【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。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)表或撰寫的成果作品。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。全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。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。降低秸稈整株還田機(jī)具功率消耗，本文對(duì)秸稈還田機(jī)具的關(guān)鍵部件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。率消耗大的問題；秸稈還田后難以腐解問題。黑龍江省作為水稻種植面積最大的省份，推。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。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。

　　

【正文】 第 18 頁(yè) 圖 33 刀軸彎矩扭矩圖 the bending moment and the torque diagram of the spindle 1)危險(xiǎn)斷面的合成彎矩 M?M2 v ?M2H?93002?100902?13722N?M （ 37） 2)抗彎截面模量 W?Dd） ? （ 38） 3)依第三強(qiáng)度理論，則有 Mtmax?M2??at?=22???4150?2?13946N?M （ 39） 4)軸的計(jì)算應(yīng)力為 ?cs?MtmaxW?13946 ??10???1??270Mpa6 （ 310） 顯然根據(jù)強(qiáng)度的校核，刀軸是安全的 本章小結(jié) 1。 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。 分析了玉米根茬 的生長(zhǎng)特性、空間分布規(guī)律和根土復(fù)合性力學(xué)特性，給出了玉米根茬的結(jié)構(gòu)參數(shù)，確定了挖掘部件的入土深度為 10~15cm、 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 19 頁(yè) 第 3 章 根茬的能源屬性分析 概述 20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)，石化資源的無(wú)節(jié)制開采和大量使用，使地下資源儲(chǔ)量迅速下降，造成了嚴(yán)重的全球性環(huán)境問題，而石化能源價(jià)格不斷上漲，有引發(fā)了新的能源危機(jī)、自 1993年我國(guó) 由石油凈出口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)閮暨M(jìn)口國(guó)以來(lái)，石油進(jìn)口量逐年上升，目前對(duì)石油進(jìn)口依賴已超過 1/3， 20xx 年進(jìn)口依存度將達(dá) 42。 9%，預(yù)計(jì)到 2020 年將超過 60%、 20xx 年我國(guó)超過日本，成為僅次于美國(guó)的 世界第二大石油消費(fèi)國(guó)、在伴隨經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展生產(chǎn)高能耗，以及我國(guó)石油的相對(duì)匱乏，資源環(huán)境壓力不斷增大的現(xiàn)實(shí)背景下，可再生資源越來(lái)越受各界的青睞，作為可再生資源中的一支生力軍，生物質(zhì)能源蓬勃發(fā)展、但是，因全國(guó)各地醞釀的生物燃料乙醇產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國(guó)家、十一五、計(jì)劃預(yù)計(jì)的 500 萬(wàn)噸乙醇產(chǎn)能，國(guó)家擔(dān)心乙醇燃料項(xiàng)目的超常規(guī)發(fā)展將過度消耗玉米、小麥等糧食，因而遇到、嚴(yán)控、 20xx年 12 月 28 日，發(fā)改委、財(cái)政部聯(lián)合下發(fā)、關(guān)于加強(qiáng)生物燃料乙醇項(xiàng)目建設(shè)管理、的通知，明確要求堅(jiān)持、因地制宜，非糧為主、等原則發(fā)展生物乙醇燃料，各 地不得盲目發(fā)展玉米加工乙醇能力，要求各地暫停核準(zhǔn)和備案玉米加工乙醇項(xiàng)目，并對(duì)在建和擬建的項(xiàng)目進(jìn)行全面清理、至此，我國(guó)以玉米為原料大規(guī)模加工乙醇的生物能源開發(fā)利用途徑告一段落，但美國(guó)以玉米為原料生產(chǎn)加工乙醇的行為仍存在 ]16[ 、 國(guó)內(nèi)對(duì)玉米的研究，主要從育種與制度創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)前景分析、對(duì)玉米期貨市場(chǎng)的認(rèn)知、玉米期貨市場(chǎng)對(duì)于回避分險(xiǎn)、價(jià)格發(fā)現(xiàn)等方面展開，如張世煌等指出，為了促進(jìn)玉米育種的商業(yè)化轉(zhuǎn)換，應(yīng)淡化玉米種子產(chǎn)業(yè)的政府行為， 逐漸以商業(yè)行為取而代之，在改革管理體制的過程中，要建立以國(guó)家投資為主的，多元化的農(nóng)業(yè)科研投資保障體系、張振從交易機(jī)制、市場(chǎng)外部環(huán)境和內(nèi)部制度等方面比較中美兩國(guó)玉米期貨市場(chǎng)，并驗(yàn)證了中美玉米期貨價(jià)格間的相關(guān)性和引導(dǎo)性、陳雨生對(duì)期貨市場(chǎng)發(fā)現(xiàn)價(jià)格與回避風(fēng)險(xiǎn)功能方面的理論進(jìn)行探討，構(gòu)建我國(guó)玉米期貨市場(chǎng)功能發(fā)揮的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并實(shí)證了玉米期貨的套期保值效果、張軍以新疆玉米產(chǎn)業(yè)為例，定量分析了玉米期貨對(duì)現(xiàn)貨市場(chǎng)的指導(dǎo)作用、呂東輝從行為金融學(xué)角度，借鑒股票、債券等金融工具的分析模式，對(duì)我國(guó)玉米期貨市場(chǎng)的定價(jià)偏差進(jìn)行了實(shí)證 研究，并以我國(guó)東北為例，分析了由于小農(nóng)戶與大市場(chǎng)矛盾的存在農(nóng)民進(jìn)入或者借助期貨市場(chǎng)時(shí)還存在著組織、技術(shù)、管理上的諸多障礙、 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 20 頁(yè) 由國(guó)內(nèi)當(dāng)前的研究文獻(xiàn)可知，目前對(duì)玉米期貨市場(chǎng)的發(fā)展前景、種子的培育與制度創(chuàng)新、期貨市場(chǎng)功能的發(fā)揮研究較多，但是對(duì)玉米與能源之間的分析不多，定量研究就更少了、在方法上，對(duì)期貨市場(chǎng)與現(xiàn)貨市場(chǎng)的研究，國(guó)內(nèi)研究定性較多，國(guó)外研究定量較多、 本章小結(jié) 通過對(duì)根茬能源期貨市場(chǎng)與玉米根茬能源現(xiàn)狀的分析得出根茬回收利用的價(jià)值，間接體現(xiàn)出本課題的價(jià)值、對(duì)以后根茬回收并用于能源利用做鋪墊、 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 21 頁(yè) 第 4 章 土壤根茬聯(lián)合整 地機(jī)的設(shè)計(jì) 概述 農(nóng)業(yè)機(jī)械化隨著時(shí)代的前進(jìn)，科技的創(chuàng)新，將逐漸擺脫粗放型農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展模式，而爭(zhēng)趨向一種節(jié)約型農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展模式、作為一項(xiàng)革命性的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)，生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用都是具有時(shí)代性的，尤其強(qiáng)烈的社會(huì)、生態(tài)和經(jīng)濟(jì)原因、 土壤根茬聯(lián)合整地機(jī)的設(shè)計(jì)與研究，預(yù)計(jì)能做到：對(duì)不大于 20cm的作物根茬進(jìn)行收集作業(yè)、將為廣大農(nóng)戶和農(nóng)場(chǎng)解決作物根茬收集的問題，節(jié)約大量的勞動(dòng)力；為發(fā)電廠、沼氣發(fā)酵提供能源和原料、 整機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理 圖 4。 