【正文】 （48）由（45）（46）消去得 (49) (410)其中：土壤容重；時間進入柵條根茬單元質(zhì)量；柵條水平前進速度；根茬單元t秒末速度；根茬單元與柵條表面相對速度；土壤擾動深度、由（410）式證明：使根茬單元加速的力在一定土壤條件下，當柵條的參數(shù)確定后，與其水平前進速度成正比、機車前進速度越大，破壞剪切面的剪切所需力越大，機車前進方向水平土壤阻力越大、圖4。8如圖4。8，根據(jù)對柵條曲面的設(shè)計種角度的規(guī)定，柵條對根茬的主要作用力為F1與F2，F(xiàn)即為根茬運動的合力方向，達到根茬向中間撿拾輪集中的目的、 撿拾輪的設(shè)計撿拾輪主要功能是完成玉米根茬挖掘后于地面上，實現(xiàn)對根茬的撿拾、拋離動作、其設(shè)計的難點是確保根茬撿起，不滑落，根茬隨輪齒旋轉(zhuǎn)半周后向后方集茬螺旋拋離動作實現(xiàn)、撿拾輪齒在實現(xiàn)撿拾根茬時一方面繞輪轂做圓周運動，一方面跟隨整個機組作勻速直線運動，采取正向旋轉(zhuǎn)撿拾，即撿拾輪轂旋轉(zhuǎn)方向與機具前進方向相反，因而撿拾尖點的運動軌跡是余擺線、 玉米根茬與撿拾輪齒相對運動動力學(xué)分析若撿拾輪齒運動到A點開始撿拾，撿拾到玉米根茬土塊看做質(zhì)點其受力如圖2。27與2。28所示：輪齒表面對其反力N，重力G，水平方向根茬土塊擠推力、沿旋轉(zhuǎn)半徑方向與其垂直方向，在做圓周運動時不下滑的臨界條件為： （411） （412） （413）其中：u玉米根茬與撿拾輪齒表面摩擦系數(shù)；M撿拾到玉米根茬質(zhì)量；撿拾齒傾面與回轉(zhuǎn)半徑夾角、撿拾點與豎直方向的夾角；撿拾齒面與水平傾角；質(zhì)點回轉(zhuǎn)半徑、其中即（411）（412）（413）整理得 （414）若玉米根茬撿拾后隨輪齒圓周運動做近心運動，需滿足條件： （415） 撿拾輪的轉(zhuǎn)數(shù)需由 （416）計算出、帶入數(shù)值經(jīng)計算，撿拾輪轉(zhuǎn)速在150～180r/min之間、圖4。9 撿拾輪齒相對運動分析示意圖 圖4。10 撿拾輪齒根茬作用受力分析示意圖 1工作地面2玉米根茬 3撿拾刀齒4撿拾輪轂圖4。11 齒折彎角確定受力分析示意圖 撿拾輪齒彎折角的確定如圖4。4。11撿拾刀齒尖點軌跡方程 （417）其中：R刀頭回轉(zhuǎn)半徑；Z刀齒數(shù)；撿拾輪回轉(zhuǎn)速度；機車前進速度、撿拾輪齒在旋轉(zhuǎn)一周的過程中尖端所經(jīng)各處速度不等，水平與豎直方向速度分量 Vx==Vm+R Vy=R （418）其瞬時絕對速度方程為 VA== （419）其中的方向余弦角滿足 (420)當時，；當時，設(shè)在最低點刀齒撿拾時刀尖水平對地速度為0時， （421）撿拾輪齒尖端撿拾速度大小影響撿拾率、若在低端A點脫離地面撿拾時撿拾速度小于機車行進速度將會出現(xiàn)空撿拾，在最低點若撿拾輪齒尖端速度大于機車前進速度，此時根茬挖出，出現(xiàn)重復(fù)撿拾，提高效率、且撿拾輪齒從入土至脫離地面過程中是撿拾段、撿拾輪齒彎弧角設(shè)計是輪齒入土位置角確定的關(guān)鍵、在最低點撿拾到根茬確保不被拋出條件： （422）由上述三式解得、考慮到機車行進速度在0。3~0。9m/s之間，根據(jù)機體結(jié)構(gòu)輪齒半徑設(shè)計為0。33m、經(jīng)計算在最低點入土位置角取值范圍在~之間、所以撿拾輪齒折彎角綜合取值為為、輪齒折彎角求出、根據(jù)所設(shè)計撿拾裝置工作參數(shù)選擇范圍的極限值(Vm=0。3~0。9m/s，n=150~450r/min)，可以出輪齒折彎角的極限值為，本結(jié)構(gòu)的輪齒端點A水平速度為零時的位置角為、 撿拾輪齒拋茬性能分析撿拾刀齒尖端軌跡方程圖43所示： （423）得 計算出X （424）第二撿拾刀齒軌跡方程 （425）其中為同一個回轉(zhuǎn)平面相鄰兩個撿拾刀齒相位角度差、刀齒等角度安裝撿拾刀尖A點軌跡方程為： （426）切線與x軸夾角為 （427）即、為撿拾刀齒在豎直平面內(nèi)拋離方向角、為防止根茬從撿拾輪齒沿該方向拋出，需在前方設(shè)置遮擋板、刀齒與機箱殼體間的相對運動將玉米根茬帶至最高點的速度即當時，以 做平拋運動、 （428）根茬在平拋后落入引茬板的水平距離S必須=h為撿拾輪齒最高點B至引茬板的高度、 本章小結(jié) 1。對整地機做出整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括挖掘，集中，撿拾，輸送，旋耕，起壟幾個部裝、 2。 通過土壤破碎機理、應(yīng)力狀態(tài)與刀頭受力分析，挖掘部件設(shè)計形式設(shè)計為楔形鏟、確定了挖掘鏟主要參數(shù)設(shè)計為鏟刀安裝角B為、鏟面傾角為、鏟長L為320mm、鏟寬s為12cm，鏟刃隙角為、得出減阻挖掘與機車的前進速度有關(guān)、 3。 