旋耕机叶片布置规则探讨

旋耕机叶片布置规则探讨

一、旋耕机刀片排列规则的探讨(论文文献综述)

张培增,王帅[1](2021)在《旋耕机产品创新技术思路探讨》文中进行了进一步梳理旋耕机属于多用途耕整地机械,其结构形式有很多种,本文研究的是最常见的卧式旋耕机。其特点是,机动灵活,一机多用,可同时完成翻地、耙地、耢(耱)地等一系列作业;主要优点是,土壤松碎能力强,耕后土壤细碎,地表平整,土肥掺和均匀,有利于在抢收抢种中及时完成播前整地任务,大大提高作业效率和作业质量,是我国目前使用最普遍、最受农民欢迎的农田耕作机械。然而,旋耕机不足之处也很明显,主要是耕作深度有限,对土壤扰动大,功率消耗高,

张晋,陈伟,朱继平,袁栋,夏敏,丁艳[2](2021)在《旋耕机节能技术研究现状及展望》文中提出旋耕机在我国应用广泛,其应用与推广对我国农业机械化进程具有重大推动作用。但也出现数量大精品少等现象,平均单位功耗高出国外30%,严重制约了农业的机械化进程。因此节能是该领域研究的重点方向。本文采用文献综述与实地调研相结合的方法,介绍了国内外关于旋耕机节能技术研究的发展历程,简述了针对旋耕节能技术不同研究方式方法,主要包括:正反转耕作模式的研究、旋耕刀片形式与参数、刀片排列方式的研究等,同时,对我国学者关于旋耕机节能技术的研究进行归纳总结,分析比较我国在旋耕机节能技术领域与国际领先国家的不足。得出在旋耕机节能技术中正反转耕作模式、旋耕刀片设计与排列、耕深及其稳定性与功耗降低等方面存在的问题,提出旋耕机节能技术要加强大耕深领域的研究,注重新材料的应用于研发,科研人员应利用计算机技术对旋耕机作业进行仿真分析,提高设计水平与能力。

胡巍砾[3](2021)在《旋耕拖拉机无人驾驶遥控装置研究与实现》文中进行了进一步梳理整地是指作物播种或移栽前进行的一系列土壤耕作措施的总称,整地目的是创造良好的土壤耕层构造和表面状态,协调水分、养分、空气、热量等因素,提高土壤肥力,为播种和作物生长、田间管理提供良好条件[1]。旋耕是整地的一种重要方式,旋耕机是目前应用较多的一种耕整地机械。旋耕机具有高使用频率、广泛普及度。旋耕机作业一般在田间地头,农机人员现场直接操作农业机械,容易使人产生疲劳加大劳动强度,并且还要经常要忍受恶劣作业环境,如路面高低不平、低洼积水、风吹日晒、灰尘、机械震动、噪音和化学喷雾等伤害,这对操作者身体健康极其不利。且拖拉机的操作者需要一定的驾驶技能。如何减轻农民劳动强度,促进农业生产是当前研究的重要课题。本文以旋耕机为研究对象,首先分析了旋耕机的结构框架和作业过程,然后使用自制的遥控器接收机和旋耕机控制系统进行耦合,并在后方操作系统与旋耕机车载执行系统之间建立了一种可靠、稳定、能够远距离通信的无线通信系统,最终实现了适合在农田环境下代替人工驾驶的旋耕拖拉机无人驾驶遥控装置设备。主要研究内容如下:1、本文对近年来旋耕机无人驾驶遥控系统的研究进行了较为详细的阐述,分析了旋耕机的操作及拖拉机的控制,为旋耕拖拉机无人驾驶遥控装置的研究与实现提供了理论依据。2、根据遥控装置的功能要求,对拖拉机执行机构进行相关耦合,采用模块化的设计方法,分别对遥控装置的软硬件系统进行了设计与实现,搭建了其实验平台。3、根据无线传输抗干扰的要求,对遥控装置的跳频算法的研究。首先分析了软件无线电的基本结构。从软件跳频概念入手,根据跳频系统的特点,对跳频算法进行了详细地分析与研究,设计了软件跳频协议。对系统同步进行了分析研究,实现了系统频率同步和自适应跳频的方法。4、为了使系统更加稳定,从遥控装置的摇杆电位器信号、跳频速率和跳频频率数等几个方面对系统的性能进行了测试。以及对旋耕机进行了实际遥控试验。包括直线驾驶试验、转弯试验和旋耕试验,其以上三组试验均达到预期的结果,验证了本控制的系统的稳态性能。最后通过实验测试系统通信的抗干扰能力,实验数据表明系统基本上达到了技术要求,工作稳定、可靠,能够为后续的研发打下了坚实的基础。