1 根茬聯(lián)合整地機(jī)總裝 圖 41 為 所設(shè)計(jì)的根茬收獲機(jī)， 能一次完成挖茬、集茬、撿茬、引茬和條鋪、整地等工藝，結(jié)構(gòu)和組成如圖 41 所示、根茬收獲機(jī)主要由懸掛架、挖掘鏟、變速箱、撿拾輪、傳動(dòng)系統(tǒng)、引茬板、集茬柵條、旋耕輪、起壟器和地輪等部分構(gòu)成、其前部通過懸掛架與拖拉機(jī)相連，由拖拉機(jī)帶動(dòng)機(jī)架向前進(jìn)行作業(yè)，由鏟挖掘鏟組件實(shí)現(xiàn)玉米入土根茬的挖掘及須根脫離土壤；由特定曲面型柵條機(jī)構(gòu)對(duì)根茬進(jìn)行集中收集；由撿拾輪輪齒組件隨機(jī)車前進(jìn)同時(shí)相對(duì)機(jī)車前進(jìn)方向的正向回轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)地面玉米根茬的撿拾；由引茬立導(dǎo)板實(shí)現(xiàn)玉米根茬的收集，并將根茬收集到輸送裝置對(duì)根茬進(jìn)行輸送；由旋耕刀輥進(jìn)行整地平地， 后跟畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 22 頁(yè) 起壟器進(jìn)行起壟作業(yè)；由液壓馬達(dá)、鏈傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)車動(dòng)力傳輸；由支撐輪組件實(shí)現(xiàn)耕深的調(diào)節(jié)與機(jī)具回轉(zhuǎn)的靈活性實(shí)現(xiàn)，通過上述一系列作業(yè)完成挖掘、集中、撿拾、輸送根茬，由旋耕裝置進(jìn)行旋耕整地，再由起壟器進(jìn)行起壟、 土壤聯(lián)合整地機(jī)關(guān)鍵部件的相關(guān)設(shè)計(jì) 挖掘鏟設(shè)計(jì)難點(diǎn)與設(shè)計(jì)方案 1 根據(jù)功能要求，挖掘鏟設(shè)計(jì)難點(diǎn)主要為： 1）實(shí)現(xiàn)低功耗、小阻力挖掘、耕層土壤由于土壤物理特性，以及玉米根茬生物學(xué)特性，決定了對(duì)玉米根茬挖掘阻力大，能耗大的問題、研究土壤與挖掘部件作用力學(xué)特性，及如何降低挖掘阻力，實(shí)現(xiàn)根茬低功耗挖掘，成為設(shè)計(jì)新 型挖掘部件的核心因素、 2）確保根茬完整性挖掘、為了充分有效利用根茬資源，起茬時(shí)不損傷莖稈和主要根系，盡量保持根茬的完整性，研究碎土方式及機(jī)理，成為確定挖茬部件實(shí)現(xiàn)根茬完整性挖掘相關(guān)參數(shù)的關(guān)鍵、 2 設(shè)計(jì)方案 中國(guó)北方一年一作玉米種植壟寬 650mm，壟溝深平均 812cm、玉米主根植地下深達(dá)1012cm、所以挖掘鏟入土挖掘深度必須保證 15cm、而目前深松方式及根茬挖掘機(jī)具主要有間隔深松、全方位深松、及淺翻深松、深松挖掘刀鏟主要有：鑿形深松鏟、雙翼形深松鏟、和箭形深松鏟、這三種深松刀具是在不翻動(dòng)土壤的情況下 打破犁底層，加深耕作層、作業(yè)時(shí)靠鏟刀底部和兩側(cè)刀刃切出土條，當(dāng)機(jī)具以一定速度前進(jìn)時(shí)，工作部件對(duì)土條進(jìn)行擠壓、剪切和拉伸，使土壤碎土、即使是采用深松鏟和鏵式小犁體組成淺翻深松機(jī)具作業(yè)時(shí)也是采取從壟中部破壟松土方式，這樣挖掘鏟刀在壟中部行進(jìn)時(shí)易將根茬切斷，不易保證根茬完整性、中部破土?xí)r雙側(cè)刃均受土壤摩擦，阻力大、 考慮到若采用梯形鏵犁式鏟刀，適當(dāng)?shù)娜胪羶A角，及輕式鏟柄，使鏟刀主要是從壟根部側(cè)隙切土，將根茬所在壟臺(tái)沿著機(jī)車前進(jìn)方向縱向切開并將玉米根茬入土部分主根及須根完整剝離土壤挖出，然后將根茬側(cè)向擠推，土垡?guī)?dòng) 根茬擠推在壟溝，碎土、根茬顯露于地表、不僅可以減少入土挖掘阻力而且可以保證挖掘到根茬完整性、鏟刀表面滑移作用，減少土壤阻力，及刀具的磨損、從而降低主機(jī)油耗與作業(yè)成本 ]17[ 、 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 23 頁(yè) 圖 4。 2 挖掘鏟總裝 圖 4。 3 鏟柄護(hù)板焊合 1。挖掘鏟 2。鏟柄 3。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。 根據(jù)要求，此集茬柵條裝置的設(shè)計(jì)難點(diǎn)有： 1）實(shí)現(xiàn)低阻塞集茬、根據(jù)根茬大小，與根茬挖掘后所帶土壤的阻力的分析來(lái)解決該問題、 2）根據(jù)機(jī)體前幾方向與根茬的受力方向的合成來(lái)實(shí)現(xiàn)根茬向撿拾輪方向集中、由于地表狀態(tài)不同，根茬各方向受力變化、所以研究此時(shí)根茬受力成為根茬是否順利集中的關(guān)鍵、 2。 