通過撿拾輪齒相對運動動力學(xué)分析，得出撿拾輪轉(zhuǎn)數(shù)范圍為150r至180r/min、確定了撿拾輪齒結(jié)構(gòu)參數(shù)的折彎角為為；最低點入土位置角為；得出了為了防止前方雍根現(xiàn)象，需在前方增設(shè)輔助撿拾機構(gòu)的結(jié)論、 第 5 章 總結(jié)與展望（1）本文著重闡述了還田機的研究目的和意義并指出了秸稈還田機的研究有利于環(huán)保和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展，有利于耕作的機械化。但是，由于我國現(xiàn)階段秸稈還田機的研究相對于其他一些發(fā)達國家起步比較晚，研究理論也相對比較匱乏，因此本文介紹了還田機的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，發(fā)展趨勢以及存在的一些問題，有利于以后在這方面的研究。（2）通過查閱文獻并進行分析，確定本機的整體結(jié)構(gòu)基本參數(shù)，S=150mm，V=2。1km/h，n=472r/min，B=2m（3）本文對秸稈還田的傳動系統(tǒng)進行了設(shè)計、校核，校核過程采用了先進的理論進行校核，因此本機的設(shè)計參數(shù)可靠性比較高。（4）刀軸時秸稈還田機的重要承載部件，也是輸出的重要部分，本文對刀軸進行了設(shè)計和校核計算，確定了危險截面并進行了校核計算和繪制了其彎矩圖。展望：此次設(shè)計將上述功能裝置結(jié)合為一體，做到了比以往整地機更為全面的整地效果，踐行了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機械化的道路，并在此基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，是整地機械日益完善、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的機械化必將日趨先進、參考文獻［1]幕永紅，曹書恒，李珍，等。水稻機械化還田現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]。黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2000，（5)：4243。［2］李明喜。旋耕機機刀軸的模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計[J]。農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2002，（5）：131133。［3]鄧國英。不同秸稈腐熟劑對水稻產(chǎn)量的影響[J]。中國農(nóng)業(yè)出版社，2003，27(3)：249254。［4]徐禮超，蔡楊，張寧。反旋秸稈還田機傳動系的虛擬樣機建模和仿真[J]?；搓幑W(xué)院，2012，（11）：3336。［5]陳建，李陽星?；谶z傳算法的滾筒減速機構(gòu)模糊可靠性優(yōu)化[J]。農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2006，37（7)：125128，141。［6]王金武，葛宜元，王金峰?；谶z傳算法的水稻整株秸稈還田埋草彎刀的設(shè)計與試驗[J]。農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2010，26（1）：166170。［7]葛宜元。水稻整株秸稈還田關(guān)鍵部件模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計及實驗研究[D]。哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，2008，24(5)：123126。［8]涂建平，徐雪紅，夏忠義。秸稈還田機刀片及刀片優(yōu)化排列的研究[J]。江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，2003，（2）：102104。 ［9]彭程，肖志信。優(yōu)化設(shè)計與可靠性設(shè)計的組合[J]。武漢理工大學(xué)學(xué)報，2002，（5）：131133。［10]毛罕平，陳翠英。秸稈還田機研制現(xiàn)狀。江蘇理工大學(xué)，1996，152154。［11]戴飛，張鋒偉，趙春花，等?？焖俑旖斩掃€田機設(shè)計與試驗[J]。農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2010，41（4）：4751。［12]王金武。稻麥整株秸稈還田覆蓋作業(yè)機具的研制[Z]。哈爾濱：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)鑒定材料，2005。