祝英豪[4](2020)在《秸秆还田旋埋刀辊作业机理及降耗研究》文中研究表明课题组研制的旋埋刀辊能够解决长江中下游多熟制稻作区高留茬秸秆在板结黏重土壤环境下还田时的缠堵问题,但刀辊在功耗,作业平稳性以及秸秆掩埋深度方面仍有待进一步提升,因此本文以降低旋埋刀辊作业功耗提升还田效果为目的,通过建立土壤旋耕功耗预测离散元模型,分析刀辊作业机理及刀具间土壤相互扰动对刀辊作业效果影响机制,获取提升刀辊作业性能的途径,并以此为基础对原有刀辊结构及刀具参数开展合理设计和优化,通过田间试验分析刀辊的地域适用性。主要研究如下:(1)基于离散元方法,构建稻板田旋耕功耗预测模型,以辅助旋埋刀辊功耗检测。根据连续3年对稻板田土壤含水率的监测,发现土壤含水率与其塑限接近,说明稻板田土壤塑性较差,结合土壤受载后的形变及破坏特点,选定Hertz Mindlin with Bonding颗粒接触模型表征稻板田土壤的粘结和破坏情况。根据旋耕作业形式的特殊性和旋埋刀辊的结构特点,沿幅宽方向缩小旋埋刀辊的尺度,在旋耕测试平台的辅助下,完成标定参照试验。在离散元软件中建立旋耕作业模型,采用等步长爬坡试验方法,通过步阶次序建立接触参数与功耗指标之间的函数关系,依据标定参照试验功耗值,确定了稻板田旋耕功耗预测模型的接触参数取值,完成模型的建立。为进一步验证该模型的适用性,在不同作业工况下对普通旋耕刀辊和旋埋刀辊开展误差对比试验,结果显示预测误差均值为6.65%,范围在3.63%~9.48%之间,结合方差分析说明稻板田旋耕功耗预测模型适用于不同旋耕刀辊及工况下的功耗预测;还原刀辊真实尺度的田间试验功耗预测误差均值为7.28%,范围在2.50%~12.81%之间,刀辊结构在缩放过程误差变化较小,说明模型能够准确反映旋埋刀辊在稻板田作业的功耗情况。(2)以旋埋刀辊的核心刀具螺旋横刀为主要研究对象,通过构建刀具的数学模型,分析旋切土壤和旋埋秸秆过程以揭示刀辊作业机理,为后续旋埋刀辊的优化设计提供理论依据。针对螺旋横刀旋切土壤过程,分析切土角和隙角随转角的动态变化规律,在常规作业工况下,动态参数变化范围为±3.37°~±9.02°。为避免作业过程中负隙角的出现,则静态隙角取值应大于9.02°;切土角对功耗影响的仿真试验研究表明,随静态切土角的增加,螺旋横刀作业功耗呈先降后增的趋势,当静态切土角在30°~40°之间时,作业功耗较小。为进一步分析功耗在整个作业行程的分配情况,将螺旋横刀旋切土壤过程分为切土区间和抛土区间,切垡末点为切抛分界点,基于旋耕功耗预测模型分析耕深、牵引速度和刀宽对切土功耗与抛土功耗的影响,仿真结果显示,切土功耗远大于抛土功耗,随着耕深、牵引速度和刀宽增加,切土功耗和抛土功耗均递增,而抛切功耗百分比的变化分别为递增、递减和变化不明显,说明耕深对切土功耗影响更显着,牵引速度对抛土功耗更显着,刀宽对两者影响程度相当。针对螺旋横刀旋埋秸秆过程,分别从秸秆纵面和横面两个方向分析刀具对秸秆的作用,揭示了螺旋横刀对秸秆镇压掩埋、揉搓混埋和抛土覆盖的旋埋还田原理,分析了秸秆直立和倒伏两个状态的受力情况,当刀刃滑切角小于刀刃与秸秆的摩擦角时,秸秆沿刀刃不侧向滑移,符合螺旋横刀的秸秆掩埋要求;根据滑切角随刀具旋转的动态变化方程可知,在常规作业工况下,滑切角的变化可以忽略不计,近似等于刀刃的静态滑切角;为研究滑切角对秸秆滑移的影响,开展了秸秆滑切土槽试验,试验结果验证了秸秆掩埋条件的正确性,并给出了秸秆与刀刃摩擦角的范围为25°~30°,从秸秆掩埋的角度说明了现有螺旋横刀静态滑切角参数的合理性;为研究滑切角对作业功耗的影响,开展功耗预测仿真试验,试验结果表明功耗随螺旋横刀静态滑切角的增加而递减,因此静态滑切角在满足秸秆掩埋的条件下,应取较大值。(3)对于多刀种组成的旋埋刀辊,通过研究内部不同刀种对土壤的扰动情况,揭示刀具之间对土壤的相互作用机制,为后续刀辊优化设计提供理论依据。在纵向,基于周向刀具分布,建立螺旋横刀与旋耕刀的纵向切土位置方程,分析两刀相对切土位置关系,通过分部建模方式将旋埋刀辊分为旋耕刀部分与螺旋横刀部分,并以滞后角为变量,功耗与相对磨损为指标,开展纵向切土位置对周向刀具间相互影响的研究。仿真结果表明,随滞后角增大,对于功耗,旋耕刀持续递减,螺旋横刀持续递增,旋埋刀辊先减至相对平稳状态后递增;对于相对磨损,旋耕刀持续递减,螺旋横刀持续递增,旋埋刀辊先减后增;相对磨损的变化规律与功耗类似,总体呈现功耗增大,相对磨损增高的趋势。当滞后角取值使螺旋横刀纵向切土位置与旋耕刀重合时,此时旋埋刀辊功耗处于较低水平。在横向,旋耕刀正切部和螺旋横刀均对土壤有轴流侧推作用,对旋埋刀辊、旋耕刀辊(旋埋刀辊的旋耕刀部分)和螺旋刀辊(旋埋刀辊的螺旋横刀部分)依次开展仿真试验,获取土壤颗粒运动情况及刀辊所受轴向力。依据土壤颗粒运动情况可知,切土阶段土壤轴流效应弱于抛土阶段,且3种刀辊对土壤的轴流侧推作用由强到弱依次为旋耕刀辊、螺旋刀辊、旋埋刀辊;在旋埋刀辊中,刀具的耦合作用使土壤的运动由内部螺旋横刀决定。依据刀辊所受轴向力可知,同一段旋埋刀辊内的旋耕刀与螺旋横刀旋向相反符合轴向力相互抵消的设计原理,但根据轴向力动态特性曲线的正弦波动情况,发现目前旋埋刀辊存在轴向力波动较大的现象,针对旋埋刀辊轴向排列,提出刀具对称布置的解决方案。(4)基于旋埋刀辊作业机理和刀具间土壤相互扰动对刀辊作业效果影响机制,以及前期试验中存在的问题,设计一种人字型旋埋刀辊。针对功耗较大的问题,将原有螺旋横刀的静态切土角由73°降至40°,刀宽由25mm增至35mm,刀宽增加用来弥补因切土角变小而损失的抛土宽度,维持原有的抛土覆盖性能;针对秸秆掩埋深度不足的问题,将原与螺旋横刀匹配使用的ⅠT245旋耕刀替换为ⅠT225旋耕刀,在相同旋耕深度的条件下,能够增加20mm的秸秆掩埋深度,同时在保证原有秸秆掩埋深度不变的条件下,通过减少不必要的旋耕耕深起到了减阻降耗作用;针对机具轴向力波动大,作业平稳性不足的问题,设计了人字型的刀具排布方式和相匹配的刀盘组件,刀辊两侧旋耕刀沿轴向间距相等,采用同向相继切土减阻方式,以增强刀辊作业性能;针对刀辊耕后存在轮辙及田边遗留未耕区域的问题,将刀辊作业幅宽由1850mm增加至2200mm,刀辊作业幅宽大于拖拉机后轮外缘间距,能有效增加耕整平整度,避免刀辊耕作范围不足的现象出现。(5)针对设计的人字型旋埋刀辊与原有刀辊在螺旋横刀结构参数、旋耕刀匹配型号以及刀具排列上的差异,在各田况及工况条件下,分别开展田间对比试验,并对人字型旋埋刀辊在水田与旱地及不同秸秆地的应用进行评估。螺旋横刀优化检验试验显示,当螺旋横刀的静态切土角由73°降至40°,刀宽由25mm增至35mm后,低速1挡下540rpm和720rpm挡位,秸秆掩埋率分别提升0.16和0.78个百分点,功耗分别下降5.68%和8.44%;低速2挡下540rpm和720rpm挡位,秸秆掩埋率分别提升1.58和1.14个百分点,功耗分别下降6.66%和6.57%。刀具排布方式对比试验显示,相对于交错型旋埋刀辊,人字型旋埋刀辊在PTO转速为540r/min时,前进、竖直和幅宽方向平稳性分别提升了51.59%、31.34%、29.74%;PTO转速为630r/min时,三向平稳性分别提升了65.22%、36.09%、47.28%;PTO转速为720r/min时,三向平稳性分别提升了47.37%、25.24%、29.52%;人字型旋埋刀辊在3个转速工况下功耗依次下降了4.27%、4.37%和1.52%。旋耕刀刀型匹配对比试验显示,当耕深相同时,ⅠT225型刀辊较ⅠT245型刀辊功耗上升2.55%,秸秆掩埋率增加5.56%;当秸秆掩埋深度相同时,ⅠT225型刀辊较ⅠT245型刀辊功耗下降14.86%,秸秆掩埋率减少1.25%。经熵权法对两刀辊进行多指标综合评价,ⅠT225型刀辊指标评价得分最高为0.84,从秸秆掩埋质量角度分析,ⅠT225型刀辊无论从均匀性、深度、还是掩埋量方面均优于ⅠT245型刀辊。水旱两用秸秆旋耕掩埋还田机田间应用研究显示,人字型旋埋刀辊能够应对长江中下游多熟制稻作区的水田与旱地,柔性秸秆与硬质秸秆的还田作业,通用性较强。

刘兴达[5](2020)在《分体式深旋耕土壤消毒联合作业机研制与试验》文中进行了进一步梳理我国设施农业近年来得到迅速发展,温室生产面积也不断扩大,但是由于设施农业生产中的连年重茬种植原因,加之环境因素,土壤中各种病毒菌逐年累计,影响土壤连作,这对设施农业的发展造成很大的障碍。针对目前设施农业生产中土壤病虫害问题,国内外学者研究出多种解决方法,目前在接茬时对土壤进行消毒是解决重茬连作障碍的较为有效的方法,可较大程度减少土壤内累计的病毒菌,有利于提高作物产量和品质。目前土壤消毒方法有物理方法、化学方法和生物熏蒸方法。目前最常用的是化学方法,利用适当手段将化学药剂和待消毒土壤混合以实现土壤消毒。这种方法优点成本低,方法简单,适合大规模使用,但是其最大的缺点就是各种化学药剂对生态环境不友好。本文提出一种温室深旋耕土壤消毒联合作业方法,在对土壤旋耕作业的同时对其进行消毒作业,实现对深层土壤彻底有效的杀毒,并设计制造了物理样机进行田间试验。本文首先设计了合理的均匀试验,以刀辊前进速度、刀辊转速两个定量因素和旋耕刀刀型、排列方式两个定性因素为自变量,以单刀辊前进阻力和单刀辊切土扭矩为因变量,利用ANSYS/LS-DYNA进行虚拟仿真试验,通过前后处理软件Ls-PrePost和数据分析软件SPSS对仿真结果进行数据分析,分别求得单刀辊前进阻力和单刀辊切土扭矩关于各自变量的回归方程,从而分析立式旋耕机刀辊切土过程中,刀辊前进速度、刀辊转速、旋耕刀形状和排列方式对刀辊前进阻力和切土功耗的影响,分别得到最小前进阻力和切土功耗所对应的各自变量最优组合。本文基于立式旋耕切土虚拟仿真试验结果,从降低机具作业功耗角度出发,设计了一种分体立式深旋耕土壤消毒联合作业机械。主要包括对其传动系统、旋耕部分以及消毒部分的设计,对传动系统中各级齿轮换向器齿轮传动进行了设计校核,对齿轮换向器中各轴进行了设计,之后对各旋耕刀辊进行了设计,对消毒部分各消毒原件进行了选型和布置。在此基础上依次对各级齿轮换向器中齿轮、各级齿轮换向器、旋耕刀辊以及旋耕消毒联合作业机整机进行了模态分析,得到分析对象的前十阶固有频率以及振动模态,验证了设计的合理性。本文加工制造了旋耕消毒联合作业机物理样机并通过田间试验对其工作效果进行验证,测试旋耕耕深、耕深稳定性以及联合作业机消毒均匀性。田间试验结果表明:联合作业机平均耕深达到330 mm,耕深稳定性系数达到94.84%,消毒均匀性系数为64.23%。相较于传统土壤表面喷药方式,采用所设计联合作业机进行土壤表面土壤内部相结合的消毒方式消毒效果更优。

