn)行了以下研究及改進(jìn)工作：
　　在水稻收獲前一天至收獲后兩天的時(shí)間段內(nèi)測量了0-100mm深度范圍內(nèi)土壤的含水率及0-160mm深度范圍內(nèi)的土壤貫入阻力。在不同的土壤含水率條件下旋耕碎土，并通過篩分法測量土壤細(xì)碎度，通過堆積法測量土壤流動(dòng)性。方差分析和回歸分析表明，稻收割前后一段時(shí)間內(nèi)，稻田表層土壤的含

2、水率在不降雨的情況下維持在26％左右，而降水后提升較明顯，可達(dá)30%左右。貫入阻力與貫入深度之間存在二次回歸關(guān)系，平均貫入阻力與含水率之間存在線性回歸關(guān)系。同一塊田中土壤含水率和貫入阻力分布并不均勻，而是隨著空間位置的變化有明顯的波動(dòng)，且兩者存在關(guān)聯(lián)性。土壤含水率對耕后土壤細(xì)碎度有影響。土壤含水率高時(shí)旋耕，會(huì)使大直徑土塊所占比例由11%增加至35%，小直徑土塊所占比例有60%減少至27%；而流動(dòng)性受含水率影響不明顯。
　　用TJ型

3、土壤直剪儀進(jìn)行了油菜毯狀苗片直剪試驗(yàn)。用Instron3343材料性能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了油菜毯狀苗片單軸拉伸、單軸壓縮、剪切、模擬切塊實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明毯狀苗片試樣的內(nèi)摩擦系數(shù)f=0.37，黏聚應(yīng)力c=0.08MPa。平均拉伸彈性模量為0.07MPa，屈服時(shí)的平均拉伸應(yīng)變?yōu)?.14，平均抗拉強(qiáng)度為5.4kPa；平均壓縮彈性模量為3.15MPa，受壓時(shí)表現(xiàn)為塑性，無可測得的抗壓強(qiáng)度。試樣的彈性模量與基質(zhì)含量，斷裂時(shí)拉伸應(yīng)變與基質(zhì)含量有二次回歸關(guān)

4、系。切塊過程中切塊阻力最大約15N。育苗材料中土壤占比減小使毯狀苗片受拉時(shí)的塑性變強(qiáng)，更不易破碎。
　　通過正交試驗(yàn)研究了秧針寬度、分插機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)速度、縱向取苗間隙及移箱回?cái)?shù)四個(gè)參數(shù)與傷秧率、切塊合格率及苗塊質(zhì)量變異系數(shù)三個(gè)切塊效果指標(biāo)間的關(guān)系。得出了試驗(yàn)因素的最優(yōu)水平組合為秧針寬度13.4mm，分插機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)速度170rpm，縱向取苗間隙2mm，移箱回?cái)?shù)12次。
　　設(shè)計(jì)了樣機(jī)主動(dòng)開溝裝置配套的液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并進(jìn)行了改進(jìn)。初步方

5、案采用7.8ml/r齒輪泵帶動(dòng)160ml/r擺線馬達(dá)，節(jié)流調(diào)速，刀盤轉(zhuǎn)速約100rpm，額定壓力10MPa，額定流量17.4L/min，額定功率約2.6kW。田間實(shí)驗(yàn)表明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)刀盤開溝的功能，但存在過載現(xiàn)象。分析了節(jié)流調(diào)速回路的機(jī)械特性、硬度、調(diào)速性能、變工況性能及效率。調(diào)速工況下液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的扭矩-轉(zhuǎn)速特性公式為T??=P0υ??-υ??3/k2nm2，系統(tǒng)在輸出扭矩為最大輸出扭矩2/3時(shí)有最大輸出功率。最大功率及最高效率與