论文部分内容阅读
小麦和油菜是我国重要的粮油作物，两者播期邻近，种植工序相似，油麦兼用型直播机可提高机具利用率。长江流域是冬油菜和冬小麦的主产区，但土壤板结黏重，作物残茬及杂草覆盖量大，油麦兼用型直播机作业时通过性差，功耗较高。针对上述问题，本文结合油麦种植农艺及保护性耕作的技术要求，以油麦兼用型直播机旋耕系统为研究对象，设计了一种油麦兼用型直播机带状种床整备装置，实现种床带深旋播种、灭茬带浅旋灭茬，提高机具适应性、降低机具作业功耗，为种子提供优良着床环境。主要研究内容如下： 1）确定了油麦兼用型直播机带状种床整备装置的总体设计方案。基于深浅旋作业方式分析了种床带深旋播种、灭茬带浅旋灭茬的工作原理，开展了种床带与灭茬带刀片运动学研究。 2）开展了油麦兼用型直播机带状种床整备装置设计，确定了种床带与灭茬带的结构方案和工作过程及其整机技术参数。根据油菜、小麦种植农艺要求，确定了种床带宽度为100mm，灭茬带宽度为180mm；根据机具作业要求，确定了种床带旋耕刀片为IT245，灭茬带旋耕刀片为IT195，并确定了种床带和灭茬带刀片排列形式；基于人字形排列和双头螺旋线排列的原理，提出了刀片多区段双头螺旋线对称排列方式。 3）完成了旋耕刀辊设计和动静平衡分析，理论研究表明旋耕刀辊满足动平衡，并基于ADAMS刀辊模型仿真验证了理论分析的合理性。依据刚性转子动静平衡设计原理开展了旋耕刀辊动平衡理论计算，分析得出旋耕刀辊上动不平衡的偏心质量仅来自IT195旋耕刀片，刀辊上所需最大平衡质量为43.5g，刀辊动平衡性较好；基于旋耕刀辊对ADAMS模型仿真得到了刀辊两端X、Y、Z方向上支反力及合力的曲线图，仿真表明刀辊两端最大合力均为16.7N，根据国标要求，刀辊满足动平衡，与理论分析基本一致。 4）开展了带状种床整备装置试验与测试分析。试验表明种床带与灭茬带分布较明显，土壤窜动量小，验证了旋耕刀辊刀片排布的合理性；测得种床带与灭茬带平均宽度为110.2mm和169.8mm，满足带状种床整备装置设计要求；利用Matlab软件分析了沟形测量数据，结果表明种床带与灭茬带沟宽、沟深及沟形均较稳定；基于扭矩输出轴转速一体传感器开展了带状种床整备装置功耗测量试验，试验得出机具功耗平均值为23.20kw。