马磊[6](2019)在《油菜联合直播机种床松旋装置设计与试验》文中指出油菜是我国重要的油料作物,本文分析了国内外联合耕整技术及耕整关键部件发展现状与趋势,针对长江中下游地区土壤板结,且旋耕作业深度较浅,冬油菜机械化种植时种床带油菜主根系向下生长深度受限,易引起油菜倒伏的生产实际问题,为促进油菜主根系生长且防倒伏,增加作物产量,解决机械化联合作业时种床带耕层浅的实际问题,依据垂直耕作法,探寻种床带的合理耕层,并结合油菜种植农艺要求,提出了种床带浅松和旋耕组合作业技术方案,开展了油菜联合直播机种床松旋装置的设计与试验。主要研究内容及结论如下:1)开展了油菜联合直播机种床松旋装置总体方案设计与分析。提出类深松施肥铲与旋耕机同步完成种床带浅松和种床厢面旋耕作业技术方案,基于类深松施肥铲作业原理设计了一种以抛物线为刃口曲线的类深松施肥铲,开展了类深松施肥铲的动力学与运动学特性分析,确定其主要结构参数:刃口曲线上滑切角为23°,下滑切角为40°,刃口角为40°,入土角为23°。并结合油菜种植农艺和种床带作业要求,确定类深松施肥铲外形尺寸。为提高整机的通过性,提出了类深松施肥铲“一字”布局和“前四后二”布局,并开展对比试验,类深松施肥铲组“前四后二”布局比“一字”布局具有较优通过性,类深松施肥铲组和旋耕装置联合作业效果更好。2)开展了油菜联合直播机旋耕部件设计与研究。对旋耕刀片的作业过程展开运动学和动力学分析,分析得出旋耕刀运动学方程,确定最优工作参数:作业速度vm为0.60.8m/s,旋耕装置耕深h1为80120mm,旋耕装置旋耕刀辊转速nx为280r/min,为保证种床厢面的耕深、耕宽以及增加种床带土壤的松碎效果,种床带选择回转半径为245mm的旋耕刀片IT245,非种床带选择回转半径为225mm的旋耕刀片IT225,左右刀辊刀片排布按照双螺旋线对称排列方式安装,刀片数量各为22把,其中每个种床带包含1个切土区,每个切土区安装2把IT245旋耕刀,其余部分均为IT225旋耕刀。3)基于EDEM仿真技术开展了类深松施肥铲最优参数设计试验、最优布局验证试验以及施肥作业仿真试验。建立EDEM离散元仿真模型,以类深松施肥铲抛物线刃口曲线的下滑切角为研究对象并开展仿真试验。试验结果表明:当上滑切角为23°,下滑切角为40°时,类深松施肥铲牵引阻力最小。开展了类深松施肥铲与圆弧形深松铲的对比试验,探究两种装置作业后地表状况,结果表明:类深松施肥铲作业后的地表平整度和断面宽度均优于圆弧形深松铲,作业后种床带质量更高。开展类深松施肥铲“一字”布局和“前四后二”布局对比仿真试验,通过分析可知“前四后二”布局时作业质量更高,更有利于形成良好的种床厢面。开展了类深松施肥铲浅松施肥仿真试验。测试了复合肥物理力学特性,建立了EDEM仿真肥料颗粒模型,结合田间作业实际情况分析确定最优工作参数:作业深度为220mm、仿真作业速度为0.8m/s、排肥器转速为60r/min,试验表明肥料未出现拥堵现象,种床带浅松施肥作业能顺利完成。4)开展了油菜联合直播机种床松旋装置田间试验。测试了试验区域土壤机械物理特性,分析了该区域作业条件对传统油菜联合直播机种床松旋装置作业质量的影响因素,研究得出:(1)油菜直播机种床松旋装置在前茬作物为水稻、土壤平均含水率为20.11%26.54%,土壤平均坚实度为4731546k Pa地况下,种床带浅松深度为229.4239.4mm,旋耕深度为124.8139.2mm,耕深的稳定性均在90%以上,厢面平整度为25.7127.14mm,作业后田间测量结果均满足测量标准,种床带及种床厢面质量满足油菜播种要求。(2)开展油菜联合直播机种床松旋装置田间功耗试验。试验得出:平均牵引功耗为6.46kW,平均旋耕功耗为24.28kW,平均总功耗为30.74kW。

施展[7](2019)在《升降可折叠双侧圆盘式果园开沟机的研究》文中指出近30多年来,我国柑橘产业生产逐渐从数量型转向质量型。果品产业发展生产力机械化程度不高的问题在柑橘果园开沟施肥中体现尤为明显。为实现柑橘果园双侧开沟,提出升降可折叠式双侧圆盘开沟方案,采用ANSYS有限元分析、ADAMS虚拟样机等软件设计仿真优化并试制了样机,进行试验探究。主要研究内容及结论如下:1)查阅整理国内外对于果园开沟机的开沟方法及原理的研究状况和发展,参考多种开沟方式特点,结合柑橘果园农艺和土壤特性,创新地提出了双侧圆盘式果园开沟机方案。对比多种开沟刀片,综合选用双旋耕刀片类的开沟刀片,对其进行理论计算、转速试验验证最终其旋转直径0D、刀宽外廓距离B′、安装刀片数量z等参数,为机架结构设计、整机传动方案等提供数据参考和理论支持。2)完成了开沟机的整体设计使其具有旋转开沟、机身折叠和行走升降三大功能。对开沟机的旋转开沟系统、机身折叠系统和支撑行走升降系统三大系统的运作方式进行介绍,对机架开沟变速齿轮箱、折叠装置、锁紧装置、升降装置、液压控制等关键部件和机构进行了结构设计选型和理论分析。3)利用ANSYS软件对机架进行有限元模态分析和结构性能分析,并对结构改进和优化,并进行了模态试验验证。有限元仿真结果表明:改进前的固定段机架,第1阶固有频率34.983Hz,落在机架激励频率035Hz范围,最大应力72.3896MPa;改进后的固定段机架,第1阶固有频率52.884Hz,比改进前提高17.901Hz,避开了激励频率范围,整体应力分布十分均匀,最大应力6.3011MPa。模态试验验证结果表明与仿真结果相对误差仅-0.103%,最大误差百分比0.857%,振型基本一致,为实际应用提供参考。4)结合折叠系统技术要求,设计选用WSP-D70-D50-L650-800型可伸缩十字万向联轴器。利用ADAMS软件建立可伸缩十字万向联轴器的虚拟样机模型,分析其运动规律,分析约束投影角变化和约束力/扭矩变化,得出机架折叠系统中在该可伸缩十字万向联轴器作用下可满足设计要求的75°极限位置和70°安全位置。对可伸缩十字万向联轴器角速度和线速度分析讨论稳定性,为机身折叠系统的研究奠定理论基础,为后续折叠液压缸行程确定提供解决方案,也为支撑行走升降系统结构布置给予技术支持。5)通过分析变速齿轮箱的转动角度范围θ=18.78°82.35°推导开沟液压缸行程变化y=410.923mm483.061mm,再计算承受最大拉力ΣF=3534.941N,确定HSGL01E50/25-300型液压缸作为开沟液压缸,HOB50X350CA型液压缸作为折叠液压缸。进而设计一套操作简单、省时省力液压驱动控制系统实现对每个液压缸的单独控制,也可以实现四个液压缸的同时控制。6)加工试制了开沟机样机。选择与实地接近的土地进行室外试验。用L93(4)正交实验分析其功耗,研究开沟深度H、前进速度v、刀盘转速n这三个因素对沟深度对功耗的影响,得出开沟深度对功耗的影响最大,刀盘转速次之,前进速度的影响较小。故动力不足情况下可优先选择牺牲一定的开沟深度(不小于14cm)保证作业效率。开沟作业质量检测试验发现作业过程中,开沟机两侧开沟刀盘的开沟深度、开沟深度稳定性、矩形沟面宽度、沟底浮土厚度、碎土率这5项指标均符合NY/T740-2003田间开沟机作业质量标准规定,其满足柑橘果园施肥的园艺要求。

