【正文】 and puter simulation。機(jī)具進(jìn)行反轉(zhuǎn)作業(yè)，加大了深耕，有利于秸桿還田，實(shí)現(xiàn)增加土壤有機(jī)質(zhì)的目的，滿足了當(dāng)今農(nóng)藝深耕、松土的要求。黑龍江省作為水稻種植面積最大的省份，推廣秸稈還田是改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，增產(chǎn)增收的有效途徑；是促進(jìn)糧食生產(chǎn)良性循環(huán)和建立現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)保障可持續(xù)發(fā)展的有利措施。 目前，秸稈機(jī)械還田機(jī)具已成 為我國(guó)農(nóng)機(jī)近期研究的一個(gè)重要領(lǐng)域。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。秸稈機(jī)械還田是解決秸稈處理問(wèn)題的有效途徑之一。 本次新型秸稈整株還田機(jī)設(shè)計(jì)將解決部件纏草嚴(yán)重，可靠性低的問(wèn)題；秸稈還田機(jī)功率消耗大的問(wèn)題；秸稈還田后難以腐解問(wèn)題。 秸稈整株還田機(jī)可以作為大中型聯(lián)合收割機(jī)的主要配套機(jī)具，同時(shí)完成整株還田和旋耕作業(yè)，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。 For the current treatment of maize stubble and the tense energy situation， proposed development of the roots and soil gleaning device of stubble is of great significance。 The finite element model of shovel is established。 According to the design requirements， it determined overall structure， transmission line， and its work flow ]1[ 。 發(fā)展進(jìn)展 及待解決的問(wèn)題 ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 3 章 秸稈還田機(jī)關(guān)鍵部件優(yōu)化 設(shè)計(jì) ........................................................................ 19 主要工作部件優(yōu)化 設(shè)計(jì) ............................................................................................. 19 刀輥部件優(yōu)化設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 20 刀軸機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) ........................................................................................................... 14 刀軸強(qiáng)度 校核 ................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。據(jù)不完全估計(jì)，全世界每年可生產(chǎn)近 20 億 t 的秸稈。 8 億噸，小麥秸桿 1。 同時(shí)長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)大部分農(nóng)田由于長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)耕作方式單一，使土壤底部形成了堅(jiān)硬的犁底層，加之多年不施用農(nóng)家肥，以及大量使用化肥，導(dǎo)致 土壤有機(jī)質(zhì)急劇下降。 75kg/ha 增加到 20xx 年的犯 7。55kg/ha 一倍多。秸稈還田還可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，減少化肥施用量，增產(chǎn)增收，促進(jìn)糧食生產(chǎn)良性循環(huán)。土壤 有機(jī)質(zhì)含量增加，養(yǎng)分結(jié)構(gòu)趨于合理，可使其容重降低，土質(zhì)疏松，通透性提高，犁耕比阻減畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 2 頁(yè) 小。 61%，含磷量為 0。 75kg 碳氨、 10kg 過(guò)磷酸鈣和 7。 2 個(gè)百分點(diǎn)，土壤容重下降 0。 3%。所以大力開(kāi)展機(jī)械化秸稈全量還田機(jī)具的研究與開(kāi)發(fā)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義。它是利用夏季高溫季節(jié)把秸稈堆積，采用厭氧發(fā)酵漚制，其特點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)、受環(huán)境影響大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，產(chǎn)量小但成本低廉。秸稈經(jīng)過(guò)青貯、氨化、微貯處理，飼喂畜禽，過(guò)腹排糞還田，提高秸稈的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，形成糧食一秸稈一飼料一牲畜一肥料一糧食的良性循環(huán)。 