設(shè)計(jì)方案 根據(jù)以上設(shè)計(jì)難點(diǎn)，將本方案設(shè)計(jì)為犁體柵條狀機(jī)構(gòu)、由于根茬大致在 70mm左右，所以將柵條間距設(shè)計(jì)為 50mm，又根據(jù)犁體曲面設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)了柵條曲面，根據(jù)犁體曲面將柵條加工成不同的曲線形來(lái)達(dá)到根茬各方面受力與機(jī)體前進(jìn)方向受力的合力為根茬最終向撿拾輪運(yùn)動(dòng)的方向，從而達(dá)到撿拾等一系列的目的、將此曲面設(shè)計(jì)成柵條狀，在根茬間撞擊與堆積過程中會(huì)有一定的慮土作用，防止最后出現(xiàn)土堆積現(xiàn)象影響撿拾輪撿拾、 集茬柵條裝置的曲面設(shè)計(jì) 由于犁體曲面具有翻垡碎土等功能，所以該柵條裝置的曲面設(shè)計(jì)借鑒于立體曲面、目前犁體曲面的形狀是經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間、積累不斷修改、不斷完善而形成的，是一個(gè)空間任意曲畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ） 用 紙 佳木斯大學(xué)教務(wù)處 第 24 頁(yè) 面，不能用 數(shù)學(xué)的方法來(lái)描述，只能用近似的方法，用作圖原理來(lái)形成犁體曲面、可近似認(rèn)為：犁體曲面的形成原理是由動(dòng)線在空間按照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)而成、 不同類型的犁體曲面設(shè)計(jì)方法各不相同．主要設(shè)計(jì)方法有：在試修法的基礎(chǔ)上測(cè)繪獲得犁體曲面，這種方法主要用于改進(jìn)已有的犁體曲面；用幾何作圖法和數(shù)學(xué)分析法設(shè)計(jì)犁體曲面、這種方法主要用來(lái)設(shè)計(jì)新的犁體曲面、本文涉及的是幾何作圖法、犁體曲面的作圖法根據(jù)成型原理的不同而不同．常見的作圖法有水平直元線法、傾斜直元線法和曲元線法、 水平直元線犁體曲面的形成原理 犁體曲面可以看作是由直線或曲線在空間按 照一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)而成、這些構(gòu)成曲面的直線或曲線、稱為、元線、元線在空間的運(yùn)動(dòng)，可由直線、曲線或平面來(lái)控制、這些控制元線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的幾何要素稱為導(dǎo)線或?qū)?(在幾何學(xué)上又稱為、準(zhǔn)線、或、準(zhǔn)面、 )、目前國(guó)內(nèi)外的鏵式犁產(chǎn)品中．以用水平直元線或傾斜直元線所形成的犁體曲面為最多、由水平直元線構(gòu)成的扭柱型曲面，直元線在運(yùn)動(dòng)過程中始終保持水平．即以溝底平面作為導(dǎo)向面，同時(shí)直元線又始終與一條平面曲線 (導(dǎo)曲線 )相接觸、導(dǎo)曲線位于與鏵刃線相垂直的平面內(nèi)、此外，元線在空間的位置還取決于它同溝墻平面的夾角的變化規(guī)律、由此可見，當(dāng)導(dǎo)曲線的參數(shù)和元線角的變化規(guī)律確定之后．水平元線的運(yùn)動(dòng)即可唯一確定一個(gè)曲面、這種設(shè)計(jì)方法是在大量的實(shí)踐的基礎(chǔ)上形成的，在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用、這種方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)參數(shù)較容易控制．可以通過有規(guī)律地改變參數(shù)，得到不同的犁體曲面、 圖 4。 4 水平直元線犁體設(shè)計(jì)總圖 a. 正視圖與翻土曲線 b。俯視圖與元線角 c。導(dǎo)線 d。元線角變化曲線 e。側(cè)視圖與碎土曲線 f。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：螺旋型、熟地型、半螺旋型）、 圖 4。 5 從兩面楔到三面楔的工作過程 翻土型 犁鏵起土角小，犁胸部平緩，易于引導(dǎo)土垡上升，但翼部扭曲較為明顯，目的在于將上升至曲面頂部的土垡實(shí)現(xiàn)翻扣、這種形式的曲面，土垡的運(yùn)動(dòng)軌跡為一條螺旋線，它主要用于開荒，深翻，消滅雜草和病蟲害、 碎土型 —— 犁胸部較陡，翼部幾乎為直立狀，土垡沿曲面上 升過程中表現(xiàn)為上壓下擠，從而使土垡破碎、一般用于土壤狀況較好、雜草較少且以松土為主的耕地作業(yè)，故又稱熟地型犁 ]18[ 、 圖 4。 6 圖 4。 6 為放置在 oxyz座標(biāo)系內(nèi)的三面楔、平面 ACB、 CBD 和 ABD 分別位于 xoz、yoz和 xoy 座標(biāo)面內(nèi)、平面 CBE 是垂直于楔刃 AD 的鉛垂面、該平面與楔子工作面 ACD的截線 CE同溝底平面 ABD 的夾角為ε、由以上分析可見，三面楔的楔角不是彼此獨(dú)立的， 翻土型 通