鄂智[8](2019)在《反转旋耕刀排列方式优化与离散元仿真研究》文中进行了进一步梳理反转旋耕相较于正转旋耕其旋转方式与旋耕机车轮前进的转向相反,反转旋耕具有碎土性能强、抛土量大、埋茬效果好等特点,但其旋耕阻力比正转大,油耗高,不易被用户接受,旋耕刀排列方式也是功耗的主要因素,因此对旋耕刀排列方式进行优化是有必要的。本文以国标旋耕刀IT245及一种优化后旋耕刀(IT245P)排列方式为研究对象,以机组平衡性与功率消耗为指标,降低旋耕刀旋耕作业刀轴对轴承的受力为目标,通过对其进行设计方法研究和其运动分析,利用ADAMS软件对旋耕刀模型进行动力学仿真,在反转情况下对刀具排列方式进行均匀实验设计,得出刀轴对轴承作用力最小时的试验组合参数,并在离散元软件EDEM中进行离散元数值模拟仿真验证功耗及作业性能。主要做了以下几方面的工作:(1)对旋耕刀反转的运动方式及受力分析,不同旋耕速比刀具切削效果不同,建立IT245与优化后IT245P反转旋耕刀的三维模型,利用有限元软件ABAQUS对IT245与IT245P旋耕刀功耗仿真对比。(2)利用动力学分析软件ADAMS对IT245P旋耕刀进行反转仿真分析,以机组平衡性为标准,刀轴对轴承的最小作用力为目标,选取两种常见排列方式30-140-200(旋耕刀安装相位角30°、旋耕刀间距140mm、刀轴转速200r/min)和45-160-200分析作用力的不同从而继续对目标值进行优化,通过旋耕刀安装相位角、旋耕刀间距及刀轴转速三个因素设计均匀试验,利用二次多项式进行逐步回归方法对数值进行处理,分析各参数与刀轴对轴承作用力的关系,得到最小作用力时最优排列的参数组合为50-155-200,即旋耕刀安装相位角为50°、旋耕刀间距为155mm、刀轴转速为200r/min,50-155-200排列方式相较于优化前作用力降低了60%左右。(3)对自然界土壤结构及性质进行分析,结合淮河流域土壤的特性,选取适用于离散元仿真的Hertz-Mindlin with JKR粘结模型。(4)基于离散元法Hertz-Mindin粘结模型,在EDEM中建立标记浅层、中层和深层的土壤来研究颗粒与旋耕部件间的相互作用规律,并在旋耕刀与挡土罩之间设置质量计算域。对三种排列方式进行旋耕作业分析,对比于优化后的排列方式,旋耕部件整体受力降低,功耗平均降低13%左右。对IT245及IT245P应用50-155的排列方式进行试验对比,分析其抛土性能、碎土性能及埋茬能力。对计算域计算颗粒质量得出优化后旋耕刀的抛土性能比优化前提高了11.85%;通过颗粒之间的粘结键判断碎土性能优化后刀具在仿真时间内的碎土率提高了9.5%;通过计算旋耕后土壤与秸秆的位置,优化后旋耕刀反转作业时埋茬能力相较于优化前提高了11.26%。

郭俊[9](2017)在《秸秆还田机—锯齿刀和旋耕刀作业性能研究》文中研究指明秸秆机械化还田是实现农业可持续发展的一项重要措施。将农作物秸秆在田间就地粉碎后翻耕入土,使其腐烂分解,达到大面积培肥地力的效果。对秸秆还田后的土壤而言,由于尚缺乏对这种土壤-秸秆混合物的力学性质及其与机械相互作用规律的深刻认识,耕作部件的设计很少有理论上的依据,使得机具设计比较盲目。因此,研究不同秸秆含量土壤的力学性质,进而在此基础上探讨土壤和秸秆在耕作机械作用下的运动、变形和破坏规律,对耕作部件的设计和使用具有重要意义。作为传统的耕整机械,旋耕刀是与土壤直接接触的主要工作部件。它虽能满足一般田间作业要求,但是针对目前高秸秆含量地表,旋耕刀作业作业效率和性能远不能满足当今秸秆还田和保护性耕作的新要求。新要求指出:机具作业后地表秸秆位移大且均匀分布在地表;土壤位移小是为了减少土壤流失。由于秸秆存在,使得刀片-秸秆-土壤之间相互作用机理复杂。刀片在与土壤接触前首先与秸秆发生作用,基于该机理下,对刀片研究成为必要。主要研究内容和结论包括:1、锯齿刀片设计。通过旋耕、碎茬作业,对刀片运动参数和结构参数进行分析,根据刀片主、侧切削刃与秸秆之间两种相互作用,并结合传统木工所用锯条伐木的思想,以锯齿齿型、锯齿宽度、锯齿深度为结构参数,在旋耕刀基础上设计础9种不同结构参数组合的旋耕-碎茬锯齿刀片。以作业后秸秆长度≤15cm所占比重为评价指标,在室内土槽试验系统上对设计的锯齿刀片进行旋耕和碎茬正交试验,确定刀片结构参数优化组合为:梯形锯齿、锯齿宽度3.5~4mm、锯齿齿深4mm。以65Mn为材料,遵循国标加工工艺,设计并加工出该锯齿刀。根据设计的锯齿刀片与国标旋耕刀,在不同的秸秆含量下进行了仿真、土槽和田间对比试验。锯齿刀在50%秸秆含量的地表,扭矩要小于国标旋耕刀;在100%秸秆含量时,扭矩略大于国标刀;无秸秆地表,两者扭矩近似相等。耕作后,对比三种秸秆含量的地表状况,锯齿刀优势明显。2、通过室内秸秆弯曲、剪切试验和田间正、反旋试验,探究了秸秆在不同转速下土壤和秸秆位移变化以及在实际作业过程中刀片与秸秆的作用机理。剪切和弯曲试验表明:小麦和水稻秸秆N1、N2和N3段弯曲强度随加载速率增加呈现先递减后递增的趋势;随着加载速率增加,小麦秸秆N1、N2和N3段剪切强度先减小后增加,水稻秸秆剪切强度随加载速率增加而增加。比较N1、N2和N3段秸秆的弯曲和剪切强度,得到N3>N2>N1;稻麦秸秆弯曲和剪切强度最大值均位于N3段。土壤和小麦秸秆位移在二维平面中研究表明:反旋作业土壤和秸秆位移大于正旋作业;正旋作业时,土壤和秸秆随着转速增加而增加;对于反转旋耕作业,其位移随转速增加而递减。耕作后各标记点在平面坐标系中位置是按螺旋线形状排列,且形状不随转速改变;反旋作业土壤和秸秆运动主要集中在机具运动反方向上且分布均匀;正旋作业土壤、纵向秸秆分布在标记点两侧,且横向秸秆出现聚集现象。正旋时秸秆掩埋略高于反旋,土壤破碎相反。平面坐标系中秸秆分析表明:3种转速下,稻麦秸秆位移随转速增加而减小,水稻秸秆位移大于小麦秸秆位移;2种排列方式对应两种分布情况。纵向标记秸秆X轴上坐标呈两侧对称分布;横向排列标记秸秆在X、Z轴上呈两侧对称分布。纵向标记秸秆位移变异系数随着转速增加表现为先增加后减小;横向标记秸秆变异系数随转速增加表现为逐渐减小。说明耕作后秸秆位移变化的均匀性不与转速成正相关。3、在EDEM软件中建立了秸秆-土壤-锯齿、旋耕刀相互作用的仿真模型,并根据仿真试验分析了秸秆和土壤在刀具作用下的微观、宏观运动以及业过程中刀片所受三个方向力和扭矩。研究结果表明:对比单、多刀仿真结果得到秸秆覆盖时2种刀片所受合力、垂直力、前进阻力大于无秸秆覆盖;一个作业周期内,2种刀片各向受力变化都是从ON开始增至最大值,然后再降至接近0N;垂直力大于水平阻力和侧向力,国标旋耕刀小于锯齿刀受力。多刀仿真下,2种排列方式的秸秆与刀片相互作用机理各异,横向排列秸秆与刀片主切削刃发生剪切和滑切作用,与侧切削刃发生挤压;纵向排列秸秆与刀片主切削刃发生挤压和撕裂作用,与侧切削刃发生剪切。由于锯齿存在,秸秆的剪切、滑切和挤压优势明显;锯齿刀作业下三向(水平、侧向和垂直)位移大于国标旋耕刀。从地表标记土壤分析得到:两种刀片下,土壤水平位移(F向)大于侧向位移(X向)和垂直位移(Z向);锯齿刀作业下各向最大位移大于国标刀。两种刀片作业下,土壤水平位移与刀具运动方向相反;侧向位移沿轴向两个方向的运动均存在;垂向位移正负表示耕作后地表呈现凸凹不平的趋势。锯齿刀与秸秆的剪切以及滑切作用优势较国标刀明显,从而更多秸秆被掩埋到地表以下,使得地表土壤向上凸起更明显。分别从浅层、中层和深层土壤进行了深入分析。三耕深层下土壤的水平运动位移总是大于侧向位移和垂直位移,与前述表层结果类似。在耕作过程中,浅层土壤颗粒的运动位移最大,中层土壤次之,深层土壤最小,说明三个方向受力情况决定了土壤运动方向。单刀仿真刀辊扭矩变化趋势与多刀相同,锯齿刀略大于国标旋耕刀;但多刀作业一段时间后,两者值接近相等。由于多刀仿真时,刀片相互之间、旋耕刀片的左、右旋等会发生干涉作用导致。但单刀仿真结果可以为多刀仿真结果参考。4、在室内土槽试验中,分析了不同秸秆含量下2种刀片各向受力以及刀辊所受扭矩变化。结果表明:随着秸秆含量的增加,侧向力受秸秆影响较小,两者前进阻力增加。当100%秸秆含量时,锯齿刀和国标刀所受水平阻力最大值接近相等。由于锯齿的存在,主、侧切削刃要与横、纵向结秆发生剪切和挤压作用,从而导致垂直力明显增加。一个作业周期内,2种刀下刀辊所受扭矩均呈现先增加后减小的趋势;随着秸秆量增加,锯齿刀作业时刀辊所受扭矩逐渐递增且大于国标刀;而国标旋耕刀在地表秸秆含量增加到100%时,其最大值基本不受影响。由于大部分秸秆从主、侧切削刃表面滑落,基本无剪切和滑切作用力。地表含50%秸秆时,国标刀作业时刀辊所受扭矩大于锯齿刀;当秸秆含量从0%增加到50%时,国标刀作业刀辊所受扭矩增加41.7%,锯齿刀增加14.3%;当秸秆含量从50%增加到100%时,锯齿刀增加25%,而国标刀为10.6%。说明秸秆含量增加,锯齿刀与秸秆接触并处理次数增加,从而导致其扭矩增加明显。锯齿刀的掩埋率大于国标旋耕刀;且在50%秸秆含量的地表,锯齿刀的掩埋率最高。锯齿刀作业后,地表秸秆长度小于15 cm质量高于国标刀;当秸秆含量增加一倍,锯齿刀作业后地表秸秆小于15cm质量增加97%,而国标刀增加81%。地表碎茬率,锯齿刀优于国标刀。5、田间试验结果与仿真和室内试验结果变化趋势一致。随秸秆含量增加,两刀片作业拖拉机输出轴所受扭矩均增加;当地表含50%秸秆时,锯齿刀作业下拖拉机输出轴受扭矩略小于国标旋耕刀;但秸秆含量从0增加到100%时,锯齿刀和国标刀作业时拖拉机功耗分别增加25.19%和28.56%。锯齿刀作业下土壤和水稻秸秆各方向上位移均大于相应国标旋耕刀。旋耕刀的主、侧切削刃与秸秆的作用机理不同,从而导致其位移差异。纵向秸秆与旋耕刀侧切削刃的剪切作用,主要表现为X向位移;主切削刃与秸秆的挤压与撕裂表现为Y向位移;横向秸秆恰好相反。纵向秸秆X、Y向位移大于横向秸秆对应位移说明旋耕刀侧切削刃与秸秆剪切作用大于主切削刃与秸秆的挤压作用。仿真、室内试验和田间试验对比得到:田间试验扭矩大于室内试验和仿真试验;随着秸秆含量增加,室内和田间试验增长趋势一致;田间试验一下秸秆位移大于仿真和田间试验二下秸秆位移;仿真试验下土壤位移大于田间试验一、二下土壤位移。主要由于试验条件和试验环境等因素的差异。另外,仿真模型可作为田间试验参考,且在一定范围内能预测土壤和秸秆位移。由于侧切削刃的作业宽度大于主切削刃作业宽度以及锯齿的存在,所以锯齿刀更易剪切秸秆;随秸秆含量增加,秸秆掩埋率和土块破碎率降低。地表残留秸秆数量增加,锯齿刀秸秆掩埋率和土壤破碎率均高于国标旋耕刀;50%秸秆含量的地表,锯齿刀的掩埋率最高。当地表秸秆含量从50%增加到100%时,虽然锯齿刀作业时拖拉机输出轴所受扭矩和拖拉机功耗略大于国标旋耕刀,但锯齿刀作业后地表秸秆小于15 cm质量增加93%,而国标刀增加76%;秸秆掩埋率、土壤破碎率、秸秆碎茬率均要优于国标旋耕刀。综合经济和产生实际效益来考虑,本文设计的锯齿刀可以为旋耕作业中土壤破碎、秸秆粉碎埋覆参考,且该锯齿刀的设计均满足国标要求。