2)生化腐熟快速還田 該技術(shù)有 3 種還田方式，即催腐堆肥技術(shù)、速腐堆肥技術(shù)和酵腐堆肥技術(shù)。 3)直接還田 該技術(shù)包括覆蓋栽培還田、粉碎還田和整稈還田。 粉碎還田包括各類(lèi)作物的秸稈粉碎和根茬粉碎 (主要是玉米根茬 )機(jī)械化技術(shù) 。 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 4 頁(yè) 根茬是殘留在收獲后土壤中的作物根莖，屬于農(nóng)業(yè)廢棄物，但隨著現(xiàn)今農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，這些類(lèi)似廢棄 物已經(jīng)可以達(dá)到變廢為寶的程度，正如本課題的意義。 對(duì)根茬撿 拾機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計(jì)是根茬收獲的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)根茬回收利用具有重大的意義。雖然秸稈還田機(jī)械種類(lèi)較多，但是對(duì)它們的理論研究甚少，技術(shù)多半停留在較低水平上，致使進(jìn)一步的 開(kāi)發(fā)研究比較盲目，對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)的配置與選擇缺乏較充分理論和試驗(yàn)依據(jù)?，F(xiàn)有機(jī)具性能基本能夠滿足農(nóng)藝要求，但都不同程度地存在一定的問(wèn)題。近年來(lái)，隨著大中型聯(lián)合收割機(jī)在收割季節(jié)己形成由南向北的收割態(tài)勢(shì)，反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)作為其主要配套耕作機(jī)具得到了迅速發(fā)展。如連云港旋耕機(jī)廠和上海松江農(nóng)機(jī)廠都以生產(chǎn)反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)為主，同時(shí)也生產(chǎn)刀輥可調(diào)整的正反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)。而水稻聯(lián)合收獲機(jī)方面，我國(guó)目前引進(jìn)日本半喂入履帶機(jī)型，如日本久保田PRO481 等，均配有切碎裝置 ，而我國(guó)生產(chǎn)量較多的履帶式自走全喂入水稻收獲機(jī)則無(wú)此裝置，不能實(shí)現(xiàn)水稻秸稈的切碎還田。 我國(guó)秸稈還田機(jī)雖然增長(zhǎng)速度很快，但其發(fā)展仍然存在不少問(wèn)題，如不能很好解決，將嚴(yán)重阻礙其持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展口其問(wèn)題主要表現(xiàn)為： 1）我國(guó)目前不少地方使用正轉(zhuǎn)旋耕機(jī)進(jìn)行秸稈還田作業(yè)， 正轉(zhuǎn)旋耕機(jī)由于受到刀輥旋轉(zhuǎn)方向及結(jié)構(gòu)的限制，其覆蓋性能差。 2）現(xiàn)有的用于滅茬的反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)，其植 被覆蓋、碎土、平整度等耕作質(zhì)量均優(yōu)于正轉(zhuǎn)旋耕機(jī)，也有利于避免產(chǎn)生寄生功率。其刀輥使用膠帶傳動(dòng)且轉(zhuǎn)速均在 1200 轉(zhuǎn) /分以上，功耗很大，拖拉機(jī)冒黑煙。另外田地泡水后還是有許多碎秸稈漂浮在水面，給后續(xù)的播種工作造成影響。秸稈粉碎 +根茬破碎十免耕播種 。加強(qiáng)旋耕反轉(zhuǎn)作業(yè)機(jī)具的開(kāi)發(fā)，解決水稻和小麥種植區(qū)因沒(méi)有合適的還田機(jī)械，而造成的作業(yè)效果、消耗功率大、還田效率低等問(wèn)題 。在南亞、東南亞等一些不發(fā)達(dá)國(guó)家作物秸稈則是動(dòng)物飼料的主要來(lái)源。 5 億噸，占整個(gè)美國(guó)有機(jī)殘物生產(chǎn)量的 70。日本微生物學(xué)家島本覺(jué)也先生研究發(fā)明的酵素菌技術(shù)在日本 廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域，還可直接用于秸稈肥制作，達(dá)到秸稈還田目的，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益，畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 7 頁(yè) 社會(huì)效益和生態(tài)效益，目前己在世界上二十幾個(gè)國(guó)家得到迅速推廣應(yīng)用。 雖然國(guó)外技術(shù)發(fā)展迅速，但是大都是與拖拉機(jī)配套的秸稈粉碎還田機(jī)，粉碎直立或聯(lián)合 收割機(jī)作業(yè)后拋撒的秸稈。東北地區(qū)主要采用秸稈粉碎翻壓還田，但由于溫度低，秸稈直接進(jìn)行還田腐爛較慢，影響下年的耙地與插秧。 (2)工作平穩(wěn)，在中央減速器與側(cè)減速器之間的 傳動(dòng)軸兩端設(shè)有兩個(gè)接盤(pán)，在接盤(pán)中 安裝了調(diào)心軸承 。 1． 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容及 設(shè)計(jì)路線 1． 4． 1 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 （ 1）確定還田機(jī)的整體功能 （ 2）還田機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （ 3）秸稈還田機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)和校核 （ 4） 三維建模 1． 