［13]葛宜元，王金武，李世偉，等，整株秸桿還田機刀軸載荷譜編著與疲勞壽命估算[J]。農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2009，40（3）：7780。 ［14]丁衛(wèi)東，尉宇?；谶z傳算法的機械零件部件可靠性優(yōu)化設(shè)計[J]。機械設(shè)計，2003，20（3）：4849，60。［15]丁為民，王耀華，彭嵩植。反轉(zhuǎn)旋耕機刀正切面分析及參數(shù)選擇[J]。農(nóng)業(yè)機械學(xué)報，2004，35（4）：4043。［16]張明秋。水稻整株秸稈還田機參數(shù)優(yōu)化設(shè)計與試驗研究[D]。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院。2008［17]葛宜元，王金武，王金峰。水稻整株秸稈還田機刀軸可靠性靈敏度分析及優(yōu)化[J]。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，2009，25（10）：131134。［18]趙鐵軍。水稻整株秸稈還田機工作參數(shù)優(yōu)化設(shè)計研究[D]。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院。［19]葛宜元，王金武。水稻整株秸稈還田機埋草刀軸的模糊可靠性優(yōu)化設(shè)計。東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院[J]，2008，24（5）：123126。［20]陶雷，紀鴻波，鄭巍，等。水田秸稈還田機功耗的田間試驗研究。江蘇省農(nóng)業(yè)機械試驗鑒定站。2007。 ［21]周明，孫樹棟。遺傳算法原理及應(yīng)用（第二版）[M]。北京：國防工業(yè)出版社，2002。［22]Haug E J，Choi K K，Komkov V。Design sensitivity analysis of structural system[J]。New York：Academic Press，1986。 ［23]Reddy M V，Grandhi R V，Hopkins D A Reliabilitybased structural optimization：A simplified safety index approach[J]。Computers amp。 Structures，1994，53(6)： 4071418。致 謝設(shè)計的主要內(nèi)容是在葛老師的悉心指導(dǎo)下完成的，論文的一點一滴都無不凝聚著指導(dǎo)教師葛老師的心血和汗水葛老師淵博的學(xué)識、敏銳的觀察力、強烈的創(chuàng)新意識、教書育人的工作作風以及嚴謹治學(xué)鼓勵創(chuàng)新的態(tài)度都給與我深刻的教育和影響，必將使我受益終生，值此論文完成之際，謹向指導(dǎo)老師以及所有老師表示衷心的感謝和崇高的敬意、在論文工作期間，得到了同組同學(xué)的幫助，也得到了系其他老師和同學(xué)的幫助，在此向他們表示衷心的感謝、本文的研究工作是在前人工作的基礎(chǔ)上進行的，他們的許多成果給作者以很大的啟發(fā)和幫助、在此，謹向給予我們啟示、指導(dǎo)和幫助的各位前輩們表示由衷的感謝、學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學(xué)位論文出版授權(quán)書本人及導(dǎo)師完全同意《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》(以下簡稱“章程”)，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開出版，并同意編入CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學(xué)位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關(guān)權(quán)益。論文密級：□公開 □保密（___年__月至__年__月）(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)作者簽名：_______ 導(dǎo)師簽名：______________年_____月_____日 _______年_____月_____日獨 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名: 二〇一〇年九月二十日畢業(yè)設(shè)計（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定。本人