陶景青[10](2015)在《旋耕机刀片摩擦磨损特性试验研究》文中研究表明随着农业经济的快速发展,尤其是现代化机械产品在农业生产中的推广和广泛使用,旋耕机表现出越来越重要的作用。旋耕机刀片作为旋耕机的主要工作部件,在实际作业中与土壤砂石等会产生剧烈的摩擦以及冲击作用,达到一定程度后会影响其工作效率和使用寿命。因此,旋耕机刀片的摩擦磨损特性显得尤为重要,但目前对于该问题的还未得到深入较好的研究,尤其在试验研究领域。本文的研究对象选择了旱地刀和湿地弯刀两种常用的旋耕机刀片小块试样,对摩擦磨损特性给出了较为系统的试验研究,并结合相关理论和试验结果,对疲劳寿命做出了分析和评估,提出了提高使用寿命的一些措施,这些对于旋耕机刀片工作性能的正确评价具有重要的意义。本文基于HSR-2M高速往复式摩擦磨损试验机等现有的一些试验设备,研究了法向载荷、往复速度、往复行程、润滑条件、粗糙度以及摩擦面温度变化等因素对两种刀片摩擦磨损特性的影响,主要包括摩擦系数、磨损量、磨损率、磨损轮廓、磨痕形貌及磨损机制。通过试验研究,得出的部分主要结论如下:1.摩擦系数:两种刀片的摩擦系数均随法向载荷以及往复速度的增大而降低,最后都基本上趋于稳定,但就稳定的摩擦系数值来说,湿地弯刀要小于旱地刀;粗糙度主要影响摩擦副之间的接触情况,粗糙度大时对应的摩擦系数也大。2.磨损量:两种刀片的磨损量均随法向载荷的增大而增大,并且在法向载荷为70N,磨损量增大趋势明显加快;随着往复速度的增大,两种刀片的磨损量均呈现出先减小后增大的趋势,但变化趋势转折点对应的往复速度值大小有所不同,旱地刀为0.02 m/s,而湿地弯刀稍大为0.023m/s;两种刀片的磨损量均随着往复行程的增大而增大,但增大趋势最终有所降低;两种刀片的磨损量均随着粗糙度的增大而近似于线性增大。3.磨损率:两种刀片的磨损率均随法向载荷增大而增大;在不同的往复速度范围内,两种刀片磨损率随着往复速度的变化趋势均不完全统一,对于旱地刀而言,随着往复速度的增大,低速时磨损率先减小后缓慢增大,然后快速增大,中速时磨损率先快速增大,然后缓慢增大或基本不变,高速时磨损率逐步增大。对于湿地弯刀而言,随着往复速度的增大,低速时磨损率先减小后增大,中速时磨损率逐步增大,高速时磨损率先缓慢增大或基本不变,然后快速增大。综合而言得出,旱地刀在试验条件下的最优往复速度为0.08m/s,湿地刀为0.1m/s,该条件下刀片均处于一个相对平稳的磨损阶段。4.磨损机制:对于旱地刀来说,低速低载且小往复行程条件下主要是轻微的磨粒磨损,随着各项试验参数的增大,磨粒磨损现象更明显,而且一定程度上还伴随有材料擦伤和转移的粘着磨损;对于湿地弯刀来说,除了旱地刀表现出的磨粒磨损和粘着磨损外,由于水作为润滑剂的加入,对试样的局部会产生挤压还形成一定的点蚀现象。

二、旋耕机刀片排列规则的探讨(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、旋耕机刀片排列规则的探讨(论文提纲范文)

(1)旋耕机产品创新技术思路探讨(论文提纲范文)

一、旋耕机构造及工作原理
二、旋耕机作业的功率消耗分析
三、旋耕机创新的技术思路
    1.旋耕刀片的形状和参数
    2.旋耕刀的排列方式
    3.刀辊转速和机组前进速度
    4.刀辊回转半径和耕深
    5.动力传动系统

(2)旋耕机节能技术研究现状及展望(论文提纲范文)

0 引言
1 旋耕机构造及其工作原理
2 旋耕机节能技术发展现状
    2.1 正反转耕作模式的研究
    2.2 旋耕刀片形式与参数研究
    2.3 刀片排列方式的研究
3 我国旋耕节能技术存在的问题
    3.1 缺少对大耕深节能技术的研究
    3.2 缺少对新材料的研究
    3.3 缺少跨学科跨领域交叉研究
4 结论与展望

