玉米秸秆捡拾粉碎还田机及气吸式小麦精量播种机的设计与试验

【摘要】：玉米秸秆粉碎还田，是玉米收获后普遍的秸秆处理方式，随着秸秆还田技术的发展，国内出现各种各样的玉米秸秆粉碎还田机械，按工作部件类型可分为甩刀式和锤爪式，其中甩刀式又分为直刀和弯刀两种。由于摘穗后的玉米秸秆多处于倒伏状态，玉米秸秆在粉碎时会出现漏拾现象；尤其是田间有垄背时，情况更严重，使得还田机不得不带土粉碎，导致还田机工作部件磨损严重，机器功耗高，粉碎质量不稳定；另外，部分秸秆还田机粉碎室没有或仅有一排固定刀片，秸秆处于无支撑粉碎，导致秸秆纤维过长（10cm）。 小麦精量播种是现代农业对小麦种植提出的新的要求，小麦精量播种具有省种、增产、经济效益显著等优点。由于气吸式排种器型孔线速度不能超过0.35m/s，这就造成排种器吸种、排种效率低，进而造成播种机作业效率低；同时为了实现小麦宽幅播种，需对排出的种子进行分行处理，进一步造成播种机作业速度缓慢的现象。此外由于小麦籽粒形态特殊、精量播种行距窄、株距小等原因，导致小麦精量播种机存在结构复杂、效率低、清种难等问题。 针对这些问题，设计了玉米秸秆捡拾粉碎还田机以及气吸式小麦宽幅精量播种机。 玉米秸秆捡拾粉碎还田机主要由捡拾辊、粉碎室、镇压辊、悬挂架、变速箱、前护罩等部分组成。捡拾辊能将倒伏的玉米秸秆拾起，抛送到粉碎室，避免漏拾和带土粉碎，同时捡拾辊采用多片组合式，方便拆卸、更换零部件；粉碎室内部装有3排定刀和动刀轴，增强了对秸秆支撑作用，提高粉碎质量；优化了整机传动系统以及辅助装置，提高了机器工作的稳定性和可靠性。 气吸式小麦精量播种机主要由排种器、风机、悬挂架、四连杆机构、开沟器、覆土板、地轮以及传动系统组成。改善了排种器结构，提高了作业效率，实现了宽幅播种；设计两级刮种器，提高了排种质量；机架采用平行四连杆机构，对地面具有仿形作用，提高了播种稳定性。 样机完成后对分别对样机进行田间试验，试验结果表明，玉米秸秆捡拾粉碎还田机漏拾率为1.58%，茎秆粉碎合格率为97.6%，捡拾、粉碎效果良好。气吸式小麦宽幅精量播种机排种器漏播率为3.5%，排量波动率为2.8%，纵向粒距合格指数为68.8%，重播指数为18.8%，漏播指数为12.4；横向粒距合格指数为65.6%，窄幅指数为20.4%，宽幅指数为14%，以上指数均满足精量播种相关标准及农艺要求。 【关键词】：玉米秸秆 粉碎还田 小麦播种 精量播种
【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S224.29;S223.2
【目录】：

• 中文摘要6-8
• Abstract8-10
• 1 引言10-16
• 1.1 研究目的和意义10-11
• 1.2 国内外发展现状分析11-15
• 1.2.1 玉米秸秆粉碎还田机的发展现状11-13
• 1.2.2 小麦精播机的发展现状13-15
• 1.3 课题研究内容15-16
• 1.4 研究方法与技术路线16
• 1.4.1 研究方法16
• 1.4.2 技术路线16
• 2 玉米秸秆捡拾粉碎还田机的研制16-32
• 2.1 整机结构及工作过程17-19
• 2.1.1 整机结构及特点17-19
• 2.1.2 工作过程19
• 2.2 关键零部件设计19-29
• 2.2.1 捡拾辊设计19-24
• 2.2.2 粉碎装置设计24-27
• 2.2.3 前护罩设计27-28
• 2.2.4 传动系统设计28-29
• 2.3 样机试验及结果分析29-32
• 2.3.1 漏拾率测试30
• 2.3.2 粉碎合格率测试30-32
• 2.3.3 小结32
• 3 气吸式小麦宽幅精量播种机的研制32-58
• 3.1 整机结构及工作原理33-35
• 3.1.1 整机结构及特点33-35
• 3.1.2 工作原理35
• 3.2 关键零部件设计35-48
• 3.2.1 动排种盘设计35-38
• 3.2.2 定排种盘的设计38-39
• 3.2.3 定排种盘真空度及风机功率计算39-42
• 3.2.4 刮种器设计42-43
• 3.2.5 排种器侧板设计43-44
• 3.2.6 种盒挡板及挡销设计44-45
• 3.2.7 导种盒设计45
• 3.2.8 开沟器设计45-46
• 3.2.9 平行四连杆机构的设计46-47
• 3.2.10 传动系统设计47-48
• 3.3 样机试验及结果分析48-58
• 3.3.1 排种器静态试验48-50
• 3.3.2 播种机动态试验50-57
• 3.3.3 试验总结57-58
• 4 结论与展望58-60
• 4.1 结论58
• 4.2 创新点58
• 4.3 展望58-60
• 参考文献60-64
• 附录 1 秸秆粉碎还田机试验数据64-65
• 附录 2 小麦精量播种机试验数据65-67
• 致谢67-68
• 攻读学位期间发表论文情况68

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