基于TRIZ理論的小型深耕機(jī)優(yōu)化研究.pdf

1、南方丘陵山區(qū)有耕地約4032.05萬hm2，由于地形地貌的限制，大部分具有田塊狹小、田埂高、不規(guī)則等特點(diǎn)，嚴(yán)重制約了大中型農(nóng)業(yè)機(jī)械的推廣應(yīng)用。微耕機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、重量和體積小等特點(diǎn)，極大地解決了當(dāng)前條件下的南方丘陵山區(qū)耕整地作業(yè)難的問題，是目前南方丘陵山區(qū)主要的耕整地機(jī)械。但是由于微耕機(jī)自身結(jié)構(gòu)和工作原理的局限，其耕深一般在16cm左右，經(jīng)過多年的淺層旋耕后，在耕層下會(huì)形成硬底層，導(dǎo)致農(nóng)作物根系無法從深層土壤中吸取養(yǎng)分，嚴(yán)重影

2、響了農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。本文運(yùn)用TRIZ理論在第一代小型深耕機(jī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化研究，設(shè)計(jì)出一款更完善的小型深耕機(jī)，并針對(duì)小型深耕機(jī)的作業(yè)效果和整機(jī)性能，進(jìn)行了田間試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　首先，運(yùn)用TRIZ理論對(duì)第一代小型深耕機(jī)存在的主要問題進(jìn)行系統(tǒng)分析和因果分析，得到了引起這些問題的四個(gè)根本原因:1、傳動(dòng)方式的不同對(duì)傳動(dòng)箱的體積、重量和強(qiáng)度有很大的影響，選擇齒輪傳動(dòng)，可以很好地保證傳動(dòng)系統(tǒng)的可靠性，但是體積和重量也相應(yīng)的增加，會(huì)影響到整機(jī)工

3、作性能，如轉(zhuǎn)彎方便性和深耕入土性等。而選擇鏈傳動(dòng)，傳動(dòng)箱體積和重量都較小，但是其強(qiáng)度是否足夠會(huì)直接影響整機(jī)的可靠性;2、刀具強(qiáng)度，由旋轉(zhuǎn)工作部件的工作原理可知，要增加耕深就需要增加刀具的長(zhǎng)度，但是較長(zhǎng)的刀具，在工作過程中容易折斷;3、深松刀形狀，在改變深松刀的彎曲度以利于深松刀入土的同時(shí)，會(huì)增加深松刀纏草的可能性;4、耕后地表平整度，由于工作部件的干涉，耕后土壤在深松刀輥幅寬兩側(cè)堆積，導(dǎo)致耕后土壤截面呈“凹”字形。
　　然后，在上

4、述分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)行矛盾分析，將問題轉(zhuǎn)化為TRIZ矛盾模型，利用相應(yīng)的模型解決工具確定解決方案:1、變第一代的齒輪傳動(dòng)為鏈傳動(dòng)，采用高強(qiáng)度鏈傳動(dòng)，減小傳動(dòng)箱重量和體積，從而改善了轉(zhuǎn)彎方便性和深耕入土性;2、增加安全銷聯(lián)軸器和剛度調(diào)節(jié)拉桿，來避免重要的刀輥和傳動(dòng)系統(tǒng)受損，從而提高了整機(jī)可靠性;3、根據(jù)不同的土壤條件更換不同形狀的深松刀，來避免深松刀纏草;4、增加平土裝置，改善耕后地表平整度。
　　最終，結(jié)合通過TRIZ理論得到的優(yōu)化