(3)旋耕拖拉机无人驾驶遥控装置研究与实现(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题来源
    1.2 选题的研究背景及意义
    1.3 旋耕拖拉机无人驾驶遥控装置的国内外研究现状
        1.3.1 旋耕机的发展历史
        1.3.2 遥控器的发展历史
    1.4 本文研究内容和结构
        1.4.1 无人驾驶的定义
        1.4.2 研究内容及组织结构
第二章 旋耕机和拖拉机的工作原理及外部控制机构
    2.1 旋耕机工作原理
        2.1.1 概述
        2.1.2 旋耕机结构框架及工作参数
        2.1.3 旋耕机动力来源
    2.2 拖拉机工作原理
        2.2.1 概述
        2.2.2 拖拉机结构框架
    2.3 拖拉机外部控制机构及接口
        2.3.1 关键参数
        2.3.2 转向执行机构的耦合
        2.3.3 制动、油门、熄火执行机构的耦合
        2.3.4 位调节执行机构的耦合
        2.3.5 增加视觉系统
    2.4 本章小结
第三章 无人驾驶遥控装置硬件设计
    3.1 系统总体结构
    3.2 发射装置硬件设计
        3.2.1 主控制器模块
        3.2.2 电源模块
        3.2.3 摇杆电位器模块
        3.2.4 模数转换器模块
        3.2.5 无线射频收发模块
        3.2.6 液晶显示屏模块
        3.2.7 GPRS模块
    3.3 接收装置硬件设计
        3.3.1 主控制器模块
        3.3.2 电源模块
        3.3.3 GPRS模块
        3.3.4 无线射频收发模块
        3.3.5 电机驱动模块
        3.3.6 测速模块
        3.3.7 GPS模块
    3.4 本章小结
第四章 无人驾驶遥控装置软件设计
    4.1 操作系统平台搭建
        4.1.1 Cortex-M3 内核简介
        4.1.2 μC/OS-II操作系统移植
    4.2 系统软件总体设计
    4.3 发射装置软件设计
        4.3.1 主控制器模块程序设计
        4.3.2 通信设计
        4.3.3 用户界面设计
    4.4 接收装置软件设计
        4.4.1 主控制器模块程序设计
        4.4.2 通信设计
        4.4.3 电机控制设计
    4.5 旋耕拖拉机行驶及工作软件设计
        4.5.1 加减速程序设计
        4.5.2 转向程序设计
        4.5.3 机具升降程序设计
        4.5.4 航迹管理程序设计
    4.6 本章小结
第五章 通信模块中的抗干扰技术应用
    5.1 软件无线电的概念
        5.1.1 软件无线电的定义
        5.1.2 软件跳频的必要性
    5.2 跳频频点的选择
        5.2.1 射频收发模块的选取
        5.2.2 频点选择原理
    5.3 跳频同步
        5.3.1 跳频同步的要求
        5.3.2 捕获模型的建立
        5.3.3 利用自同步法实现跳频同步
    5.4 自适应跳频
        5.4.1 基本概念
        5.4.2 自适应跳频系统结构
        5.4.3 频率自适应控制
    5.5 本章小结
第六章 系统试验测试与分析
    6.1 通信测试
        6.1.1 摇杆电位器信号
        6.1.2 跳频速率
        6.1.3 跳频频率数
    6.2 试验过程与分析
        6.2.1 直线驾驶试验
        6.2.2 转弯试验
        6.2.3 旋耕试验
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 本文工作内容
    7.2 进一步的研究工作
参考文献
作者简介

(4)秸秆还田旋埋刀辊作业机理及降耗研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 旋耕作业机理研究现状
        1.2.2 秸秆还田技术及装备研究现状
        1.2.3 耕作部件减阻降耗研究现状
    1.3 研究内容与方法
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 拟解决的关键问题
        1.3.3 研究方法与技术路线
第二章 稻板田旋耕功耗预测模型研究
    2.0 引言
    2.1 土壤物理特性
        2.1.1 土壤质地
        2.1.2 土壤液塑限试验
        2.1.3 土壤三轴压缩试验
    2.2 离散元接触模型
        2.2.1 土壤颗粒参数
        2.2.2 接触模型确定
        2.2.3 接触参数标定方案
        2.2.4 接触参数标定对照试验
        2.2.5 虚拟标定试验
    2.3 功耗预测模型验证
        2.3.1 模型适用性分析
        2.3.2 原尺度旋埋刀辊功耗预测
    2.4 本章小结
第三章 旋埋刀辊旋切土壤及旋埋秸秆机理研究
    3.1 引言
    3.2 螺旋横刀数学模型
        3.2.1 螺旋横刀结构参数
        3.2.2 螺旋横刀数学建模
    3.3 螺旋横刀旋切土壤过程分析
        3.3.1 运动轨迹
        3.3.2 土壤切削参数分析
        3.3.3 切土与抛土功耗分析
    3.4 螺旋横刀旋埋秸秆过程分析
        3.4.1 秸秆旋埋还田原理
        3.4.2 滑切角动态变化分析
        3.4.3 滑切角与秸秆滑移量的关系
        3.4.4 滑切角与功耗的关系
    3.5 本章小结
第四章 刀具间土壤相互扰动对刀辊作业效果影响机制研究
    4.1 引言
    4.2 刀具纵向扰土对刀辊作业效果影响分析
        4.2.1 周向刀具纵向切土位置建模
        4.2.2 刀具纵向扰土仿真分析
    4.3 刀具轴向扰土对刀辊作业效果影响分析
        4.3.1 土壤横向运动分析
        4.3.2 旋埋刀辊轴向力分析
    4.4 本章小结
第五章 人字型旋埋刀辊的设计
    5.1 引言
    5.2 整机结构与工作原理
        5.2.1 整机与刀辊结构
        5.2.2 动力传递
        5.2.3 工作原理与技术参数
    5.3 刀具优化分析
        5.3.1 螺旋横刀参数优化
        5.3.2 旋耕刀刀型匹配
    5.4 刀具排布及配套部件设计
        5.4.1 螺旋横刀排布设计
        5.4.2 旋耕刀排布设计
        5.4.3 基于人字型排列的刀盘组件设计
    5.5 刀辊作业幅宽分析
    5.6 本章小结
第六章 旋埋刀辊田间试验研究
    6.1 引言
    6.2 试验仪器与设备
        6.2.1 田间作业设备
        6.2.2 测试仪器与工具
    6.3 测试项目与方法
    6.4 螺旋横刀优化检验试验
        6.4.1 试验目的
        6.4.2 试验条件
        6.4.3 试验材料与方法
        6.4.4 试验结果与分析
    6.5 刀具排布方式对比试验
        6.5.1 试验目的
        6.5.2 试验条件
        6.5.3 试验材料与方法
        6.5.4 试验结果与分析
    6.6 旋耕刀刀型匹配对比试验
        6.6.1 试验目的
        6.6.2 试验条件
        6.6.3 试验材料与方法
        6.6.4 试验结果与分析
    6.7 水旱两用秸秆旋耕掩埋还田机田间应用研究
        6.7.1 水田与旱地的秸秆旋埋还田研究
        6.7.2 稻油轮作模式的秸秆旋埋还田研究
    6.8 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
附录1:课题来源
附录2:注释说明
附录3:作者简介
致谢

(5)分体式深旋耕土壤消毒联合作业机研制与试验(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外土壤消毒技术研究现状
        1.3.1 国外土壤消毒技术研究现状
        1.3.2 国内消毒技术研究现状
    1.4 国内外旋耕技术研究现状
        1.4.1 国外旋耕技术研究现状
        1.4.2 国内旋耕技术研究现状
    1.5 本文主要研究内容
    1.6 本章小结
第二章 立式旋耕切土虚拟仿真均匀试验
    2.1 均匀试验设计
    2.2 深旋耕切土仿真模型的建立
        2.2.1 深旋耕切土三维模型的建立
        2.2.2 深旋耕切土模型网格划分
        2.2.3 深旋耕切土仿真模型参数的设定
    2.3 关键字文件的导出和求解
    2.4 仿真结果后处理
    2.5 均匀试验结果及处理
    2.6 本章小结
第三章 分体立式深旋耕土壤消毒联合作业机设计
    3.1 总体结构和工作原理
        3.1.1 总体结构
        3.1.2 工作原理
    3.2 旋耕机构功耗的估算
    3.3 拖拉机的选型
    3.4 一级动力换向器的设计
        3.4.1 锥齿轮传动设计
        3.4.2 齿轮轴的设计
    3.5 二级动力换向器设计
        3.5.1 锥齿轮设计
        3.5.2 齿轮轴设计
    3.6 三级动力换向器设计
        3.6.1 锥齿轮传动设计
        3.6.2 齿轮轴设计
    3.7 刀辊设计
    3.8 消毒系统设计
    3.9 立式旋耕土壤联合作业机模态分析
        3.9.1 动力换向器各齿轮模态分析
        3.9.2 动力换向器模态分析
        3.9.3 刀辊模态分析
        3.9.4 联合作业机整机模态分析
    3.10 本章小结
第四章 分体立式旋耕土壤消毒联合作业机田间试验
    4.1 试验目的
    4.2 试验条件
    4.3 耕深及耕深稳定性测定
    4.4 土壤消毒效果的测定
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术成果及参与项目

