【正文】
與OD之間的夾角藝DCH稱為埋草刀的安裝角。在一定范圍內(nèi)是定值,此時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)。有關(guān)。側(cè)切刃動態(tài)滑切角T、要比靜態(tài)滑切角下s小。靜態(tài)滑切角下:是在假設(shè)機(jī)組前進(jìn)速度為零時的滑切角。如圖2一4所示,T為滑切角。因此,在滿足耕深H)12cm的條件下,還田機(jī)的回轉(zhuǎn)半徑設(shè)計為25cm.。、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中得出:當(dāng) ,R分別取不同值時,埋草刀在土壤中的運(yùn)動軌跡和切土節(jié)距、耕深各不相同。當(dāng)機(jī) 器前進(jìn)速度和刀輥轉(zhuǎn)速已知時,切土節(jié)距的不同反映為刀片數(shù)量的不同。旋耕刀數(shù)增加,刀間空隙度小,容易纏草堵泥。但機(jī)組前進(jìn)速度過慢,生產(chǎn)率低。在耕作單位體積土壤時,切削的總面積隨節(jié)距的增大而有所減少,同時也減少了對土壤堡片的重復(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。2一2MovementofreturnmachineFig。假設(shè)旋耕機(jī)的刀盤上_均勻安裝了Z把刀片,則刀盤旋轉(zhuǎn)一周時,刀片相繼切土的時間間隔為t=蘭,在此時間內(nèi),機(jī)器前進(jìn)的距離S即為切土節(jié)距,可以計算為式中 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。刀輥旋轉(zhuǎn)角速度為。將旋耕比代入(21)式得:對(2一2)式中時間(t)求導(dǎo),得到旋耕刀端點(diǎn)在x和y軸方向的速度: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。、 影響功率消耗的因素 以刀軸旋轉(zhuǎn)中心o為原點(diǎn)建立固定坐標(biāo)系,x軸正向和旋耕機(jī)前進(jìn)方向一致,y軸正向垂直向上,如圖2一2所示。耕整后溝底和地表平整。還田機(jī)進(jìn)行整株水稻秸稈還田作業(yè)應(yīng)達(dá)到下述農(nóng)藝要求:耕深達(dá)到12cm以上,且耕深穩(wěn)定。旋耕中向后拋起大土塊及長的秸稈被柵欄擋住,沿其內(nèi)側(cè)面落下。中央減速器的一端通過傳動裝置,將動力分傳送到側(cè)邊減速器驅(qū)動還田刀輥工作。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)通過液壓懸掛裝置與懸掛架掛接,牽引本機(jī)工作。7KW拖拉拉機(jī)即可滿足要求。5m,Kl本機(jī)取15,將以上數(shù)據(jù)帶入可以得到Ne=9。1KlhVmB(中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院,1988)其中h是耕深,本機(jī)取h=5cm,vm是機(jī)組前進(jìn)速度,本機(jī)取vm=0。1.4.3設(shè)計技術(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。經(jīng)過對機(jī)具的功能分析和部件設(shè)計后,將要采用適宜的連接承載部件使得機(jī)器的各個功能部件得以合理的組合搭配,在完成了上述的幾個步驟后就進(jìn)入到了各個主要部件的校核階段以滿足工作時的強(qiáng)度要求。1.4設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計路線1.4.1設(shè)計內(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(3)秸稈還田機(jī)的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計和校核(4)三維建模1.4.2設(shè)計方法本文設(shè)計的秸稈還田機(jī)的主要功能是對秸稈及碎茬進(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)計合理的主機(jī)機(jī)構(gòu)和部件,來實(shí)現(xiàn)不同的功能。經(jīng)田間試驗(yàn)鑒定得出,IZT210水稻整株秸稈還田機(jī)作業(yè)機(jī)具的秸稈還田率高,碎土能力強(qiáng),土壤覆蓋較好,且性能可靠,作業(yè)質(zhì)量能夠滿足農(nóng)業(yè)技術(shù)要求,是水稻秸稈還田和農(nóng)田旋耕較好的新型機(jī)具。(2)工作平穩(wěn),在中央減速器與側(cè)減速器之間的傳動軸兩端設(shè)有兩個接盤,在接盤中安裝了調(diào)心軸承。圖1一1為其結(jié)構(gòu)示意圖。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。1.3研究進(jìn)展及待解決的問題據(jù)初步調(diào)查,水稻和小麥種植區(qū)因無整株秸稈還田覆蓋作業(yè)機(jī)具,采取直接翻埋作業(yè)時機(jī)具工作部件纏草相當(dāng)嚴(yán)重,秸稈覆蓋效果較差。雖然國外技術(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。英國在80年代初在收獲機(jī)上對秸稈進(jìn)行粉碎,并采用犁式耙進(jìn)行深埋。日本微生物學(xué)家島本覺也先生研究發(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,社會效益和生態(tài)效益,目前己在世界上二十幾個國家得到迅速推廣應(yīng)用。這是一項了不起的成就,對于保持美國的土壤與土壤肥力起著十分重要的作用。5億噸,占整個美國有機(jī)殘物生產(chǎn)量的70。不僅小麥、玉米等秸稈大量還田,而且像大豆、番茄等作物秸稈也盡量還田。在南亞、東南亞等一些不發(fā)達(dá)國家作物秸稈則是動物飼料的主要來源。美國、加拿大等國家的小麥、玉米秸稈大部分用于還田。