多功能免耕施肥播種機的設(shè)計與試驗研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展,節(jié)能減排的國際壓力日益增大,在現(xiàn)有的技術(shù)水平和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)下,要保持經(jīng)濟的快速發(fā)展,除了調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、提高森林蓄積量、增加可再生能源外,農(nóng)田節(jié)能減排的潛力巨大。
　　 江淮地區(qū)是我國的主要糧食產(chǎn)區(qū),該地區(qū)存在種植化石能耗高,有害氣體、溫室氣體排放多,秸稈焚燒嚴(yán)重等問題,實現(xiàn)農(nóng)田節(jié)能減排的有效手段之一在于推廣新型的機械化種植模式,實現(xiàn)復(fù)式聯(lián)合作業(yè)。隨著江淮地區(qū)大馬力拖拉機保有量日益增加,與之匹配的農(nóng)機具數(shù)量嚴(yán)重

2、不足,因此迫切需要設(shè)計一種能與大馬力拖拉機配套的免耕施肥播種機,為節(jié)能減排機械化種植模式提供技術(shù)依據(jù)。
　　 本文根據(jù)項目技術(shù)要求和對國內(nèi)外現(xiàn)有免耕播種機的現(xiàn)狀分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上進行了機具的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計,對關(guān)鍵部件進行了設(shè)計與優(yōu)化,并在Pro/Engineer環(huán)境下建立虛擬樣機,應(yīng)用ANSYS對虛擬樣機關(guān)鍵部件的動力性能和強度進行檢測,最終得到結(jié)構(gòu)合理的樣機,并進行了試驗研究,得到如下結(jié)論和成果。
　　 1、根據(jù)節(jié)能減排

3、的技術(shù)要求采用帶狀旋耕,設(shè)計了一種動力防堵機構(gòu),其組合刀片在開溝器兩端旋轉(zhuǎn)清除殘留的秸稈和雜草以防止機具堵塞,對旋耕刀軸半徑進行了線性優(yōu)化分析,與傳統(tǒng)刀軸設(shè)計相比,節(jié)約28.9％的材料。
　　 2、采用虛擬樣機技術(shù),通過Pro/Engineer軟件對機具的零部件進行三維建模和裝配,直觀的反應(yīng)了機具主要部件的外形和尺寸,并對虛擬樣機模型進行質(zhì)量、重心分析,得到模型質(zhì)量為1.25 t,加滿種肥后樣機模型質(zhì)量為1.6t,分析表明拖拉機

4、懸掛系統(tǒng)滿足機具載重要求。
　　 3、由于作業(yè)幅寬較寬,設(shè)計的旋耕刀軸轉(zhuǎn)速為225r/min,動載荷大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能差,對懸掛機構(gòu)和刀軸在有限元軟件ANSYS環(huán)境下進行模態(tài)分析,對機構(gòu)的動力性能進行檢測,并在結(jié)構(gòu)剛度可靠的基礎(chǔ)上對關(guān)鍵受力部件進行強度校核,分析表明虛擬樣機結(jié)構(gòu)緊湊、強度可靠、動力性能穩(wěn)定。
　　 4、機具工作幅寬為3.0m,播種行數(shù)為20行,施肥行數(shù)為10行,采用種肥側(cè)向深施技術(shù),施肥深度為10cm,主要

5、由懸掛機構(gòu)、旋耕防堵機構(gòu)、播種施肥總成,機架和仿形地輪組成,能夠一次完成秸稈還田、開溝、深施肥、播種等多道工序。
　　 5、樣機制造完成之后,在江蘇省黃海農(nóng)場進行了多次田間試驗,總面積迭到200畝,試驗表明,該機可以在小麥、水稻殘茬地播種稻麥,作業(yè)效率達到8畝/h-12畝/h,明顯縮短農(nóng)時,減少下地次數(shù),機具作業(yè)時具有良好的穩(wěn)定性和通過性能,作業(yè)質(zhì)量可靠,各項指標(biāo)均已達到國家標(biāo)準(zhǔn),新型機械化種植模式與當(dāng)?shù)仄渌N植模式相比,降低直