(6)油菜联合直播机种床松旋装置设计与试验(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究意义
        1.1.1 研究问题由来
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 联合耕整技术国内外研究现状
        1.2.1 联合耕整技术国外研究现状
        1.2.2 联合耕整技术国内研究现状
    1.3 国内外深松旋耕联合作业研究进展
        1.3.1 深松技术研究进展
        1.3.2 深松旋耕联合作业研究现状
    1.4 研究目标、内容及技术路线
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线
第二章 油菜联合直播机种床松旋装置设计与分析
    2.1 油菜联合直播种床松旋装置总体结构与工作原理
        2.1.1 工作原理
        2.1.2 作业过程与分析
    2.2 类深松施肥铲设计与分析
        2.2.1 刃口曲线
        2.2.2 刃口角
        2.2.3 入土角
        2.2.4 铲柄和肥管的设计
    2.3 类深松施肥铲排布设计
        2.3.1 类深松施肥铲“一字”布局
        2.3.2 类深松施肥铲“前四后二”布局
    2.4 旋耕装置设计与分析
        2.4.1 旋耕刀片运动学分析
        2.4.2 旋耕刀片动力学分析
        2.4.3 旋耕装置参数及排布设计
    2.5 本章小结
第三章 类深松施肥铲仿真试验
    3.1 类深松施肥铲离散元仿真验证
        3.1.1 模型的建立
        3.1.2 最优滑切角验证
        3.1.3 类深松施肥铲与圆弧形深松铲对比试验
    3.2 类深松施肥铲布局仿真验证
        3.2.1 模型的建立
        3.2.2 不同布局仿真试验
    3.3 基于EDEM种床带施肥作业仿真试验
        3.3.1 肥料物理力学特性测试
        3.3.2 类深松施肥铲浅松施肥仿真试验
    3.4 本章小结
第四章 油菜联合直播机种床松旋装置试验与分析
    4.1 试验区域土壤机械物理特性测量
        4.1.1 试验仪器与设备
        4.1.2 试验条件及方法
    4.2 种床松旋装置田间性能试验
        4.2.1 试验仪器与设备
        4.2.2 试验方法与过程
        4.2.3 试验结果与分析
    4.3 种床松旋装置功耗试验
        4.3.1 试验仪器与设备
        4.3.2 试验过程
        4.3.3 试验结果与分析
    4.4 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录 1:符号注释说明
附录 2:攻读硕士学位期间所发表论文及申报专利

(7)升降可折叠双侧圆盘式果园开沟机的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 内外开沟机的研究现状
        1.2.1 国内开沟机的研究现状
        1.2.2 国外开沟机的研究现状
    1.3 研究现状总结与课题提出
    1.4 研究内容
    1.5 技术路线
    1.6 本章小结
2 双侧开沟机总体方案设计
    2.1 设计要求
    2.2 整机结构设计及工作原理
        2.2.1 开沟系统
        2.2.2 机身折叠系统
        2.2.3 支撑行走升降系统
        2.2.4 开沟机其他功能
    2.3 本章小结
3 开沟部件选型与分析
    3.1 开沟刀片的选择
    3.2 开沟器的选择
        3.2.1 双刀盘轮设计
        3.2.2 双刀盘轮的组装
    3.3 双刀盘轮开沟器刀片动力学分析
        3.3.1 开沟刀片的运动方程
        3.3.2 开沟刀片的切土速度
        3.3.3 开沟刀片作业区长度
        3.3.4 开沟周期重叠量与作业质量关系
    3.4 开沟器部件开沟性能检验
        3.4.1 试验区土壤物理性质
        3.4.2 刀盘效果试验目的与设备
        3.4.3 试验过程与结果
    3.5 本章小结
4 开沟机机架有限元分析与结构改进
    4.1 开沟机机架整体结构
    4.2 模态分析理论
        4.2.1 有限元模态分析理论
        4.2.2 静力学分析的流程
    4.3 有限元分析前处理
        4.3.1 机架三维建模与基本结构
        4.3.2 有限元模型的建立
        4.3.3 网格划分
        4.3.4 添加约束条件
    4.4 模态计算及结果分析
    4.5 机架结构性能分析
        4.5.1 机架载荷分析
        4.5.2 有限元结构刚度分析
    4.6 开沟机固定段机架改进
    4.7 改进后的固定段机架有限元分析
        4.7.1 改进后固定段机架模态分析结果
        4.7.2 改进后固定段机架机构性能分析及计算结果
    4.8 机架模态试验验证
    4.9 本章小结
5 可伸缩十字万向联轴器的选用与运动仿真
    5.1 可伸缩十字万向联轴器的设计与选用
        5.1.1 万向联轴器的机构特点
        5.1.2 万向联轴器的选用方式
        5.1.3 十字万向联轴器的选用计算
        5.1.4 可伸缩十字万向联轴器结构
    5.2 可伸缩十字万向联轴器运动仿真前处理
        5.2.1 ADAMS软件介绍
        5.2.2 可伸缩十字万向联轴器的建模
        5.2.3 添加约束和驱动
        5.2.4 轨迹测量点的设定
    5.3 运动仿真分析
        5.3.1 运动仿真与运动轨迹
        5.3.2 ADAMS/view后处理与极限位置判断
        5.3.3 折叠运动学分析
    5.4 本章小结
6 开沟机液压控制系统
    6.1 开沟液压缸行程分析
        6.1.1 开沟器转动角度分析
        6.1.2 开沟液压缸行程确定
    6.2 液压缸压力计算
    6.3 开沟液压缸选用
    6.4 折叠液压缸选用
    6.5 液压系统油路图设计
    6.6 本章小结
7 其他关键部件
    7.1 开沟变速齿轮箱
    7.2 支撑行走升降轮机构
    7.3 锁紧装置与折叠旋转合页
    7.4 覆土罩板装置
    7.5 本章小结
8 双侧圆盘式果园开沟机试验分析
    8.1 开沟机作业功耗正交试验分析
        8.1.1 试验目的
        8.1.2 试验设备
        8.1.3 试验方法和数据
        8.1.4 试验结果分析
    8.2 开沟机作业质量检测
        8.2.1 试验目的
        8.2.2 试验设备
        8.2.3 试验方法和数据
        8.2.4 试验结果分析
    8.3 本章小结
9 结论与展望
    9.1 研究结论
    9.2 展望
参考文献
致谢

(8)反转旋耕刀排列方式优化与离散元仿真研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内旋耕刀研究现状
        1.2.2 国外旋耕刀研究现状
    1.3 课题来源、研究内容和意义
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 课题研究的主要内容
2 正反转旋耕刀模型及运动受力分析
    2.1 正反转旋耕刀的结构及分类
    2.2 正反转旋耕刀运动分析
    2.3 反转旋耕刀受力分析
    2.4 正反转旋耕刀反转作业功耗对比
    2.5 本章小结
3 旋耕刀多刀虚拟样机建模与仿真
    3.1 虚拟样机技术及ADAMS简介
    3.2 旋耕刀的排列准则
    3.3 虚拟样机建模
        3.3.1 建立旋耕刀的Solidworks模型
        3.3.2 导入模型
    3.4 基于ADAMS旋耕刀排列方式优化
        3.4.1 旋耕刀多组方式仿真结果对比
        3.4.2 旋耕刀排列方式多组优化设计
    3.5 本章小结
4 土壤多孔介质结构及离散元模型
    4.1 土壤简介
        4.1.1 土壤的组成与结构
        4.1.2 非饱和土三相的性质
        4.1.3 非饱和土三相的物理指标
    4.2 旋耕土壤特性分析
        4.2.1 耕层土壤物理特性
        4.2.2 耕层土壤力学特性
    4.3 离散元模型
    4.4 本章小结
5 基于离散元法的旋耕作业性能仿真
    5.1 离散元软件EDEM简介
    5.2 离散元数值模拟
        5.2.1 接触力学模型
        5.2.2 旋耕部件几何模型建立
    5.3 旋耕刀离散元分析
        5.3.1 离散元仿真过程
        5.3.2 多组排列方式作业功耗分析
        5.3.3 抛土性能分析
        5.3.4 碎土性能分析
        5.3.5 埋茬性能分析
    5.4 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表论文及科研成果
致谢