加強(qiáng)旋耕反轉(zhuǎn)作業(yè)機(jī)具的開發(fā),解決水稻和小麥種植區(qū)因沒有合適的還田機(jī)械,而造成的作業(yè)效果、消耗功率大、還田效率低等問題。桔稈還田+深松等多種模式。秸稈粉碎+根茬破碎十免耕播種。目前,己開發(fā)應(yīng)用和正在開發(fā)的復(fù)合作業(yè)方式有:聯(lián)合收獲機(jī)+切碎還田裝置。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。秸稈被高速砍切的過碎過細(xì),鋪撒在地表后再用旋耕機(jī)旋耕兩遍,覆蓋效果仍然很差,還要輔以高柱犁深翻、壓蓋等工序,耕整地成本高。其刀輥使用膠帶傳動且轉(zhuǎn)速均在1200轉(zhuǎn)/分以上,功耗很大,拖拉機(jī)冒黑煙。其打茬能力也不理想,許多大的根茬仍留在耕層里。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。這給秸稈還田新農(nóng)藝帶來不良影響,特別在水稻產(chǎn)區(qū)拋秧栽植技術(shù)的迅速推廣,表層過多的秸稈影響水稻根系的深扎和立苗。我國秸稈還田機(jī)雖然增長速度很快,但其發(fā)展仍然存在不少問題,如不能很好解決,將嚴(yán)重阻礙其持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展口其問題主要表現(xiàn)為:1)我國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。旋耕反轉(zhuǎn)作業(yè)己經(jīng)成為了旋耕方式的主流。而水稻聯(lián)合收獲機(jī)方面,我國目前引進(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,而我國生產(chǎn)量較多的履帶式自走全喂入水稻收獲機(jī)則無此裝置,不能實(shí)現(xiàn)水稻秸稈的切碎還田。例如用于配置新疆一2型等中型小麥聯(lián)合收割機(jī)的切碎裝置,當(dāng)小麥單產(chǎn)較低時,作業(yè)效果尚好,而單產(chǎn)超過4500kg/hmZ時,其效果較差。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,同時也生產(chǎn)刀輥可調(diào)整的正反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)。反轉(zhuǎn)旋耕機(jī)耕作時,旋耕刀從溝底向地表切割土壤,土壤毀于拉,功耗較小,同時土塊和留茬通過刀軸上方向后方拋出,撞擊旋耕機(jī)后方的柵欄后,留茬在柵欄內(nèi)落地,小土塊通過柵欄間隙覆蓋在留茬上,形成耕后埋茬的土壤。近年來,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,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。例如:常用的正轉(zhuǎn)旋耕機(jī)滅茬不徹底,碎土率低,秸稈不能充分掩埋和覆蓋,不能較好地實(shí)現(xiàn)稻麥秸稈還田的農(nóng)藝要求?,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題。我國的秸稈還田機(jī)具除已有的臥式粉碎機(jī)外,近年來又開發(fā)了以滅茬為主的立式圓盤切割粉碎機(jī)。雖然秸稈還田機(jī)械種類較多,但是對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)一步的開發(fā)研究比較盲目,對其結(jié)構(gòu)參數(shù)、運(yùn)動參數(shù)和動力參數(shù)的配置與選擇缺乏較充分理論和試驗(yàn)依據(jù)。目前大量應(yīng)用的多是完成單一粉碎作業(yè)的臥式秸稈粉碎還田機(jī)。 對根茬撿拾機(jī)構(gòu)的研究與設(shè)計是根茬收獲的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對根茬回收利用具有重大的意義。另外,還可對其燃燒后的灰分進(jìn)行再循環(huán)利用,生產(chǎn)加工生物質(zhì)鉀肥等系列農(nóng)作物復(fù)合肥料,能夠取得良好的效果。 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。整稈還田是用機(jī)械將田間直立的作物秸稈整稈翻埋或平鋪為覆蓋栽培。粉碎還田包括各類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)。并且這種方法和機(jī)械化整稈還田方式都具有減少一次粉碎程序、保持秸稈水份、降低生產(chǎn)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)。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。但優(yōu)良微生物復(fù)合菌種和化學(xué)制劑篩選困難。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)。菇渣還田是指秸稈可作為菇類的培養(yǎng)料,故將秸稈生產(chǎn)菇類后剩下的菇渣還田,其營養(yǎng)豐富,可減少化肥用量,但菇渣產(chǎn)量小,所消耗的秸稈量有限。秸稈經(jīng)過青貯、氨化、微貯處理,飼喂畜禽,過腹排糞還田,提高秸稈的經(jīng)濟(jì)價值,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)。燒灰還田是將秸稈焚燒成灰而還田,操作簡單方便,碳酸鉀含量豐富,但易污染空氣,損失大量能源和碳、氮、磷,故一般很少采用。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)是時間長、受環(huán)境影響大,勞動強(qiáng)度高,產(chǎn)量小但成本低廉。l)間接還田技術(shù)包括堆漚還田、燒灰還田、過腹還田、生化腐熟快速還田、菇渣還田和沼渣還田。