4． 2 設(shè)計(jì) 方法 本文 設(shè)計(jì) 的秸稈還田機(jī)的主要功能是對(duì)秸稈及碎茬進(jìn)行有效的粉碎還田，達(dá)到較高的覆蓋率，秸稈還田機(jī)的基本參數(shù)和性能參數(shù)符合農(nóng)藝要求，因此我們需要設(shè)計(jì)合理的主機(jī)機(jī)構(gòu)和部件，來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。 1． 4． 3 設(shè)計(jì) 技術(shù)路線 本文的技術(shù)路線如下圖 11 所示 圖 11 技術(shù)路 線圖 Figure。 5m， K?本機(jī)取 15，將以上數(shù)據(jù)帶入可以得到 Ne=9。 水稻整株秸稈還田機(jī)的作業(yè)機(jī)理：還田機(jī)由拖拉機(jī)通過(guò)液壓懸掛裝置與懸掛架掛接，牽引本機(jī)工作 。旋耕中向后拋起大土塊及長(zhǎng)的秸稈被柵欄擋住，沿其內(nèi)側(cè)面落下 。 耕整后溝底和地表平整。 將旋耕比mRv??????????代入（ 21）式 得： (c o s )sintx R ty R t??????????????? 對(duì) (2 一 2)式中時(shí)間 (t)求導(dǎo)，得到旋耕刀端點(diǎn)在 x和 y軸方向的速度： (1 s in )c o sxmymv v tv v t????????????? 切土節(jié)距和溝底不平度 以刀軸旋轉(zhuǎn)中心 o 為原點(diǎn)建立固定坐標(biāo)系，如圖 2 一 3 所示。假設(shè)旋耕機(jī)的刀盤(pán)上 _均勻安裝了 Z 把 刀片，則刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，刀片相繼切土的時(shí)間間隔為 t=蘭，在此時(shí)間內(nèi)，機(jī)器前進(jìn)的距離 S 即為切土節(jié)距，可以計(jì)算為 RS v t z? ??? 式中 z一同一旋轉(zhuǎn)切削面內(nèi)刀數(shù)： n一刀輥轉(zhuǎn)速， rpm： S 一切土節(jié)距， m。在耕作單位體積土壤時(shí)，切削的總面積隨節(jié)距的增大 而有所減少，同時(shí)也減少了對(duì)土壤堡片的重復(fù)切削程度，故適當(dāng)增大節(jié)距可使功耗減少而不影響碎土效果。旋耕刀數(shù)增加，刀間空隙度小，容易纏草堵泥。 耕深、 回轉(zhuǎn)半徑 、 旋耕比 根據(jù)刀片能正常切削土壤的入土條件 H 1????????中得出：當(dāng) ? ， R 分別取不同值時(shí)，埋草刀在土壤中的運(yùn)動(dòng)軌跡和切土節(jié)距、耕深各不相同。如圖 2 一 4 所示， T 為滑切角。側(cè)切刃動(dòng)態(tài)滑切角 T、要 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 13 頁(yè) 比靜態(tài)滑切角下 s 小。在 一定范圍內(nèi)是定值，此時(shí)影響刀片滑切角的主要是靜態(tài)滑切角，而靜態(tài)滑切角只與刀片的結(jié) 構(gòu)參數(shù)有關(guān)。增大滑切角時(shí)，單位刃口長(zhǎng)度的切割阻力會(huì)減小，利于滑切，能 夠有效防止纏草，但是摩擦阻力上升很快，將會(huì)引起功耗的增加。 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 14 頁(yè) (3)相繼入土的刀片在刀軸上的軸向距離越大越好，以免發(fā)生堵塞。為了優(yōu)化機(jī)具性能 ,降低功耗 ,在不改變機(jī)具結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程的前提下，將機(jī)具待優(yōu)化的參數(shù)定為機(jī)器前進(jìn)速度、刀輥轉(zhuǎn)速、安裝角、刀盤(pán)上刀的數(shù)量。 （ 1）依空心軸公式則有下式： d?A0p n1?4 （ 31） 其中 P 是刀軸的傳遞功率， n 是刀軸的轉(zhuǎn)速， ?是刀軸的外徑和內(nèi)徑之比 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 15 頁(yè) （ 2）我們?nèi)?A0?112， ?? 帶入則有 (機(jī)械設(shè)計(jì) P370) d?A0p n1?4= ? （ 3）刀軸內(nèi)徑 d=Dβ==68mm (3 2) 綜合以上計(jì)算得到數(shù)據(jù)，我們可以得到刀軸的內(nèi)徑為 68mm，外徑為 ，壁厚為 。 了解了影響土壤及根茬生長(zhǎng)的因素，為后續(xù)整地機(jī)的部分設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)、 2。 2 挖掘鏟總裝 圖 4。調(diào)節(jié)套筒 如圖 42 所示，在挖掘鏟柄出設(shè)計(jì)有刻度線，方便調(diào)節(jié)挖掘深度，外面設(shè)有套筒用以固定 并實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)深度的功能、 如圖 43 所示為鏟柄與護(hù)板的焊合圖，其中三個(gè)螺孔體現(xiàn)出鏟刀的安裝方式、 集茬柵條裝置的設(shè)計(jì)難點(diǎn)與設(shè)計(jì)方案 1。俯視圖與元線角 c。樣板曲線 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 25 頁(yè) 犁鏵與犁壁共同組成了犁體曲面，由于曲面的參數(shù)不同、性能不同，犁體曲面可分為：翻土型、碎土型和通用型（又稱(chēng)：螺旋型、熟地型、半螺旋型）、