(9)秸秆还田机—锯齿刀和旋耕刀作业性能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究背景及意义
    1.3 国内外现状
        1.3.1 离散元仿真分析
        1.3.2 土壤、秸秆运动及位移
        1.3.3 旋耕刀受力
    1.4 课题研究目标和内容
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
    1.5 技术路线
    1.6 文章结构与思路
    参考文献
第二章 旋耕刀运动分析以及锯齿刀片的设计
    2.1 运动分析及运动参数
    2.2 刀片运动分析
    2.3 刀片速比λ
    2.4 耕作深度H、切土节距S和沟底隆起高度h_c
        2.4.1 耕作深度H
        2.4.2 切土节距S
        2.4.3 沟底凸起高度h_c
    2.5 土壤对刀片的阻力
    2.6 锯齿刀片的设计
        2.6.1 锯齿刀片的设计基础
        2.6.2 设计原理与过程
        2.6.2.1 设计原理
        2.6.2.2 锯齿参数确定
        2.6.2.3 研制过程
    2.7 本章小结
    参考文献
第三章 旋耕作业中稻麦秸秆受力及位移
    3.1 稻麦秸秆剪切和拉伸性质
        3.1.1 稻麦秸秆的力学性质
        3.1.2 弯曲实验和剪切实验
        3.1.2.1 理论分析
        3.1.2.2 实验方法与实验设计
        3.1.2.3 稻、麦秸秆的弯曲和剪切强度
    3.2 稻、麦秸秆土壤和位移对比分析研究
        3.2.1 试验地情况
        3.2.2 试验项目与方法
        3.2.2.1 土壤参数测定
        3.2.2.2 土壤和秸秆位移测试
        3.2.2.3 秸秆掩埋和土壤破碎测试
        3.2.3 平面坐标系中土壤和小麦秸秆位移研究
        3.2.3.1 旋耕作业后土壤和秸秆位移试验分析
        3.2.3.2 土壤和秸秆在平面坐标系中位置分析
        3.2.3.3 土壤破碎和秸秆掩埋
        3.2.3.4 土壤和秸秆平均位移
        3.2.4 空间坐标系中稻、麦秸秆位移研究
        3.2.4.1 旋耕作业后秸秆位移试验分析
        3.2.4.2 秸秆在空间坐标系中位置分析
        3.2.4.3 稻、麦秸秆平均位移以及地表状况分析
    3.3 本章小结
    参考文献
第四章 锯齿刀与国标刀作业性能仿真分析
    4.1 离散元法概述
        4.1.1 基本原理
        4.1.2 离散元软件EDEM
        4.1.3 EDEM仿真模型中土壤、秸秆颗粒模型连接与破坏分析
        4.1.3.1 土壤颗粒连接以及破坏模型
        4.1.3.2 秸秆颗粒模型连接与破坏
    4.2 单刀仿真分析设计
        4.2.1 仿真模型的建立
        4.2.2 单刀仿真运动
        4.2.3 刀片受力及扭矩分析
    4.3 多刀仿真设计
        4.3.1 动态运动过程
        4.3.2 土壤和秸秆位移分析
        4.3.2.1 X和Z向土壤位移
        4.3.2.2 标记秸秆位移分析
        4.3.2.3 标记秸秆平均位移
        4.3.2.4 土壤运动分析
        4.3.3 秸秆受力分析
        4.3.4 运动过程中刀辊所受扭矩和受力
        4.3.4.1 刀辊所受扭矩
        4.3.4.2 刀辊所受总力
        4.3.5 两种仿真条件下单刀受力对比
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 锯齿刀与国标刀作业性能室内试验研究
    5.1 试验台搭建
        5.1.1 机械系统
        5.1.2 扭矩测定
        5.1.2.1 扭矩测试原理
        5.1.2.2 数据采集系统
        5.1.2.3 扭矩传感器标定
        5.1.2.4 扭矩和转速计算方法
        5.1.3 三向力测定
        5.1.3.1 硬件部分
        5.1.3.2 软件部分
        5.1.4 旋耕转速确定
    5.2 试验设计
    5.3 锯齿刀和国标旋耕刀耕作后试验结果及分析
        5.3.1 刀片所受三向力分析
        5.3.2 刀辊所受扭矩分析
        5.3.3 耕作后地表状况分析
        5.3.4 刀片所受三向力和刀辊所受扭矩室内试验与仿真试验结果对比
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 锯齿刀与国标刀作业性能田间试验研究
    6.1 扭矩的测量
        6.1.1 扭矩传感器安装
        6.1.2 测试系统
        6.1.3 扭矩信号采集装置
        6.1.4 数据信号采集
        6.1.5 应变扭矩测试分析系统
    6.2 田间试验研究
        6.2.1 试验设计
        6.2.2 输出轴所受扭矩以及拖拉机功耗
        6.2.3 作业后土壤、秸秆位移分析
        6.2.4 田间试验、室内试验及仿真结果对比
        6.2.4.1 室内试验和室外试验扭矩比较
        6.2.4.2 田间试验与仿真试验的位移结果对比
        6.2.5 耕作后地表状况分析
    6.3 本章小结
    参考文献
第七章 研究结论与建议
    7.1 研究结论
    7.2 主要创新内容
    7.3 后续研究建议
攻读博士学位期间的科研成果
致谢

(10)旋耕机刀片摩擦磨损特性试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的目的和意义
    1.2 旋耕机刀片发展历史
    1.3 旋耕机刀片研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 课题研究内容及技术路线
    1.5 本章小结
2 旋耕机及刀片相关分析计算
    2.1 旋耕机的应用和基本构成
    2.2 旋耕机的工作原理
    2.3 旋耕机的分类
    2.4 旋耕机刀片分类
    2.5 旋耕机刀片的安装方式
    2.6 旋耕机刀片作业质量分析
    2.7 旋耕机刀片的运动分析
    2.8 本章小结
3 摩擦学相关阐述
    3.1 摩擦的主要类型
    3.2 磨损的主要类型
    3.3 摩擦副的接触模型
    3.4 磨损计算法
        3.4.1 IBM计算法
        3.4.2 两个配合“联接”体的磨损计算法
    3.5 磨损表面形貌的测量方法
        3.5.1 光学法
        3.5.2 电子法
        3.5.3 截面法
        3.5.4 针描法
    3.6 摩擦磨损试验方法
        3.6.1 试样试验
        3.6.2 台架试验
        3.6.3 使用试验
    3.7 本章小结
4 试验部分概述
    4.1 主要试验装置简介
        4.1.1 高速往复式摩擦磨损试验机
        4.1.2 MM-158C电脑型金相显微镜
        4.1.3 DTQ-5 型低速精密切割机
        4.1.4 HV-1000型显微硬度计
        4.1.5 TR200粗糙度仪
    4.2 试样的制备及相关参数
    4.3 对偶件的选择
    4.4 试验参数
    4.5 试验因素分析
    4.6 试验布局与步骤
    4.7 本章小结
5 试验结果及分析
    5.1 摩擦系数分析
        5.1.1 摩擦系数随时间变化关系
        5.1.2 摩擦系数随法向载荷变化关系
        5.1.3 摩擦系数随往复速度变化关系
        5.1.4 表面粗糙度对摩擦系数的影响
        5.1.5 润滑条件对摩擦系数的影响
    5.2 磨损量分析
        5.2.1 磨损量随法向载荷变化关系
        5.2.2 磨损量随往复速度变化关系
        5.2.3 磨损量随往复行程变化关系
        5.2.4 磨损量随表面粗糙度变化关系
    5.3 磨损率分析
        5.3.1 不同试验参数下的旱地刀磨损率分析
        5.3.2 不同试验参数下的湿地弯刀磨损率分析
    5.4 不同粗糙度下的磨损轮廓分析
    5.5 摩擦表面温度变化
    5.6 磨损机制
        5.6.1 不同试验参数下的旱地刀磨损机制分析
        5.6.2 不同试验参数下的湿地弯刀磨损机制分析
    5.7 磨损阶段及失效形式
    5.8 疲劳寿命及S-N曲线
    5.9 提高旋耕机刀片使用寿命措施
    5.10 本章小结
结论
    总结
    主要创新点
    工作展望
参考 文献
附录A 主要符号说明
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
致谢

四、旋耕机刀片排列规则的探讨(论文参考文献)

  • [1]旋耕机产品创新技术思路探讨[J]. 张培增,王帅. 农机质量与监督, 2021(10)
  • [2]旋耕机节能技术研究现状及展望[J]. 张晋,陈伟,朱继平,袁栋,夏敏,丁艳. 中国农机化学报, 2021(07)
  • [3]旋耕拖拉机无人驾驶遥控装置研究与实现[D]. 胡巍砾. 安徽农业大学, 2021(02)
  • [4]秸秆还田旋埋刀辊作业机理及降耗研究[D]. 祝英豪. 华中农业大学, 2020
  • [5]分体式深旋耕土壤消毒联合作业机研制与试验[D]. 刘兴达. 江苏大学, 2020
  • [6]油菜联合直播机种床松旋装置设计与试验[D]. 马磊. 华中农业大学, 2019(02)
  • [7]升降可折叠双侧圆盘式果园开沟机的研究[D]. 施展. 华中农业大学, 2019(02)
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旋耕机叶片布置规则探讨
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