所以大力開展機(jī)械化秸稈全量還田機(jī)具的研究與開發(fā)對我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義。(慕永紅,2003) 大量研究證明,秸稈還田能夠有效增加土壤有機(jī)質(zhì)含量,改良土壤、培肥地力特別對緩解氮、磷、鉀比例失調(diào)的矛盾,彌補(bǔ)磷、鉀不足有重要意義。3%。水稻產(chǎn)量8008。2個百分點(diǎn),土壤容重下降0。特別是1998一2001年在黑龍江省新華、八五六、八五八、大興、查哈陽等農(nóng)場及黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院水稻研究所示范的稻草全量還田,累計應(yīng)用面積6。75kg碳氨、10kg過磷酸鈣和7。28%,如果每畝地還田秸稈1000kg,則可增加有機(jī)質(zhì)150kg。61%,含磷量為0。秸稈中有機(jī)質(zhì)的含量平均為15%左右。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,犁耕比阻減小。作物秸稈富含纖維素、木質(zhì)素等富碳物質(zhì),它是形成土壤有機(jī)質(zhì)的主要來源,因而秸稈還田有利于更新和增加土壤有機(jī)質(zhì)。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)。8%,致使農(nóng)作物減產(chǎn)或產(chǎn)量不穩(wěn),不利于可持續(xù)農(nóng)業(yè)和生態(tài)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。55kg/ha一倍多。據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,2004年,全國平均化肥施用量達(dá)208。75kg/ha增加到2001年的犯7。6萬t(純養(yǎng)分)增加到2004年的4836。同時長期以來,我國大部分農(nóng)田由于長時間以來耕作方式單一,使土壤底部形成了堅硬的犁底層,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。每當(dāng)收獲季節(jié),廣大農(nóng)民為趕農(nóng)時,搶播種,圖省事,大量的秸稈沒有被利用,就被地焚燒,其結(jié)果不僅浪費(fèi)農(nóng)業(yè)資源,燃燒的秸稈產(chǎn)生大量有害氣體,這不僅浪費(fèi)了生物資源,而且嚴(yán)重地污染環(huán)境,造成公害。8億噸,小麥秸桿1。據(jù)中國農(nóng)科院區(qū) 劃所有關(guān)課題組調(diào)研分析,我國每年約有6。據(jù)不完全估計,全世界每年可生產(chǎn)近20億t的秸稈。 發(fā)展進(jìn)展及待解決的問題 1 設(shè)計內(nèi)容及設(shè)計路線 1第 2 章 秸稈還田機(jī)總體設(shè)計 3 拖拉機(jī)功率的選擇 3 還田機(jī)工作參數(shù)的選擇 4 影響功率消耗的因素 4 參數(shù)選擇 5 機(jī)具總體設(shè)計 ……………………………………………………………………………。Keywords soil joint machine of soil preparation harvest stubble gleaning device畢 業(yè) 論 文(設(shè) 計)用 紙目 錄摘 要 IAbstract II第 1 章 緒論 1 設(shè)計的背景及實(shí)際意義 1 秸稈還田機(jī)及其機(jī)具的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1 秸稈還田……………………………………………………………………………………………………………………………………………。 This paper analyzes the physical characteristics of stubble and its harvest technology。 Also relative motion trajectory for the tip of picking up wheel finger is analyzed, and picking characteristics of the stubble, casting stubble performance and condition is studied。 According to the study of corn root stubble growth characteristics、distribution pattern in spatial space and root soil posite mechanical properties,the structure parameters of corn stubble is offered and the main structure parameters for the shovel is determined。This article shows a deep study of the theory on reducing excavating resistance 、lowpower excavating technology with the methods of theoretical analysis、experimental research and puter simulation。 After harvest,a large number of stubble in the fields hindered the smooth progress of the next cropping,and this stubble biomass resources with higher heating value are not fully utilized。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。因此應(yīng)該大力提倡稻草整株還田。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)